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食品分析のためのシリコン導波路によるテラヘルツ波分光法の開発

使用硅波导开发用于食品分析的太赫兹波光谱

基本信息

批准号：
13J00213
负责人：
内藤啓貴
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ATR法では，ATRプリズム上にサンプルを乗せ，プリズムとサンプル間で電磁波を全反射させた際に，サンプル側に生じるエバネッセント波と呼ばれる浸み出し光とサンプルの相互作用を観測できる．細胞の比重は乳中で最も大きく沈殿しやすいため，プリズム表面に生乳を滴下し，細胞を沈殿させることで，サンプル測定部に細胞を特異的に分布させることができると考えられる．この性質を利用することで，ATR法を応用することにより沈殿した細胞を効率良く測定できる可能性がある．乳中にはタンパク質や脂肪などの細胞を構成物質が乳成分として含まれているため，他の乳成分の変動が水の吸収帯に与える影響を考慮して，生乳中でSCCが計測できるかを検証した．本研究では，沈殿遠心分離により乳中で比重の大きな細胞を沈殿させて抽出した生乳をサンプル，残った生乳をリファレンスとすることで他の乳成分の影響を低減した．20－270 µmにおいてATRシグナルを測定し，各波長のATRシグナルとSCCとの相関を比較し，SCCを計測するための最適な波長を調べた．その時の最適な波長は，水の吸収，温度変動，エバネッセント波の浸みだし深さ，ならびに細胞のサイズを考慮すると，72 µmであった．また，この波長のみの信号を用いて生乳のSCCを推定したところ，実測値との間にR2 = 0.64の相関が得られた．粒径と散乱の関係を基に，細胞と他の乳成分との散乱強度比が大きくなる波長4.53µmを選択し，単一波長の散乱測定によるSCCの定量可能性を検証した．本実験では，散乱のみの信号を切り分けて測定するために積分球を導入した測定系による散乱測定を行った．この結果，無脂肪乳中でカゼインミセルによる散乱を抑え，細胞による散乱を選択的に計測することが可能であった（R2＝0.97）．

ATR method is used to measure the interaction between ATR and electromagnetic waves during total reflection. The specific gravity of the cells is the largest in the milk, and the cells on the surface of the milk drop down, and the cells on the surface of the milk drop down, and the cells on the measurement part are specifically distributed. This property is available in the ATR method. In the milk, there is a change in the composition of milk and fat, and the absorption of water and its influence on SCC in raw milk are considered. In this study, the effect of different milk components on the concentration of ATR and SCC at different wavelengths was studied. The results showed that the concentration of ATR and SCC at different wavelengths was decreased from 20 to 270 m. The optimum wavelength of the time, absorption of water, temperature changes, the immersion depth of the wave, and the cell temperature are considered at 72 m. The correlation between R2 = 0.64 and SCC is obtained. Based on the relationship between particle size and scatter, the scatter intensity ratio of cell and other milk components was increased to 4.53 m. This paper introduces a method for measuring scattered signals by integrating spheres. The results showed that there was no fat in the milk, and there was no scatter in the milk.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Attenuated Total Reflection Terahertz Spectra of Raw Milk for Measuring Somatic Cell Count

用于测量体细胞计数的原奶衰减全反射太赫兹光谱

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
International Conference on Sensing Technologies for Biomaterial, Food and Agriculture 2013 Extended Abstractse
影响因子：
0
作者：
H. Naito;Y. Ogawa;A. Kubota;N. Kondo
通讯作者：
N. Kondo

中赤外光の前方散乱を用いた乳房炎診断のための乳中体細胞数測定

使用中红外光前向散射测量乳汁体细胞计数以诊断乳腺炎

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
前迫真人;岩田彩奈;久保田正和;植村健吾;木下彩栄;小松浩之;Nayuta Miki;竹下秀子・山田信宏・笠木靖・高塩純一・川上文人・林美里・水野友有・多々良成紀・友永雅己;内藤啓貴，小川雄一，近藤直，窪田明日香
通讯作者：
内藤啓貴，小川雄一，近藤直，窪田明日香

Attenuated total reflectance terahertz spectroscopy for quantitative measurement of somatic cell count in bovine milk