特許 7621602 検知デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-17

(45)【発行日】2025-01-27

(54)【発明の名称】検知デバイス

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/08 20060101AFI20250120BHJP

   G01N 21/05 20060101ALI20250120BHJP

   G01N 21/78 20060101ALI20250120BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20250120BHJP

   C12M 1/34 20060101ALI20250120BHJP

   C12M 1/40 20060101ALI20250120BHJP

   C12N 11/10 20060101ALN20250120BHJP

   C12Q 1/00 20060101ALN20250120BHJP

   C12Q 1/46 20060101ALN20250120BHJP

   C12N 9/16 20060101ALN20250120BHJP

【ＦＩ】

G01N35/08 A

G01N21/05

G01N21/78 Z

G01N37/00 101

C12M1/34 E

C12M1/40 B

C12N11/10

C12Q1/00 C

C12Q1/46

C12N9/16

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021100887

(22)【出願日】2021-06-17

(65)【公開番号】P2023000200

(43)【公開日】2023-01-04

【審査請求日】2024-04-26

(73)【特許権者】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(73)【特許権者】

【識別番号】592083915

【氏名又は名称】警察庁科学警察研究所長

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】渡慶次 学

(72)【発明者】

【氏名】石田 晃彦

(72)【発明者】

【氏名】山口 晃巨

(72)【発明者】

【氏名】宮口 一

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－６１４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３７２５３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／０８

Ｇ０１Ｎ ２１／０５

Ｇ０１Ｎ ２１／７８

Ｇ０１Ｎ ３７／００

Ｃ１２Ｍ １／３４

Ｃ１２Ｍ １／４０

Ｃ１２Ｎ １１／１０

Ｃ１２Ｑ １／００

Ｃ１２Ｑ １／４６

Ｃ１２Ｎ ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検知対象を検知する検知デバイスであって、
シート状の繊維の積層体又は多孔質体から成り、第１領域、第２領域、第３領域、及び第４領域を備える流路と、
前記第２領域に保持され、基質に対する酵素活性を有する酵素と、
前記第３領域に保持された前記基質と、
前記第４領域に保持された指示薬と、
を備え、
前記流路は、前記第１領域に導入された液状の移動相が、前記第２領域、及び前記第３領域を経て前記第４領域に移動するように構成され、
前記酵素は、前記移動相とともに、前記第２領域から前記第３領域に移動するように構成され、
前記酵素は、前記検知対象と接触した場合は、前記検知対象によって前記酵素活性の少なくとも一部を失うように構成され、
前記基質、又は、前記酵素活性により前記基質から生じた生成物は、前記移動相とともに前記第３領域から前記第４領域に移動するように構成され、
前記指示薬の態様は、前記基質が前記第４領域に移動した場合と、前記生成物が前記第４領域に移動した場合とで異なる、
検知デバイス。

【請求項2】

請求項１に記載の検知デバイスであって、
前記流路のうち、前記第３領域と前記第４領域とを接続する経路は、接続経路Ａと接続経路Ｂとに分かれ、
前記接続経路Ａから前記第４領域に移動した前記移動相と、前記接続経路Ｂから前記第４領域に移動した前記移動相とは、前記第４領域において合流する、
検知デバイス。

【請求項3】

請求項２に記載の検知デバイスであって、
前記接続経路Ａと前記第４領域との接続部、及び、前記接続経路Ｂと前記第４領域との接続部は、それぞれ、くびれた形状を有する、
検知デバイス。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の検知デバイスであって、
前記検知対象は神経剤である、
検知デバイス。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の検知デバイスであって、
前記酵素はアセチルコリンエステラーゼであり、
前記基質はアセチルコリンである、
検知デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は検知デバイスに関する。

【背景技術】

【0002】

神経剤は、コリン作動性神経に存在するアセチルコリンエステラーゼと結合して神経伝達を阻害し、呼吸停止等により人を死亡させる。神経剤は、戦争、テロ、暗殺等で使用されてきた。
警察機動隊員や消防隊員等のファーストレスポンダーは、テロ等の現場において、迅速に神経剤を検知する必要がある。神経剤を検知する方法として、イオンモビリティスペクトロメトリー（ＩＭＳ）検知機を用いる方法がある。ＩＭＳは、揮発性物質をコロナ放電等でイオン化させ、静電場中で移動させ、その移動度から物質を判定する。ＩＭＳは、特許文献１に開示されている。また、神経剤を検知する方法として、試薬を充填したガラス管に神経剤のガスを吸引し、呈色を確認する方法がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１３９５５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

神経剤のうち、ＶＸ、ノビチョク、ＲＶＸ、ＣＶＸ等は揮発性が低い。揮発性が低い神経剤は、上述した方法では検知することが困難である。本開示の１つの局面は、検知対象の揮発性が低い場合でも検知対象を検知可能な検知デバイスを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の１つの局面は、検知対象を検知する検知デバイスである。検知デバイスは、シート状の繊維の積層体又は多孔質体から成り、第１領域、第２領域、第３領域、及び第４領域を備える流路と、前記第２領域に保持され、基質に対する酵素活性を有する酵素と、前記第３領域に保持された前記基質と、前記第４領域に保持された指示薬と、を備える。

【0006】

前記流路は、前記第１領域に導入された液状の移動相が、前記第２領域、及び前記第３領域を経て前記第４領域に移動するように構成される。前記酵素は、前記移動相とともに、前記第２領域から前記第３領域に移動するように構成される。前記酵素は、前記検知対象と接触した場合は、前記検知対象によって前記酵素活性の少なくとも一部を失うように構成される。

【0007】

前記基質、又は、前記酵素活性により前記基質から生じた生成物は、前記移動相とともに前記第３領域から前記第４領域に移動するように構成される。

【0008】

前記指示薬の態様は、前記基質が前記第４領域に移動した場合と、前記生成物が前記第４領域に移動した場合とで異なる。

【0009】

本開示の１つの局面である検知デバイスは、検知対象の揮発性が低い場合でも、検知対象を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】検知デバイス１の構成を表す説明図である。

【図2】検知デバイス１０１の構成を表す説明図である。

【図3】検知デバイス２０１の構成を表す説明図である。

【図4】検知デバイス３０１の構成を表す説明図である。

【図5】移動相を第１領域９に滴下してから、第２の測定を行うまでの時間と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図6】検知デバイス１の第４領域１５における移動相の移動の態様を表す説明図である。

【図7】検知デバイス３０１の第４領域１５における移動相の移動の態様を表す説明図である。

【図8】検知デバイス１、１０１、２０１、３０１を使用して測定したΔＧを表すグラフである。

【図9】試料におけるＶＸの濃度と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図10】ＶＸを含む試料のｐＨと、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図11】ブランクのｐＨと、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図12】試料の温度及び試料におけるＶＸの濃度と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図13】ＶＸを含む溶液及びブランクの溶媒と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図14】ＶＸを含む溶液及びブランクの溶媒と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図15】３種類の検知方法のそれぞれについて、ＶＸの初期量と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図16】試料における各検知対象の濃度と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【図17】プラスチック板から検知対象を拭き取る評価方法における、検知対象の初期量と、ΔＧとの関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
１．検知デバイスの構成
（１－１）検知デバイス１の構成
検知デバイス１の構成を、図１に基づき説明する。検知デバイス１は、例えば、神経剤を検知するために使用される。神経剤は検知対象に対応する。

【0012】

検知デバイス１は、基材３を備える。基材３は紙から成るシート状の部材である。基材３は、アドバンテック東洋株式会社から購入したクロマトグラフィーペーパーＮｏ．５０である。基材３の厚さは０．２５ｍｍである。紙は繊維の積層体に対応する。
なお、基材３は、繊維の積層体又は多孔質体により構成することができる。基材３の形態はシート状である。繊維の積層体は、繊維の間に多数の空孔を有していることが好ましい。多孔質体は、多数の空孔を有していることが好ましい。電源やポンプ等がなくても、移動相は、毛細管現象により、繊維の積層体又は多孔質体の中を移動することができる。繊維の積層体として、例えば、紙、布等が挙げられる。多孔質体として、例えば、珪藻土、ゼオライト等が挙げられる。基材として、紙が好ましい。紙として、例えば、有機高分子繊維から成る紙、ガラス繊維から成る紙等が挙げられる。有機高分子繊維として、例えば、植物繊維、酢酸セルロース繊維、ニトロセルロース繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びナイロン等が挙げられる。

【0013】

基材３の厚さ方向（以下では単に厚さ方向とする）から見たとき、基材３の形状は長方形である。長方形の長辺に沿って、図１における右方向に進む方向を、方向Ｌとする。
検知デバイス１は、被覆層５を備える。被覆層５は、基材３における一方の表面の一部を被覆している。被覆層５はワックスから成る。被覆層５は、ワックスプリンタ（ゼロックス社製、Xerox ColorQube 8570）を用いて基材３の表面にワックスを吐出することにより形成された。ワックスの吐出後、基材３を１１０℃で４分間加熱した。ワックスは、基材３の奥まで浸透した。

【0014】

基材３の表面のうち、被覆層５に覆われていない部分を流路７とする。流路７では、基材３が露出している。厚さ方向から見たとき、流路７は、被覆層５により囲まれている。流路７の基本形態は、方向Ｌに沿って延びる細長い形態である。

【0015】

流路７の一部に液状の移動相を滴下すると、移動相は、湿潤により、流路７の中を移動する。移動相は、流路７の外（すなわち被覆層５により覆われている部分）には、ほとんど移動しない。
流路７は、第１領域９、第２領域１１、第３領域１３、及び第４領域１５を備える。第２領域１１は、第１領域９よりも、方向Ｌの側にある。第３領域１３は、第２領域１１よりも、方向Ｌの側にある。第４領域１５は、第３領域１３よりも、方向Ｌの側にある。

【0016】

第１領域９と第２領域１１とは、接続経路１７により接続されている。接続経路１７は流路７の一部である。接続経路１７の幅は、第１領域９の幅、及び第２領域１１の幅よりも狭い。なお、幅とは、方向Ｌに直交する方向での長さである。

【0017】

第２領域１１と第３領域１３とは、接続経路１９により接続されている。接続経路１９は流路７の一部である。接続経路１９の幅は、第２領域１１の幅、及び第３領域１３の幅よりも狭い。
第３領域１３と第４領域１５とは、２つの接続経路２１Ａ、２１Ｂにより接続されている。すなわち、流路７のうち、第３領域１３と第４領域１５とを接続する部分は、接続経路２１Ａ、２１Ｂに分かれている。接続経路２１Ａと第４領域１５とを接続する接続部２３Ａはくびれた形状を有する。また、接続経路２１Ｂと第４領域１５とを接続する接続部２３Ｂはくびれた形状を有する。接続部２３Ａと接続部２３Ｂとは、第４領域１５を挟んで対向している。

【0018】

第２領域１１は、アセチルコリンエステラーゼを保持している。アセチルコリンエステラーゼは、アセチルコリンに対する酵素活性を有する酵素である。アセチルコリンエステラーゼは、神経剤と接触すると、酵素活性を失う。第２領域１１にアセチルコリンエステラーゼを保持させるため、以下の処理を行った。

【0019】

まず、２μＬの１％ＢＳＡ溶液を第２領域１１に滴下した。１％ＢＳＡ溶液は、牛血清アルブミン（Sigma-Aldrich社製）を１質量％含む溶液であった。１％ＢＳＡ溶液における溶媒は、標準緩衝液であった。標準緩衝液とは、Nacalai Tesque社製のＨＥＰＥＳ（4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid）を１ｍＭの濃度で含む緩衝液であった。標準緩衝液のｐＨは６．８であった。なお、本明細書では、特に断らない限り、溶液の溶媒は標準緩衝液である。１％ＢＳＡ溶液の滴下後、第２領域１１を室温で１５分間乾燥させた。

【0020】

次に、２μＬのトレハロース溶液を第２領域１１に滴下した。トレハロース溶液は、１５質量％の濃度で、D-(+)-トレハロース無水物（東京化成工業製）を含んでいた。トレハロース溶液の滴下後、第２領域１１を室温で１５分間乾燥させた。

【0021】

次に、１．７５μＬのアセチルコリンエステラーゼ溶液を第２領域１１に滴下した。アセチルコリンエステラーゼ溶液は、０．２５Ｕ／μＬの濃度で、電気ウナギ由来のアセチルコリンエステラーゼ（Sigma-Aldrich社製、Type VI-S）を含んでいた。アセチルコリンエステラーゼ溶液の滴下後、第２領域１１を室温で１５分間乾燥させた。

【0022】

第３領域１３は、アセチルコリンを保持している。アセチルコリンは基質に対応する。第３領域１３にアセチルコリンを保持させるため、以下の処理を行った。１．５μＬのアセチルコリン溶液を第３領域１３に滴下した。アセチルコリン溶液は、アセチルコリン（Nacalai Tesque製）を１質量％の濃度で含む溶液であった。アセチルコリン溶液の滴下後、第３領域１３を室温で１５分間乾燥させた。

【0023】

第４領域１５は、フェノールレッドを保持している。フェノールレッドは指示薬に対応する。フェノールレッドは、ｐＨに応じて色が変化する。第４領域１５にフェノールレッドを保持させるため、以下の処理を行った。１．０μＬのフェノールレッド溶液を第４領域１５に滴下した。フェノールレッド溶液は、フェノールレッド（東京化成工業製）を０．１ｗ／ｖ％の濃度で含む溶液であった。フェノールレッド溶液における溶媒は、標準緩衝液とエタノールとを、４：１の体積比で混合した溶媒であった。フェノールレッド溶液の滴下後、第４領域１５を室温で１５分間乾燥させた。

【0024】

第１領域９に液状の移動相を滴下した場合、移動相は、接続経路１７、第２領域１１、接続経路１９、第３領域１３、並びに、接続経路２１Ａ及び接続経路２１Ｂを経て、第４領域１５に移動する。接続経路２１Ａから第４領域１５に移動した移動相と、接続経路２１Ｂから第４領域１５に移動した移動相とは、第４領域１５の中央付近において合流する。なお、移動相を第１領域９に滴下することは、移動相を第１領域９に導入することに対応する。

【0025】

第２領域１１に保持されているアセチルコリンエステラーゼは、移動相とともに、第２領域１１から第３領域１３に移動する。
神経剤を含む試料が第２領域１１に滴下され、神経剤がアセチルコリンエステラーゼと接触した場合、第３領域１３に移動したアセチルコリンエステラーゼの酵素活性の少なくとも一部は、神経剤のために失われている。神経剤を含む試料が第２領域１１に滴下されず、アセチルコリンエステラーゼが神経剤と接触しなかった場合、第３領域１３に移動したアセチルコリンエステラーゼは酵素活性を有する。

【0026】

移動相とともにアセチルコリンエステラーゼが第３領域１３に移動したとき、アセチルコリンエステラーゼの酵素活性の少なくとも一部が失われている場合は、アセチルコリンの大部分がそのまま残る。一方、移動相とともにアセチルコリンエステラーゼが第３領域１３に移動したとき、アセチルコリンエステラーゼの酵素活性が失われていない場合は、アセチルコリンから反応生成物が生じる。反応生成物はコリンと酢酸とである。

【0027】

アセチルコリン、又は、反応生成物は、移動相とともに第３領域１３から第４領域１５に移動する。アセチルコリンが第４領域１５に移動した場合と、反応生成物が第４領域１５に移動した場合とでは、第４領域１５におけるｐＨが異なる。そのため、アセチルコリンが第４領域１５に移動した場合と、反応生成物が第４領域１５に移動した場合とでは、第４領域１５に保持されたフェノールレッドの色が異なる。フェノールレッドの色は、指示薬の態様に対応する。

【0028】

アセチルコリンが第４領域１５に移動した場合とは、神経剤を含む試料が第２領域１１に滴下された場合である。反応生成物が第４領域１５に移動した場合とは、神経剤を含む試料が第２領域１１に滴下されなかった場合である。よって、神経剤を含む試料が第２領域１１に滴下された場合と、滴下されなかった場合とでは、第４領域１５に保持されたフェノールレッドの色が異なる。

【0029】

（１－２）検知デバイス１０１の構成
検知デバイス１０１の構成を図２に基づき説明する。検知デバイス１０１の構成は、基本的には検知デバイス１の構成と同様である。ただし、接続経路２１Ａ、第４領域１５、及び接続経路２１Ｂは、１つの円弧を形成するように配列されている。検知デバイス１０１においても、接続経路２１Ａから第４領域１５に移動した移動相と、接続経路２１Ｂから第４領域１５に移動した移動相とは、第４領域１５において合流する。

【0030】

（１－３）検知デバイス２０１の構成
検知デバイス２０１の構成を図３に基づき説明する。検知デバイス２０１の構成は、基本的には、検知デバイス１の構成と同様である。ただし、第３領域１３と第４領域１５とは、１つの接続経路２２１により接続されている。また、第４領域１５の幅は、接続経路２２１の幅と同程度である。

【0031】

（１－４）検知デバイス３０１の構成
検知デバイス３０１の構成を図４に基づき説明する。検知デバイス３０１の構成は、基本的には、検知デバイス１の構成と同様である。ただし、第３領域１３と第４領域１５とは、１つの接続経路３２１により接続されている。また、第４領域１５の幅は、接続経路３２１の幅よりも大きい。第４領域１５の形状は円形である。

【0032】

２．検知デバイス１の使用方法
検知デバイス１は、例えば、以下のように使用することができる。神経剤が含まれている可能性がある試料を第２領域１１に滴下する。試料の量は、例えば、２．５μＬである。試料の滴下から所定時間経過後、移動相を第１領域９に滴下する。所定時間は、例えば、１５秒間である。移動相の量は、例えば、６０μＬである。移動相は、例えば、Nacalai Tesque社製のＨＥＰＥＳを７．５ｍＭの濃度で含む緩衝液である。

【0033】

移動相は、第１領域９から、接続経路１７、第２領域１１、接続経路１９、第３領域１３、並びに、接続経路２１Ａ及び接続経路２１Ｂを経て、第４領域１５に移動する。上述したように、第２領域１１に神経剤を含む試料が滴下された場合と、滴下されなかった場合とでは、第４領域１５に保持されているフェノールレッドの色が異なる。ユーザは、フェノールレッドの色により、第２領域１１に滴下された試料に神経剤が含まれているか否かを判断することができる。検知デバイス１０１、２０１、３０１も、同様に使用することができる。

【0034】

３．検知デバイスの評価
（３－１）ΔＧの測定方法
ΔＧは、移動相を第１領域９に滴下する前後で、第４領域１５に保持されているフェノールレッドの色がどれだけ変化したかを示す指標である。ΔＧの測定方法は以下のとおりである。移動相を第１領域９に滴下する前に、第４領域１５の色を測定する。この測定を第１の測定とする。第１の測定は以下のとおりである。

【0035】

デジタルカメラ（キャノン製、EOS Kiss X6i）を用いて第４領域１５を撮影する。デジタルカメラのレンズと第４領域１５との距離は３０ｃｍである。ＩＳＯは８００である。シャッタースピードは１／１６０である。絞り値は５．６である。撮影のときに第４領域１５に照射されている光は、第４領域１５を撮影して得られる画像における緑の値が、２５６階調のうちの１２８～１５３となる光である。

【0036】

撮影により得られた画像を、ＧＩＭＰソフトウエア（ver.2.10.18）を用いて画像解析する。第４領域１５の一部を関心領域とする。関心領域は長方形の領域である。関心領域の大きさは６００ピクセルである。関心領域におけるＧ（Ｇｒｅｅｎ）の値をＧ１とする。

【0037】

次に、試料を第２領域１１に滴下し、さらに移動相を第１領域９に滴下してから、移動相が第４領域１５に達するまで待つ。次に、第１の測定と同様の方法で第２の測定を行う。第２の測定により得られた、関心領域におけるＧの値をＧ２とする。Ｇ１とＧ２との差分をΔＧとする。ΔＧが２５以上であれば、目視でフェノールレッドの呈色を認識できる。

【0038】

（３－２）接続経路の形状の評価（その１）
検知デバイス１、１０１、３０１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸを０．１２５μｇ／ｍＬの濃度で含む溶液であった。ＶＸは、式（１）で表される神経剤である。ＶＸは、科学警察研究所で合成されたものであった。

【0039】

【化1】

【0040】

移動相を第１領域９に滴下してから、第２の測定を行うまでの時間を変化させながら、繰り返しΔＧを取得した。１つの条件のｎ数は４であった。測定結果を図５に示す。
図５において「sharp branch」は検知デバイス１に対応する。「sharp straight」は検知デバイス２０１に対応する。「round straight」は検知デバイス３０１に対応する。図５の横軸は、移動相を第１領域９に滴下してから、第２の測定を行うまでの時間を表す。

【0041】

検知デバイス１を使用した場合、移動相を第１領域９に滴下してから、第２の測定を行うまでの時間が長くても、検知デバイス２０１、３０１を使用した場合に比べて、ΔＧが低下し難かった。その理由は以下のように推測される。

【0042】

図６に示すように、検知デバイス１では、接続経路２１Ａから第４領域１５に移動した移動相と、接続経路２１Ｂから第４領域１５に移動した移動相とは、第４領域１５において合流する。そのため、移動相は、第４領域１５の中に留まりやすい。その結果、フェノールレッドの呈色が維持され易い。

【0043】

それに対し、検知デバイス３０１では、図７に示すように、接続経路３２１から移動した移動相は、第４領域１５を横切り、一部は第４領域１５の外に移動する。その結果、フェノールレッドの呈色が弱まり易い。検知デバイス２０１も、検知デバイス３０１と同様であると推測される。
（３－３）接続経路の形状の評価（その２）
検知デバイス１、１０１、２０１、３０１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸを０．１２５μｇ／ｍＬの濃度で含む溶液と、ブランクとであった。１つの条件のｎ数は４であった。測定結果を図８に示す。図８における「AChE2x」は、アセチルコリンエステラーゼの保持量が、他に比べて２倍の場合である。図８における「round branch」は、検知デバイス１０１に対応する。

【0044】

検知デバイス１、１０１を使用した場合は、ＶＸを０．１２５μｇ／ｍＬの濃度で含む試料を滴下したとき、ΔＧが２５以上であり、ブランクを滴下したとき、ΔＧが２５未満であった。一方、検知デバイス２０１、３０１を使用した場合は、ブランクを滴下したとき、ΔＧが２５以上であった。

【0045】

また、検知デバイス１、１０１を使用した場合は、検知デバイス２０１、３０１を使用した場合と比べて、第４領域１５の中の狭い範囲で集中して呈色していた。
（３－４）検知感度の評価
検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸを含む溶液であった。試料におけるＶＸの濃度を様々に変えながら、繰り返しΔＧを測定した。また、ΔＧの測定は、アセチルコリンエステラーゼの保持量が０．４４Ｕの場合と、４．４Ｕの場合とにそれぞれ行った。１つの条件のｎ数は４であった。測定結果を図９に示す。

【0046】

アセチルコリンエステラーゼの保持量が０．４４Ｕの場合、試料におけるＶＸの濃度が０．１μｇ／ｍＬであれば、ΔＧが２５以上であった。すなわち、アセチルコリンエステラーゼの保持量が０．４４Ｕの場合、ＶＸの検知下限濃度は、０．１μｇ／ｍＬであった。

【0047】

アセチルコリンエステラーゼの保持量が４．４Ｕの場合、試料におけるＶＸの濃度が３μｇ／ｍＬであれば、ΔＧが２５以上であった。すなわち、アセチルコリンエステラーゼの保持量が４．４Ｕの場合、ＶＸの検知下限濃度は、３μｇ／ｍＬであった。

【0048】

（３－５）頑強性の評価
検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸの濃度が１２５ｎｇ／ｍＬである溶液であった。試料のｐＨを様々に変化させながら、繰り返しΔＧを測定した。試料における溶媒はＨＣｌ水溶液であった。測定結果を図１０に示す。ｐＨが４以上であれば、ΔＧが２５以上となった。

【0049】

検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ブランクであった。ブランクのｐＨを様々に変化させながら、繰り返しΔＧを測定した。１つの条件のｎ数は４であった。試料における溶媒は、ＮａＯＨ水溶液又はＮａＨＣＯ_３水溶液であった。

【0050】

測定結果を図１１に示す。ｐＨが１０以下であれば、ΔＧが２５未満となった。図１１における「pH9.5 (sat.NaHCO3)」とは、溶媒が飽和ＮａＨＣＯ_３水溶液であることを示す。
検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸの溶液と、ブランクとであった。試料の温度、及び、試料におけるＶＸの濃度を様々に変化させながら、繰り返しΔＧを測定した。１つの条件のｎ数は４であった。試料の温度管理には、冷蔵庫又はインキュベーターを用いた。

【0051】

測定結果を図１２に示す。図１２の横軸における「４」、「１４」、「３３」は、それぞれ試料の温度（℃）である。図１２の横軸における「０．２５」、「０．１２５」は、それぞれ試料におけるＶＸの濃度（μｇ／ｍＬ）である。いずれの条件でも、ＶＸを含む試料を滴下したときのΔＧは２５より大きく、ブランクを滴下したときのΔＧは２５未満であった。

【0052】

検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸの濃度が０．１２５μｇ／ｍＬである溶液、又はブランクであった。溶液及びブランクの溶媒を様々に変化させながら、繰り返しΔＧを測定した。１つの条件のｎ数は４であった。測定結果を図１３に示す。

【0053】

溶媒がエタノール（ＥｔＯＨ）、２－プロパノール（ｉＰｒＯＨ）、アセトニトリル（ＭｅＣＮ）、又はヘキサン（ｈａｘａｎｅ）の場合、ＶＸを含む試料を滴下したときのΔＧは２５より大きく、ブランクを滴下したときのΔＧは２５未満であった。溶媒がジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の場合、ブランクを滴下したときのΔＧは２５以上であった。溶媒が、９５質量％の標準緩衝液と、５質量％のジメチルスルホキシドとから構成される場合、ＶＸを含む試料を滴下したときのΔＧは２５より大きく、ブランクを滴下したときのΔＧは２５未満であった。

【0054】

検知デバイス１を使用し、ΔＧを測定した。第２領域１１に滴下した試料は、ＶＸの濃度が０．１２５μｇ／ｍＬである溶液、又はブランクであった。溶液及びブランクの溶媒を様々に変化させながら、繰り返しΔＧを測定した。溶媒は、コーヒー、オレンジジュース、薬物を含まない尿、１％の石鹸水（ライオン株式会社製のハンドソープ）であった。薬物を含まない尿は、Lee Biosolutions, Incから入手したものであった。

【0055】

１つの条件のｎ数は４であった。測定結果を図１４に示す。いずれの条件でも、ＶＸを含む試料を滴下したときのΔＧは２５より大きく、ブランクを滴下したときのΔＧは２５未満であった。
（３－６）保存性の評価
アセチルコリンエステラーゼの保持量が０．４４Ｕである検知デバイス１を製造した。その検知デバイス１を、真空シーラ―バックに入れた状態で、４℃で８４日間保存した。保存後の検知デバイス１を使用し、ブランクを滴下したときのΔＧを測定すると、２５未満であった。

【0056】

製造直後の検知デバイス１を使用し、ブランクを滴下したときのΔＧを２５未満にするために必要なアセチルコリンエステラーゼの最低量は０．２６４Ｕであった。以下の数式（１）により、アセチルコリンエステラーゼの半減期Ｔを算出することができる。半減期Ｔは１１４日である。

【0057】

数式（１） 0.264 ≦0.44×(1/2)^(84/T)

【0058】

製造直後の検知デバイス１におけるアセチルコリンエステラーゼの保持量が４．４Ｕである場合、アセチルコリンエステラーゼの保持量が０．２６４Ｕに減少するまでの期間は、半減期Ｔに基づき、以下の数式（２）から算出され、４６３日である。

【0059】

数式（２） log_2(4.4/0.264) ×114 =463

【0060】

よって、検知デバイス１は保存性及び検知感度において優れている。第２領域１１に保持されているトレハロースは、アセチルコリンエステラーゼの安定性を一層高めていると推測される。
（３－７）試料採取を含めた検知感度及び頑強性の評価
ＶＸの溶液をステンレス板に滴下した。滴下後、室温で２０分間乾燥させた。綿（株式会社白十字製、家庭用綿）を手で圧縮し、直径５ｍｍの球状の形態とした。以下ではこれを球状綿とする。マイクロチューブに移動相１００μＬを収容した。移動相は、ＨＥＰＥＳを７．５ｍＭの濃度で含む緩衝液であった。球状綿をマイクロチューブに入れ、球状綿を移動相に浸した。

【0061】

次に、球状綿でステンレス板の表面を拭いた。次に、球状綿をマイクロチューブの中に再び入れた。このとき、球状綿に含まれていたＶＸは移動相に溶出した。次に、マイクロチューブの中にある移動相のうち、６０μＬの移動相を検知デバイス１の第１領域９に滴下し、ΔＧを測定した。ステンレス板に滴下するＶＸの量を様々に変えながら、上記の測定を繰り返した。測定結果を図１５における「wiping,stainless」として示す。図１５の横軸は、ステンレス板に滴下したＶＸの量を表す。

【0062】

基本的には上記と同様の方法であるが、ステンレス板の代わりにプラスチック板を使用して、ΔＧを測定した。プラスチック板を構成するプラスチックは、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）であった。測定結果を図１５における「wiping,plastic」として示す。

【0063】

３μＬのＶＸ水溶液を１００μＬの移動相で希釈し、ＶＸの希釈溶液を調製した。次に、ＶＸの希釈溶液をピペットで混合した。次に、６０μＬのＶＸの希釈溶液を検知デバイス１の第１領域９に滴下し、ΔＧを測定した。ＶＸの量を様々に変えながら、上記の測定を繰り返した。測定結果を図１５における「dilution」として示す。いずれの測定方法でも、５～１０ｎｇのＶＸを検知可能であった。

【0064】

（３－８）神経剤及び農薬を検知対象とした場合の検知感度の評価
基本的には前記「（３－４）検知感度の評価」と同様の評価を行った。ただし、検知対象を、ＶＸ、パラオキソン（Ｐａｒａｏｘｏｎ）、ジクロルボス（Ｄｉｃｈｌｏｒｖｏｓ）、ＲＶＸ、サリン（Ｓａｒｉｎ、ＧＢ）、及びタブン（Ｔａｂｕｎ、ＧＡ）とした。ＶＸ、ＲＶＸ、サリン、及びタブンは神経剤に対応する。パラオキソン及びジクロルボスは農薬に対応する。ＲＶＸは、式（２）で表される化合物である。サリンは、式（３）で表される化合物である。タブンは、式（４）で表される化合物である。

【0065】

【化2】

【0066】

パラオキソンは、式（５）で表される化合物である。ジクロルボスは、式（６）で表される化合物である。

【0067】

【化3】

【0068】

測定結果を図１６に示す。検知デバイス１を用いれば、いずれの検知対象も検知することができた。神経剤に対する検知感度は、農薬に対する検知感度よりも遥かに高かった。そのため、検知デバイス１を用いれば、神経剤を選択的に検知することができる。

【0069】

（３－９）試料採取を含めた検知感度及び頑強性の評価
基本的には前記「（３－７）試料採取を含めた検知感度及び頑強性の評価」のうち、プラスチック板から拭き取る評価と同様の評価を行った。ただし、検知対象を、ＶＸ、パラオキソン、及びジクロルボスとした。測定結果を図１７に示す。検知デバイス１を用いれば、いずれの検知対象も検知することができた。２μｇのパラオキソンを検知することができた。２０μｇのジクロルボスを検知することができた。神経剤に対する検知感度は、農薬に対する検知感度よりも遥かに高かった。そのため、検知デバイス１を用いれば、神経剤を選択的に検知することができる。

【0070】

４．検知デバイス１、１０１が奏する効果
（４－１）検知デバイス１、１０１は、検知対象の揮発性が低い場合でも、検知対象を検知することができる。検知デバイス１、１０１は、検知感度が高く、保存性、及び頑強性において優れている。

【0071】

（４－２）検知デバイス１、１０１では、接続経路２１Ａから第４領域１５に移動した移動相と、接続経路２１Ｂから第４領域１５に移動した移動相とが、第４領域１５において合流する。そのため、移動相は、第４領域１５の中に留まりやすい。その結果、フェノールレッドの呈色が長時間維持され易い。また、呈色が狭い領域で集中して生じる。

【0072】

（４－３）検知デバイス１において、接続経路２１Ａと第４領域１５とを接続する接続部２３Ａはくびれた形状を有する。また、接続経路２１Ｂと第４領域１５とを接続する接続部２３Ｂはくびれた形状を有する。そのため、フェノールレッドの呈色が一層長時間維持され易い。

【0073】

（４－４）検知デバイス１、１０１は、電源やポンプ等がなくても検知対象を検知することができる。
（４－５）検知デバイス１、１０１は、例えば、次亜塩素酸塩により容易に除染することができる。また、検知デバイス１、１０１は、廃棄時の環境負荷が小さい。

【0074】

（４－６）検知デバイス１、１０１は、アセチルコリンエステラーゼを失活させるものであれば、未知の神経剤でも検知することができる。また、検知デバイス１、１０１は、神経剤以外の未知の検知対象を検知することができる。

【0075】

５．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

【0076】

（５－１）検知対象は、ＶＸ以外の神経剤であってもよい。検知対象は、神経剤以外のものであってもよい。神経剤以外の検知対象として、例えば、農薬等が挙げられる。
（５－２）酵素は、アセチルコリンエステラーゼ以外のものであってもよい。酵素は、基質に対する酵素活性を有し、検知対象により失活するものから適宜選択することができる。酵素として、例えば、ブチリルコリンエステラーゼ等が挙げられる。

【0077】

（５－３）指示薬は、フェノールレッド以外のものであってもよい。指示薬は、基質が第４領域１５に移動した場合と、生成物が第４領域１５に移動した場合とで態様が異なるものから適宜選択することができる。指示薬として、例えば、ブロモチモールブルー、α－ナフトールフタレイン、ニュートラルレッド、ロゾール酸等が挙げられる。

【0078】

（５－４）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

【0079】

（５－５）上述した検知デバイスの他、当該検知デバイスを構成要素とするシステム、検知デバイスの製造方法、神経剤又は農薬の検知方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

【符号の説明】

【0080】

１、１０１、２０１、３０１…検知デバイス、３…基材、５…被覆層、７…流路、９…第１領域、１１…第２領域、１３…第３領域、１５…第４領域、１７、１９、２１Ａ、２１Ｂ、２２１、３２１…接続経路、２３Ａ、２３Ｂ…接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】