(57)【要約】  第１のポイントにレーザーを照射する照射ユニットと、第１のポイントに分析対象物を収束させる収束ユニットと、第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析するユニットとを有する分析装置を提供する。収束ユニットの一例は、分析対象物を液状態のキャリア物質に捕捉させるユニットと、分析対象物を含むキャリア物質を第１のポイントに吐出する吐出ユニットとを含むものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポイントにレーザーを照射する照射ユニットと、
前記第１のポイントに分析対象物を収束させる収束ユニットと、
前記第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析するユニットとを有する分析装置。
【請求項２】
請求項１において、前記収束ユニットは、前記分析対象物を液状態のキャリア物質に捕捉させるユニットと、
前記分析対象物を含むキャリア物質を前記第１のポイントに吐出する吐出ユニットとを含む、分析装置。
【請求項３】
請求項２において、前記キャリア物質は、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質を含む、分析装置。
【請求項４】
請求項３において、前記マーカー源物質は、前記マーカー用の化学物質と、
前記マーカー用の化学物質を内包するナノカプセルであって、レーザー照射により前記マーカー用の化学物質を放出するナノカプセルとを含む、分析装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかにおいて、前記吐出ユニットは、前記分析対象物を含むキャリア物質を吐出するインクジェットヘッドを含む、分析装置。
【請求項６】
レーザーが照射される第１のポイントに分析対象物を収束させることと、
前記第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析することとを有する分析方法。
【請求項７】
分析対象物を液状態のキャリア物質に捕捉させることと、
前記分析対象物を含む前記キャリア物質を第１のポイントに吐出し、レーザーを照射することとを有し、前記キャリア物質は、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質を含み、さらに、
前記第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析することと、
前記イオン移動度センサーにより前記マーカー用の化学物質とともに検出された化学物質を前記分析対象物から派生した化学物質であると判断することとを有する分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学物質を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高感度に化学物質を検出、分析する技術として、近年フィールド非対称性イオン移動度分光計（ＦＡＩＭＳ）と呼ばれる装置が注目を集めている。この装置では、センサーに印加する直流電圧と交流電圧を変化させることにより、イオン化された化学物質の移動度の変化を、微細なフィルタによって検出し、その検出結果の差異により化学物質を特定することが可能である。【０００３】
国際公開ＷＯ２００６／０１３３９６号（日本特表２００８−５０８６９３号）公報には、複数の電極を有する少なくとも１つのイオンチャネルの形状のイオンフィルタを有するイオン移動度分光計について記載されている。このイオン移動度分光計では、導電層に印加される時間変化する電位により、充填剤がイオン種を選択的に入れることができる。電位は、駆動電界成分および横電界成分を有し、好ましい実施形態において、電極のそれぞれは、駆動電界および横電界の両方の成分を生成するのに関与する。デバイスは、ドリフトガスフローがなくても用いることができる。さらに、この文献には、分光計の種々の用途であるようなマイクロスケール分光計を製作するための微細加工技術について記載されている。
【発明の開示】
【０００４】
ウィルスや細菌を簡単に検出できることは重要である。イオン移動度センサーを用いた分析装置において、ウィルスや細菌を含めた微生物を測定することはほとんど行われていない。
【０００５】
本発明の態様の１つは、第１のポイントにレーザーを照射する照射ユニットと、第１のポイントに分析対象物を収束させる収束ユニットと、第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析するユニットとを有する分析装置である。この分析装置は、レーザー照射により分析対象物を破壊できる。したがって、微生物などのイオン移動度センサーで検出あるいは分析するには大きすぎる個体であっても、レーザー照射により、イオン移動度センサーで検出できる分子に分解し、分析できる。
【０００６】
収束ユニットは、分析対象物を液状態のキャリア物質に捕捉させるユニットと、分析対象物を含むキャリア物質を第１のポイントに吐出する吐出ユニットとを含むものであってもよい。キャリア物質を吐出するタイミングと、レーザー照射のタイミングとを合わせることができ、レーザー照射による分析対象物の破壊効率を向上できる。吐出ユニットは、分析対象物を含むキャリア物質を吐出するインクジェットヘッドを含んでいてもよい。
【０００７】
キャリア物質は、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質を含むことが望ましい。イオン移動度センサーによりマーカー用の化学物質とともに検出された化学物質を分析対象物から派生した化学物質であると判断することができる。
【０００８】
マーカー源物質の一例は、マーカー用の化学物質と、マーカー用の化学物質を内包するナノカプセルであって、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するナノカプセルとを含むものである。レーザー照射のエネルギーレベルに反応するナノカプセルを用意することができ、レーザー照射の有無と、それに連動して形成される分析対象物の派生物質との判断が容易になる。
【０００９】
本発明の他の態様の１つは、以下のステップを有する分析方法である。
・レーザーが照射される第１のポイントに分析対象物を収束させること。
・第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析すること。
【００１０】
本発明の異なる他の態様の１つは、以下のステップを有する分析方法である。
・分析対象物を液状態のキャリア物質に捕捉させること。
・分析対象物を含むキャリア物質を第１のポイントに吐出し、レーザーを照射すること。キャリア物質は、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質を含む。
・第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析すること。
・イオン移動度センサーによりマーカー用の化学物質とともに検出された化学物質を分析対象物から派生した化学物質であると判断すること。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】分析装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】分析装置の出力例であり、図２（ａ）はウィルスＡを含むサンプルを分析した例、図２（ｂ）はウィルスＢを含むサンプルを分析した例。
【図３】異なる分析装置の概略構成を示すブロック図。
【図４】吐出された液滴にレーザーが照射される様子を模式的に示す図。
【図５】分析装置の出力例であり、図５（ａ）はバックグランド、図５（ｂ）はマーカー物質が検出された例、図５（ｃ）はマーカー物質とともに派生物質が検出された例。
【図６】分析装置の処理の概要を示すフローチャートである。
【発明の実施の形態】
【００１２】
図１に、分析装置の一例を示している。この分析装置１０は、室内の空気（サンプルガス）２１を採取するサンプリングユニット（サンプリング管）１１と、サンプルガス２１をレーザーが照射される第１のポイントＴＰへ収束するように導くコーン状のガイドベーン（収束ユニット）１２と、第１のポイントＴＰへレーザー光３１を照射するレーザーガン（照射ユニット）３３と、レーザーガン３３を駆動してレーザー光３１を出力するレーザー駆動装置３５とを含む。分析装置１０は、さらに、レーザー照射後のサンプルガス２１を、マイクロフィルタ１４およびイオン化ユニット１６を通してイオン移動度センサー１８へ供給する供給路１３と、サンプルガス２１を吸引する排気ポンプ１９とを含む。
【００１３】
イオン移動度センサー（イオン移動度分光計、Ion Mobility Spectrometry）１８は、イオン化ユニット１６によりイオン化された化学物質（分子）を移動度の差に基づき、スペクトル（イオン電流、イオン強度）として出力する。この分析装置１０は、非対称電界イオン移動度スペクトロメータ（ＦＡＩＭＳ、Field Asymmetric waveform Ion Mobility Spectrometry）または微分型電気移動度スペクトロメータ（ＤＭＳ、Differential Ion Mobility Spectrometry）と呼ばれているイオン移動度センサー１８を備えている。この種のスペクトロメータ（センサー、以降においてはＦＡＩＭＳ）１８は、電界チャンネル１８ａに高圧−低圧に変化する非対称電界を形成し、その非対称電界にイオン化した分子流を入力する。そして、非対象電界を通過するイオン電流を電極１８ｂにより測定する。市販されているコンパクトなＦＡＩＭＳとしては、ＳＩＯＮＥＸ（ザイオネクス）社のｍｉｃｒｏＤＭｘ、ＯＷＬＳＴＯＮＥ（オウルストーン）社のＦＡＩＭＳデバイスを挙げることができる。
【００１４】
イオン化ユニット１６の一例は、ニッケルの同位体（Ｎｉ６３）を用いた間接イオン化ユニットである。コロナ放電を用いたイオン化ユニットであってもよく、ＵＶを用いた直接イオン化ユニットであってもよい。
【００１５】
分析装置１０は、さらに、制御装置、典型的にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）４０を含む。分析装置１０の制御およびＦＡＩＭＳセンサー１８により得られるデータの解析はＰＣ４０で行われる。ＰＣ４０は、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ハードディスクなどのストレージ４３およびこれらを接続するバス４４などの、コンピュータを構成する一般的なハードウェア資源を含む。さらに、ＰＣ４０は、分析装置１０を制御して、データを解析する解析ユニット４５を含む。解析ユニット４５は、ＡＳＩＣあるいはＬＳＩなどの半導体デバイスとして提供されてもよく、ＣＰＵ４１で実行されるプログラム（プログラム製品）として提供されてもよい。解析ユニット４５は、レーザー駆動装置３５、ＦＡＩＭＳセンサー１６などを制御するコントローラ４６と、ＦＡＩＭＳセンサー１８のデータを解析するアナライザー４７とを含む。解析ユニット４５は、ＦＡＩＭＳセンサー１８の温度、湿度、気圧などの環境条件を適当なセンサーを介して取得し、ＦＡＩＭＳセンサー１８から得られたデータを補正する機能を含んでいてもよい。
【００１６】
この分析装置１０においては、サンプリング管１１を流れるサンプルガス２１を、ガイドベーン１２により限られた場所（面積）に集中（収束）させ、その収束されたポイントＴＰにレーザーを照射する。したがって、サンプルガス２１に含まれるウィルスおよび／または細菌など、さらには、サンプルガス２１に含まれる細胞、その他のたんぱく質などの高分子をレーザー３１により破壊（分解）できる。レーザーガン３３は、細胞やたんぱく質などの特定の結合強度の弱い部分を選択的に切断できるものであればよく、紫外線レーザー、Ｘ線レーザーなどの適当なエネルギーがレーザーによりサンプルガス２１に与えられるものであればよい。破壊された物質はサンプルガス２１とともにマイクロフィルタ１４を通ってイオン化ユニット１６でイオン化され、ＦＡＩＭＳセンサー１８で検出される。
【００１７】
図２に、ＦＡＩＭＳセンサー１８により得られるスペクトルのいくつかの例を示している。図２（ａ）は、ウィルスＡを含むサンプルガス２１にレーザー３１を照射したときに得られるスペクトルであり、図２（ｂ）は、ウィルスＢを含むサンプルガス２１にレーザー３１を照射したときに得られるスペクトルである。スペクトルは、ＦＡＩＭＳセンサー１８の補償電圧Ｖｃを変化させたときのイオン電流（イオン強度）Ｉｃにより示している。
【００１８】
ウィルス、細菌、高分子のタンパク質などは質量（分子量）に対して十分なイオン化が難しく、ＦＡＩＭＳセンサー１８で検出することは容易ではない。しかしながら、それらをレーザー照射することにより、イオン化できる程度の分子量の物体に分解することが可能であり、それらをＦＡＩＭＳセンサー１８で検出できる。解析ユニット７５のアナライザー４７は、ＦＡＩＭＳセンサー１８から得られたデータを解析し、ストレージ４３などに格納されているウィルスライブラリに登録されている化学物質を比較し、ウィルスの分解により派生した化学物質（派生物質）に基づき、破壊される前のウィルスを探索または推定する。
【００１９】
ウィルス、細菌などの微生物およびタンパク質などの高分子（以降では微生物等）は、ある規則性のある分子構造やＤＮＡ構造を持つ。したがって、一定条件でレーザー照射をして破壊した場合、微生物等は化学結合の弱い部分が破壊されて、極めて特徴のある化学物質（派生物質）が生成される。したがって、微生物等が破壊されたサンプルガス２１をＦＡＩＭＳセンサー１８により解析したスペクトルはユニークになることが多く、スペクトルに含まれる化学物質を検証することにより微生物を推定することができる。
【００２０】
図３に、分析装置の異なる例を示している。この分析装置５０は、室内などから一次サンプルガス２１を吸引するサンプリングユニット５１と、一次サンプルガス２１に含まれる分析対象物、すなわち微生物等をレーザー照射される第１のポイントＴＰへ収束させる収束ユニット５２とを含む。サンプリングユニット５１は、吸引ノズル５１ａと、サンプリングポンプ５１ｂとを含む。
【００２１】
収束ユニット５２は、サンプリングポンプ５１ｂにより採取された一次サンプルガス２１を液状態のキャリア物質２９に通して一次サンプルガス２１に含まれる微生物等２２をキャリア物質２９に捕捉させる捕捉ユニット５３と、微生物等を含むキャリア物質２９を第１のポイントＴＰに吐出する吐出ユニット５４と、キャリア物質２９を吐出ユニット５４へ搬送するポンプ５９とを含む。
【００２２】
液状態のキャリア物質２９は典型的には水であり、捕捉ユニット５３においては、水中に一次サンプルガス２１をバブリングさせることにより一次サンプルガス２１に含まれている微生物等２２を水２１の中に濃縮させる。捕捉ユニット５３は、微生物等２２と水２９とを混合する容器５３ｂと、容器５３ｂに水２９を供給するライン５３ａとを含む。容器５３ｂにある程度の滞留時間を確保しながら、容器５３ｂの内部を定期的に入れ替える程度の水２９を供給ライン５３ａから供給することにより、多少の時間差は発生する可能性があるが、室内などの微生物等２２の状況をキャリア物質である水２９に、リアルタイムに近い状態で反映させることができる。
【００２３】
キャリア物質２９は、さらに、マーカー源物質６０を含む。マーカー源物質６０は、マーカー用の化学物質とそれを内包するナノカプセルとを含む。ナノカプセルは、レーザー照射により加熱され、所定の温度に達すると溶解し、内包していたマーカー用の化学物質を放出する。ナノカプセルは、分析対象である微生物等２２と同程度の大きさであることが望ましく、たとえば、直径が０．１〜数μｍ、望ましくは１〜１０００ｎｍ程度、さらに好ましくは１〜１００ｎｍのマイクロカプセル、サブマイクロカプセルまたはそれ以下のサイズのカプセルであり、その製造方法はいくつかある。たとえば、界面重合法を用いた代表的なものとして、多価イソシアネートを用いたポリウレタンカプセルと、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂カプセルとがある。ポリウレタンからなるカプセルの場合、多価イソシアネートとポリヒドロキシ化合物の両者を同時に油相中に溶解しておき、これを保護コロイド水溶液中に乳化分散し、さらに昇温して反応を起こさせてカプセル壁を形成させる。メラミン−ホルムアルデヒド樹脂からなるカプセルの場合、水に可溶性のメラミン−ホルムアルデヒドプレポリマーを用いる。染料前駆体を溶解したオイルを保護コロイド水溶液中に乳化分散したＯ／Ｗエマルジョンに、このプレポリマー水溶液を加えて弱酸性領域（ｐＨ３〜６）で加熱攪拌すると、Ｏ／Ｗ界面に高分子が沈着してナノカプセルが得られる。保護コロイドとしては、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂の重縮合反応を促進する酸触媒としての機能を有するもの（例えば、スチレンスルホン酸系ポリマー、スチレンと無水マレイン酸の共重合体、エチレンと無水マレイン酸の共重合体、アラビアゴム、ポリアクリル酸等）を用いることができる。
【００２４】
マーカー物質は、ナノカプセルに包含でき、ナノカプセルが溶解すると気化するものが好ましい。さらに、マーカー物質は、微生物等２２をレーザーで分解した派生物質がＦＡＩＭＳセンサー１８により測定されたときに、ピークが重複しないものであることが望ましい。マーカー物質の一例は、揮発性の高い炭化水素化合物または芳香族化合物などである。
【００２５】
吐出装置５４は、マーカー源物質６０および微生物等２２を含むキャリア物質（水）２９を第１のポイントＴＰに向けて吐出するインクジェットヘッド５５と、インクジェットヘッド５５を駆動するヘッド駆動装置５６とを含む。
【００２６】
分析装置５０は、さらに、インクジェットヘッド５５が液滴を打ち出す第１のポイントＴＰを含む密閉式のチャンバー５７と、チャンバー５７内の第１のポイントＴＰに向けてレーザー３１を照射するレーザーガン（レーザー照射ユニット）３３とを含む。レーザーガン３３は、ヘッド駆動装置５６によりインクジェットヘッド５５と同期してレーザー３１を照射するように制御される。
【００２７】
分析装置５０は、さらに、チャンバー５７にキャリアガス２４を供給するポンプ（ファン、ブロア）５８ａと、チャンバー５７に供給されるキャリアガス２４をフィルタリングするマイクロフィルタ５８ｂとを含む。チャンバー５７の内部で微生物等２２およびマーカー源物質６０を含むキャリア物質２９の液滴２９ａがレーザー３１の照射により蒸発および破壊される。破壊された物質を含むキャリアガス（２次サンプルガス）２５は、上述した分析装置と同様に、マイクロフィルタ１４を通ってイオン化ユニット１６でイオン化され、ＦＡＩＭＳセンサー１８で分析される。
【００２８】
図４に、チャンバー５７の内部でキャリア物質２９の液滴２９ａがレーザー３１により照射される様子を模式的に示している。インクジェットヘッド５５から液滴２９ａが吐出されると、吐出するタイミングと同期して、第１のポイントＴＰにおいて液滴２９ａに当たるようにレーザーガン３３からレーザー３１が照射される。液滴２９ａにレーザー３１が当たると、ピコリットルあるいはフェムトリットル単位の液滴２９ａを構成するキャリア物質２９は蒸発し、液滴２９ａに含まれているマーカー源物質６０と、微生物等２２とにレーザー３１が当たり、これらを溶解したり分解したりする。
【００２９】
マーカー源物質６０のナノカプセル６１は、照射されるレーザー３１のエネルギーにより迅速に溶解または破壊される材料で構成されている。したがって、レーザー３１が当たるとナノカプセル６１は溶解し、ナノカプセル６１に包含されていたマーカー物質６２が放出される。同時に、微生物等２２もレーザー３１により破壊または分解され、微生物等２２から派生した化学物質（派生物質）２６が形成される。これらがキャリアガス（典型的には空気）２４とともにチャンバー５７から第２次サンプルガス２５として放出される。
【００３０】
レーザーガン３３は、ピコ秒またはフェムト秒単位でレーザーを照射してもよい。フェムト秒パルスレーザーを照射することにより、微生物等２２を蒸発あるいは昇華させずに、派生物質が生成されるように、さらに精度よく分子を破壊されて飛散させることができる。また、ＭＡＬＤＩ法（マトリクス支援レーザー脱離イオン化法）と同様に、キャリア物質２９にレーザー光を吸収させて蒸発するような補助剤、たとえば、金属粉末を入れて、微生物等２２がレーザー光により蒸発するのを抑制してもよい。
【００３１】
図５に、ＰＣ４０の解析ユニット４５において得られるＦＡＩＭＳセンサー１８の出力（スペクトル）のいくつかの例を示している。図５（ａ）のスペクトルは、バックグラウンドの一例であり、空気中の水分を示すピーク（ＲＩＰ）Ｐ１が見える。図５（ｂ）のスペクトルは、キャリア物質の液滴２９ａにレーザー３１を照射したときに得られる第２次サンプルガス２５の一例である。液滴２９ａに含まれているマーカー源物質６０にレーザー３１が照射され、マーカー物質６２が放出されたことによるピークＰ２が現れている。
【００３２】
図５（ｃ）のスペクトルは、キャリア物質の液滴２９ａにレーザー３１を照射したときに得られる第２次サンプルガス２５の他の例である。液滴２９ａに含まれているマーカー源物質６０にレーザー３１が照射されたことによるマーカー物質６２のピークＰ２に加え、微生物等２２にレーザー３１が照射されたことによる派生物質（フラグメント）の化学物質のピークＰ３およびＰ４が現れている。
【００３３】
図３に示した解析ユニット４５は、ＦＡＩＭＳセンサー１８によりマーカー用の化学物質のピークＰ２とともに検出された化学物質のピークＰ３およびＰ４を分析対象物の微生物等２２から派生した化学物質であると判断する機能（機能ユニット）４８を含む。したがって、解析ユニット４５のアナライザー４７は、判断する機能４８が微生物等２２から形成された化学物質のピークであると判断すると、そのピークＰ３およびＰ４に基づいて化学物質を推定し、それらの化学物質を含む微生物等２２が一次サンプルガス２１に含まれていたと推定する。
【００３４】
アナライザー４７は、ストレージ４３に格納されている化学物質ライブラリや、インターネットなどのコンピュータネットワークを介してアクセス可能な他のデータベースあるいはライブラリを用い、種々のフィッティング方法、シミュレーテッドアニーリング法、平均場アニーリング法、遺伝的アルゴリズム、ニューラルネットワークなどの方法を用いて、化学物質を分析し、化学物質を派生させた微生物等２２を推定する。なお、分析装置５０の構成で分析装置１０と共通する部分については共通する符号をつけて説明を省略する。
【００３５】
図６に、分析装置５０において、サンプルガスを分析する処理の概要をフローチャートに示している。ステップ８１において、分析対象物である微生物等２２を含む一次サンプルガス２１を採取し、捕捉ユニット５３で液状態のキャリア物質（水）２９に捕捉させる。次に、ステップ８２において、インクジェットヘッド５５を含む吐出ユニット５４により、微生物等２２を含むキャリア物質を第１のポイントＴＰに向けて吐出し、そのタイミングと同期して、ステップ８３においてレーザーガン３３が第１のポイントＴＰに向けてレーザー３１を照射する。
【００３６】
ステップ８４において、レーザー照射された物質を含む２次サンプルガス２５をＦＡＩＭＳセンサー１８により分析する。ステップ８５においてマーカー物質６２が検出されれば、判断機能４８は、マーカー用の化学物質６２とともに検出された化学物質のピークＰ３およびＰ４が微生物等２２から派生した化学物質であると判断し、ステップ８６においてアナライザー４７は化学物質から一次サンプルガス２１に含まれていた微生物等２２を推定する。そして、ＰＣ４０は、ステップ８７において推定された微生物等２２をＰＣ４０の表示機能を用いて出力し、あるいはインターネットなどのコンピュータネットワークを介して外部のマシンなどへ出力する。
【００３７】
なお、以上では、マーカー源物質を含む液状態のキャリア物質２９に微生物等２２を捕捉する例を説明しているが、キャリア物質２９自体が水でなく、有機溶媒などの匂いを発生するマーカー物質であってもよい。さらに、キャリア物質２９がレーザー照射により蒸発することによりマーカー物質に変換されてもよい。また、微生物等を含むサンプルガスのサンプリングは、リアルタイムである必要はなく、適当なサンプラーを用いて時間的あるいは空間的に分析装置から離れた場所でサンプリングしたものであってもよい。
【００３８】
食品加工分野、医学分野、酪農分野などの多くの分野で、各種のウィルスおよび細菌を検出し、分析することが非常に重要になっている。しかしながら、従来、ＦＡＩＭＳセンサーの応用対象としては、微生物等の特定が難しいことから、測定対象外として敬遠されることが多かった。本発明により、食品汚染、院内感染および院内汚染の防止、その他の医用分野でのウィルスや細菌の特定をリアルタイムあるいはそれに近い時間で行うことができるメリットは計り知れない。
【００３９】
上記の分析装置においては、ＦＡＩＭＳセンサーなどのイオン移動度センサーを用いて、リアルタイムで、あるいはそれに近い極めて短時間で、微生物等の存在を検出し、微生物等の種類を推定することができる。さらに、この分析装置は、サンプルガスに含まれるウィルスおよび細菌に加え、たんぱく質などの高分子を破壊（分解）することにより、イオン移動度センサーにより容易に検出できるようにしている。したがって、複数のウィルス、細菌、タンパク質などを、他の化学物質と同様に、イオン移動度等のイオン移動度センサーから得られる情報に基づいてキャラクタライゼーションすることができる。また、キャラクタライゼーションされた情報を含むデータベースを構築することにより、複数のウィルス、細菌、タンパク質などをソフトウェアで推定し、それらを特定することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月21日(2013.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポイントにレーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質と分析対象物とを含む液状態のキャリア物質の液滴を吐出する吐出ユニットを含む収束ユニットと、
前記第１のポイントに、前記吐出ユニットが液滴を吐出するタイミングと同期してパルス状のレーザー光を照射する照射ユニットと、
前記第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析するユニットとを有し、
前記分析するユニットは、前記イオン移動度センサーから出力されるスペクトルに前記マーカー用の化学物質のピークが含まれるか否かにより、バックグラウンドのスペクトルと前記液滴にレーザーが照射されたときのスペクトルとを判別する機能を含む、分析装置。
【請求項２】
請求項１において、前記収束ユニットは、前記分析対象物を前記キャリア物質に捕捉させるユニットを含み、
前記吐出ユニットは、インクジェットヘッドを含む、分析装置。
【請求項３】
請求項２において、前記照射ユニットは、前記インクジェットヘッドにより吐出された液滴に供給されるエネルギーを、分析対象物を蒸発あるいは昇華させずに前記キャリア物質が蒸発するように制御する、分析装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記マーカー源物質は、前記マーカー用の化学物質と、
前記マーカー用の化学物質を内包するナノカプセルであって、レーザー照射により前記マーカー用の化学物質を放出するナノカプセルとを含む、分析装置。
【請求項５】
【請求項６】
レーザーが照射される第１のポイントに、レーザー照射によりマーカー用の化学物質を放出するマーカー源物質と分析対象物とを含む液状態のキャリア物質の液滴を吐出ユニットにより吐出し、前記吐出ユニットが液滴を吐出するタイミングと同期してパルス状のレーザー光を照射することと、
前記第１のポイントにおいてレーザー照射された物質を含むサンプルガスをイオン移動度センサーにより分析することとを有し、
前記分析することは、前記イオン移動度センサーから出力されるスペクトルに前記マーカー用の化学物質のピークが含まれるか否かにより、バックグラウンドのスペクトルと前記液滴にレーザーが照射されたときのスペクトルとを判別することを含む、分析方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記イオン移動度センサーにより前記マーカー用の化学物質とともに検出された化学物質を前記分析対象物から派生した化学物質であると判断することを有し、
前記レーザー光を照射することは、前記吐出ユニットに含まれるインクジェットヘッドにより吐出された液滴に供給されるエネルギーを、前記分析対象物を蒸発あるいは昇華させずに派生物質が生成されるように制御することを含む、分析方法。
【国際調査報告】
2012056730.tif 000009
2012056730.tif 000010
2012056730.tif 000011
2012056730.tif 000012