集積化バイオデバイスを用いた匂い情報通信システムに関する研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12650396
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 三林 浩二 東海大学, 電子情報学部, 助教授 (40307236)
• キーワード: バイオデバイス / 匂い情報通信 / 酵素 / 人工嗅覚 / 官能評価 / 匂い再生装置 / 光ファイバー型 / バイオ・スニファ

研究概要

本研究課題の目的は、酵素を用いた選択性の高い匂い成分計測用のガスセンサを開発し、匂い情報を具現化しうるシステムを研究し、「匂い情報通信システム」を構築することである。最終年度である本年度では、【(1)各種匂いセンサと人工嗅覚の開発】、【(2)複合臭発生装置の開発】を進め、さらに、【(3)匂い情報の伝達および感応評価】を実施した。以下に、その詳細を記す。
(1)生体触媒(酵素)を認識素子とし、各種匂い成分を選択的に計測することができるガスセンサ(バイオ・スニファ)を開発した。対象とするガス成分は、トリメチルアミン(魚臭)、メチルメルカプタン(大根臭)、硫化ジメチル(海苔臭)、エタノール(アルコール臭)のほか、アンモニア、アセトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどである。またルテニウム有機錯体をコーティングした酸素感応型光ファイバーを用いて、4種の匂い成分を計測することができる「4ch光ファイバーアレイ式人工嗅覚システム」を開発した。
(2)他方、市販の2ch式ガス発生装置を2台用いて、「4ch匂い発生装置」を開発した。本装置では、4種の匂い成分(トリメチルアミン、メチルメルカプタン、硫化ジメチル、エタノール)を個別に発生し、複合臭の再生が可能で、被験者による官能評価に用いた。
(3)(1)の「人工嗅覚システム」と、(2)の「匂い発生装置」を組み合わせ、食品臭の伝達および、匂いの伝達度合いを官能評価にて調べた。実験では、魚(アジ)、大根、海苔、焼酎を対象食品とし、(1)「人工嗅覚システム」にて食品臭に含まれる4種の匂い成分濃度を個別に計測し、その結果をもとに、(2)「匂い発生装置」にて4種の匂い成分を個別に発生し、混合することで、食品臭を再生した。次に、再生した食品臭に関して、被験者による官能評価(選択肢8種)を行なったところ、全ての食品臭において、80%以上の伝達率にて被験者に匂いの発生源(食品種)の伝達が可能であった。

研究成果

• [文献書誌] Kohji Mitsubayashi: "Bioelectronic nose for methyl mercaptan vapor using xenobiotic metabolizing enzyme : flavin-containing monooxygenase"Sensors and Actuators B. Vol.83. 35-40 (2002)
• [文献書誌] Kohji Mitsubayashi: "Bioelectronic Sniffer Device for Trimethylamine Vapor Using Flavin Containing Monooxygenase"IEEE Sensors Journal. Vol.2, No.3. 133-139 (2002)
• [文献書誌] 三林浩二: "非侵襲計測用ウエアラブル化学センサと匂い情報計測用バイオ・スニファー"化学センサ. Vol.18, No.3. 106-117 (2002)
• [文献書誌] Kohji Mitsubayashi: "Bioelectronic gas-sensor for acetaldehyde vapor"Technical Digest Papers of the 16th European conference on Solid-state Transducers. No.3. 1179-1182 (2002)
• [文献書誌] 今 拓生: "光ファイバー型アルコールガスセンサの研究"Journal of Advanced Science. Vol.14(1&2). 87-88 (2002)
• [文献書誌] 三林浩二: "匂い情報学のための、生体認識素子を用いた高選択性ガスセンサ(バイオ・スニファ)および人口嗅覚(バイオ・ノーズ)"Journal of Aroma Science and Technology. Vol.4, No.1(03年5月出版予定). (2003)