Unpowered Device for Determination of Heavy Metals in Liquid Phase by One-Motion Analysis

点击翻译按钮获取中文摘要

本課題では，水を『すくい取る』というワン・モーションで液中の微量有害金属を定量できる電力不要の分析デバイスの開発を目指している。具体的には液中の有害金属イオン種と反応する発色層をマイクロプレートのウェル内に形成し，プレートで水を掬ことで金属イオンを検知できるデバイスを開発する。この発色層は発色剤・妨害剤（発色抑制剤）によって構成され，意図的に妨害剤を添加することによって発色を抑制することで特定濃度以上でのみ発色するよう工夫される。この様な仕組みにより，色調ではなく色のON/OFFによって，また検体を掬うだけでイオン濃度の定量分析が可能となる。その実現のため，これまでに (1)金属イオン濃縮能と金属イオン検知発色能を併せ持つ生体高分子素材の不溶化層（発色層）を形成する手法の開拓，ならびに(2) 一定以上の特定イオン濃度で発色する仕組みの構築について，実験的な検討を行った。その結果，水溶性バイオポリマーを基材とした銅イオン濃縮能を有するイオン検知発色層の構築が達成され，銅の環境基準である1～3 mg/L近傍において発色がON/OFFする比色検出系を構築できた。令和4年度は，金属イオン検知発色能を持つ生体高分子素材の不溶膜を，さらに高精度な定量分析が可能なものへ改良するとともに，論文発表と学会発表を行う成果を得た。一方，これをデバイス化するにあたっては，マイクロプレートのウェル底部への固定化方法，指示薬の変質の防止方法等，課題が多いことが明らかとなった。目的の達成のため，マイクロプレートのウェル内への固定化方法，固定化に用いる媒質の選択など種々の検討を進めている。