揮発した残留農薬を空気中から直接検知! ~迅速・特異的・非破壊検査が可能なセンサを開発~

 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所(神奈川県海老名市、理事長 馬来義弘)の藤井聡志研究員は、東京大学生産技術研究所(東京都目黒区駒場、所長 藤井輝夫)の竹内昌治教授と共同で、揮発した残留農薬を迅速・特異的に空気中から直接検知可能なセンサを開発しました。

【ポイント】

  • 開発センサを用いて、空気中に揮発した農薬100 ppbをおよそ10分で検知することに成功
  • 細胞膜にナノメートル孔を作るタンパク質と、農薬と選択的に結合する合成DNAをセンサ素子に利用
  • 寒天ゲルにより、揮発した農薬を吸着して液中のセンサ素子へ届ける仕組みを考案
  • 非破壊検査による食品の残留農薬試験を可能にする簡便・小型なセンサ技術として期待

【概要】

 食品の安全を保障する残留農薬試験は、対象食品の抽出物から残存農薬成分を質量分析機等により分析する手法が定められていますが、試験に用いた食品は失われてしまいます。
 当研究所竹内グループ(グループリーダー 竹内昌治)は、こうした残留農薬を、食品を傷つけることなく空気中から直接検知するセンサを提案しました。このセンサでは、寒天ゲルを用いて食品から揮発した農薬成分をセンサに取り込みます。次に、センサに取り込まれた農薬を、タンパク質が細胞膜に作るナノメートル(100万分の1ミリメートル)の小孔と、農薬と結合する特殊な合成DNAを用いた仕組みにより、高感度・高選択的に検出します。
 本センサで、空気中に揮発させた100 ppbの農薬(オメトエート)を約10分で検知することに成功しました。本センサは選択性にも優れ、類似構造の分子には反応しないことを確認しました。今後は検知時間を短縮し、食品の安全性を、食品を傷つけずその場で調べる技術として実用化を目指します。

 

 

本研究成果は、英国王立化学会Lab on a Chip誌(電子版6月16日)に掲載されます。

論文名:Pesticide vapor sensing using an aptamer, nanopore, and agarose gel on a chip
著者:S. Fujii, A. Nobukawa, T. Osaki, Y. Morimoto, K. Kamiya, N. Misawa, and S. Takeuchi
URL:http://dx.doi.org/10.1039/C7LC00361G

■記者発表資料

人工細胞膜システムグループ記者発表資料0616