自然科学?人文社会科学
公開日:2025年3月 4日 14:14
理学部規制薬毒物を安全かつ簡便に検出する分析技術の開発

規制薬毒物の乱用は深刻な社会問題となっています。乱用や拡散を防ぐためには、使用者を見つけて対処する必要がありますが、日本をはじめとする多くの国々では、薬物検査を行う人手不足という課題に直面しています。髙橋史樹准教授らの188bet体育_188bet备用网址グループは、捜査の現場で簡便かつ安全に薬物を検出できる方法を開発しました。
現場で可能な検査で一次スクリーニングを行うメリット
薬物の検査は多くの場合、大型装置と安定した電力供給を必要とし、専門知識が求められる試薬の取り扱いも伴います。現在日本では、科学捜査188bet体育_188bet备用网址所や専門の188bet体育_188bet备用网址室に試料を送って分析する方法が主流ですが、そこで処理できる検査数には限りがあります。もし捜査の現場で、専門家以外の捜査員でも安全に薬物を検出できる装置があれば、一次スクリーニング(※1)を現場で行うことができ、188bet体育_188bet备用网址所の負担を減らすと同時に捜査を円滑に進めることが可能です。そこで高橋准教授らは、非接触型のワイヤレス給電(※2)技術を応用した安全な薬毒物分析法を開発しました。
ワイヤレス給電を活用した電気化学発光による迅速な検出技術
ワイヤレス給電は携帯性に優れ安全性も高い特長を有しています。一方で、複雑な交流がシステム中で流れているため、化学分析を行うには新たな工夫が必要でした。そこで、電流の代わりに光を利用して対象物質を検出できる仕組みを考案しました。試料と反応して発光する物質を溶液に溶かし込み、交流電流のマイナス側の電流とダイオードを組み込み、電圧をかけて打ち消すことで、対象薬物を定量的に測定することができました。尿などの試料を電極の入った容器に入れて、電源をワイヤレス給電装置にポンと置くだけで検出ができる仕組みです。操作が簡単で現場の捜査員でも取り扱いが可能です。
法科学分野での活用や社会実装に向けて
今回の188bet体育_188bet备用网址では、メタンフェタミン(覚醒剤成分)(※3)の検出装置を開発しましたが、電極の調整によって他の薬物にも対応できることは、この188bet体育_188bet备用网址で確認済みです。検出できる薬剤や、装置の形状を変えることで応用範囲が広がっていくと考えられます。さらに、ワイヤレス給電の特長を生かせば、下水管のように電力を持ち込みにくい場所での薬物モニタリングも可能になります。法科学分野での活用を目指すためには、基礎的な原理を確立し、理論的な考察を充実させることも必要です。今後もさらに188bet体育_188bet备用网址を進めていく予定です。
ポイント
規制薬毒物の検出の必要性は高まっているが、大型装置と専門知識を要するため処理数に限界がある。捜査などの現場で安全?簡便に検出する装置の開発が求められている。
持ち運びが可能なワイヤレス給電を応用し、電気化学発光による検出技術を組み合わせることで、試料を入れてスイッチを置くだけで対象薬物を定量検出できる装置を開発した。
今後は基礎原理の確立と応用拡大を目指す。たとえば電極の調整で多様な薬物に対応可能。電力供給が困難な環境でもワイヤレス給電によるモニタリングができる可能性がある。
用語説明
- ※1 一次スクリーニング
検査や診断の初期段階で行う簡易検査。異常や陽性反応の有無を見極めるために実施する。
- ※2 ワイヤレス給電
電力ケーブルを使わず、磁界や電磁波などを介して装置に電力を供給する技術。
- ※3 メタンフェタミン
主に覚醒剤として規制される化合物。脳や中枢神経系を強く興奮させる作用がある。
論文情報
雑誌名:Sensors and Actuators B: Chemical Volume 419, 15 November 2024, 136327
論文タイトル:
A unique electro-contact-free sensing for illegal drug methamphetamine determination by electrochemiluminescence based on wireless power transmission technology
著者:
Fumiki Takahashi, Mayu Kaneko, Buntaro Goshima, Yuta Harayama, Kanya Kobayashi, Katsuya Nakamura, Satoru Hamamoto, Masaki Oura, Yasuo Seto, Hirosuke Tatsumi, Jiye Jin
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400524010578(論文へリンク)
関連する188bet体育_188bet备用网址紹介
Research introduction