(57)【要約】【課題】環境中におけるＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出可能な繊維状炭素ナノ構造体検出方法を提供する。【解決手段】本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、捕集面である少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体上に、界面活性剤含有予備洗浄液を供給して、被検物と備洗浄液とを接触させて、予備洗浄液を除去することにより、捕集面を予備洗浄する予備洗浄工程と、捕集面と蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液とを接触させて、被検物中の検出対象物にペプチドを結合させる繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程と、捕集面を洗浄する洗浄工程と、洗浄工程を経た捕集面を蛍光顕微鏡観察して、検出対象物に対して結合したペプチドを検出する検出工程と、を含む。【選択図】図１
2018063131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捕集面である少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体上に、界面活性剤含有予備洗浄液を供給して、前記被検物と前記予備洗浄液とを接触させて、前記予備洗浄液を除去することにより、前記捕集面を予備洗浄する予備洗浄工程と、
前記捕集面と、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液とを接触させて前記捕集面上の前記被検物中の検出対象物としての繊維状炭素ナノ構造体に対して、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを結合させた後に、前記溶液を除去する、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程と、
前記捕集面と洗浄液とを接触させて、前記洗浄液を除去することにより、前記捕集面を洗浄する洗浄工程と、
前記洗浄工程を経た前記捕集面を蛍光顕微鏡観察して、前記検出対象物に対して結合した前記蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する、検出工程と、
を含む、繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項２】
前記洗浄液が、ｐＨ９．０以上ｐＨ１０．０以下の緩衝溶液である、請求項１に記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項３】
前記繊維状炭素ナノ構造体が、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを含む、請求項１又は２に記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項４】
前記支持体が、親水性ポリテトラフルオロエチレンにより形成されたメンブレンフィルタである、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項５】
前記繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドが、５０個以下のアミノ酸からなり、アミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗ（Ｘ１は、０〜１個の任意のアミノ酸である）を含み、かつ、繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能を有するペプチドである、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項６】
前記繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドが、
配列番号（１）〜（６）の何れか１つのアミノ酸配列からなり、
（１）ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ（配列番号１）
（２）ＷＷＲＴＰＷＴＥＰＴＰＡ（配列番号２）
（３）ＷＷＮＰＷＴＰＱＳＴＰＳ（配列番号３）
（４）ＷＮＰＷＮＳＷＳＮＭＲＭ（配列番号４）
（５）ＷＮＰＷＷＲＡＰＬＴＧＡ（配列番号５）
（６）ＷＮＰＷＡＧＷＴＭＧＨＬ（配列番号６）
かつ、繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能を有する、請求項１〜５のいずれかに記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項７】
前記予備洗浄工程に先立って、前記支持体の捕集面上に被検物を捕集する捕集工程を更に含み、該捕集工程が、流体中の被検物を前記支持体の捕集面にて捕集することを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項８】
前記予備洗浄工程に先立って、前記支持体の捕集面上で被検物を採取する採取工程を更に含み、前記採取工程が、前記支持体の捕集面に前記被検物を含有する被検体を接触させることにより、前記捕集面上に前記被検物を付着させることを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の繊維状炭素ナノ構造体検出方法。
【請求項９】
少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体に対して界面活性剤含有予備洗浄液を供給する予備洗浄液ディスペンサと、
前記捕集面上に蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液を供給するペプチドディスペンサと、
前記捕集面上に洗浄液を供給する洗浄液ディスペンサと、
前記予備洗浄液、前記溶液、及び、前記洗浄液を、前記支持体から除去するリムーバと、
前記捕集面を蛍光観察して、前記検出対象物に対して結合した前記蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する、検出器と、
を備える、繊維状炭素ナノ構造体検出装置。
【請求項１０】
前記支持体の前記捕集面上にて、流体中の前記被検物を捕集する捕集装置を更に備える、請求項９に記載の繊維状炭素ナノ構造体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維状炭素ナノ構造体検出方法及び繊維状炭素ナノ構造体検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性、熱伝導性および機械的特性に優れる材料として、繊維状炭素材料、特にはカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と称することがある。）等の繊維状炭素ナノ構造体が注目されている。ＣＮＴは、炭素原子により構成される筒状グラフェンシートからなり、その直径はナノメートルオーダーである。
【０００３】
近年、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の用途は拡大傾向にあり、様々な分野での応用が進みつつある。そこで、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を取り扱う各種製造工程等において、作業環境中におけるＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在をモニタリングすることが必要とされている。
【０００４】
ここで、従来、肺がんや中皮腫等の健康被害の元凶となりうるアスベストについては、種々の検出方法が提案されてきた（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のアスベスト検出方法では、被検物に対して蛍光標識を有するアスベスト結合タンパク質を接触させて顕微鏡観察することで、被検物中に含有されるアスベストを検出する。また、カーボンナノチューブの検出するための方途として、カーボンナノチューブに対して結合能を有するペプチドを用いて、カーボンナノチューブを標識する方途が提案されてきた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２４８８１号
【特許文献２】特開第２０１２−１３５２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体は、微細材料であり、かかる微細材料を用いた製造工程において、作業環境中にどの程度微細材料が飛散するか不明であった。そして、作業環境中において、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を検出するための方法は確立されてこなかった。例えば、上述した特許文献１にかかる、アスベストの検出方法を、そのままＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の検出に転用することはできなかった。また、特許文献２に記載のペプチドを用いたカーボンナノチューブの標識方法は、作業環境中におけるＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在を検出するためには、検出のために必要な操作を簡便化して、実用性を高めるという点で改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、環境中における繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出できる検出方法及び検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、特許文献２に記載されたような特定の機能を有するペプチドを用いてＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を標識する際に、特許文献１に記載のアスベスト検出方法のように被検物の捕集に用いたフィルタ等の支持体をそのまま分析に用いることを試みた。しかし、フィルタ等の支持体自体に対してペプチドが吸着してしまい、ペプチドに由来する蛍光か、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に由来する蛍光かを区別することができず、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を検出することができなかった。そこで、本発明者らは更に検討を進め、分析に先立ち、捕集面上に被検物を有するフィルタ等の支持体を、界面活性剤を含有する予備洗浄液で洗浄してから、ペプチドと接触させることで、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を検出しうることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、捕集面である少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体上に、界面活性剤含有予備洗浄液を供給して、前記被検物と前記予備洗浄液とを接触させて、前記予備洗浄液を除去することにより、前記捕集面を予備洗浄する予備洗浄工程と、前記捕集面と、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液とを接触させて前記捕集面上の前記被検物中の検出対象物としての繊維状炭素ナノ構造体に対して、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを結合させた後に、前記溶液を除去する、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程と、前記捕集面と洗浄液とを接触させて、前記洗浄液を除去することにより、前記捕集面を洗浄する洗浄工程と、前記洗浄工程を経た前記捕集面を蛍光顕微鏡観察して、前記検出対象物に対して結合した前記蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する、検出工程と、を含むことを特徴とする。少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体に対して上記各種工程を実施することで、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出することができる。また、界面活性剤含有予備洗浄液を用いて被検物を有する支持体を予備洗浄することで、ペプチドが支持体自体に対して吸着することを抑制することができ、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を良好に検出することができる。
【００１０】
ここで、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法では、前記洗浄液が、ｐＨ９．０以上ｐＨ１０．０以下の緩衝溶液であることが好ましい。ｐＨ９．０以上ｐＨ１０．０以下の緩衝溶液である洗浄液を用いて、支持体の捕集面を洗浄すれば、支持体自体に対して吸着したペプチドを除去することができ、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を一層良好に検出することができる。
【００１１】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法では、前記繊維状炭素ナノ構造体が、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを含むことが好ましい。
【００１２】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法では、前記支持体が、親水性ポリテトラフルオロエチレンにより形成されたメンブレンフィルタであることが好ましい。親水性ポリテトラフルオロエチレンにより形成されたメンブレンフィルタを用いることで、ペプチドがフィルタ自体に吸着することを一層抑制し、検出精度を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、前記繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドが、５０個以下のアミノ酸からなり、アミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗ（Ｘ１は、０〜１個の任意のアミノ酸である）を含み、かつ、繊維状炭素ナノ構造体に対するに対する結合能を有するペプチドであることが好ましい。かかる特定のアミノ酸配列を有するペプチドを用いることで、検出精度を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、前記繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドが、配列番号（１）〜（６）の何れか１つのアミノ酸配列からなり、
（１）ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ（配列番号１）
（２）ＷＷＲＴＰＷＴＥＰＴＰＡ（配列番号２）
（３）ＷＷＮＰＷＴＰＱＳＴＰＳ（配列番号３）
（４）ＷＮＰＷＮＳＷＳＮＭＲＭ（配列番号４）
（５）ＷＮＰＷＷＲＡＰＬＴＧＡ（配列番号５）
（６）ＷＮＰＷＡＧＷＴＭＧＨＬ（配列番号６）
かつ、繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能を有することが好ましい。かかる特定のアミノ酸配列を有するペプチドを用いることで、検出精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、前記予備洗浄工程に先立って、前記支持体の捕集面上に被検物を捕集する捕集工程を更に含み、該捕集工程が、流体中の被検物を前記支持体の捕集面にて捕集することを含むことが好ましい。かかる捕集工程を行うことで、繊維状炭素ナノ構造体の存在を一層容易に検出することができる。
【００１６】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、前記予備洗浄工程に先立って、前記支持体の捕集面上で被検物を採取する採取工程を更に含み、前記採取工程が、前記支持体の捕集面に前記被検物を含有する被検体を接触させることにより、前記捕集面上に前記被検物を付着させることを含むことが好ましい。かかる採取工程を行うことで、繊維状炭素ナノ構造体の存在を一層容易に検出することができる。
【００１７】
上記課題を有利に解決することができる本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体に対して界面活性剤含有予備洗浄液を供給する予備洗浄液ディスペンサと、前記捕集面上に蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液を供給するペプチドディスペンサと、前記捕集面上に洗浄液を供給する洗浄液ディスペンサと、前記予備洗浄液、前記溶液、及び、前記洗浄液を、前記支持体から除去するリムーバと、前記捕集面を蛍光観察して、前記検出対象物に対して結合した前記蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する、検出器と、を備えることを特徴とする。かかる検出装置によれば、少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体を直接分析することで、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出することができる。また、予備洗浄液ディスペンサを介して供給した界面活性剤含有予備洗浄液でフィルタを予備洗浄することで、ペプチドがフィルタ自体に対して吸着することを抑制することができ、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を検出することができる。
【００１８】
ここで、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、前記支持体の前記捕集面上にて、流体中の前記被検物を捕集する捕集装置を更に備えることが好ましい。検出装置が捕集装置を備えていれば、環境中に存在しうる繊維状炭素ナノ構造体を一層容易かつ迅速に検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、環境中における繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出できる検出方法及び検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る検出装置の概略構成の一例を示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る検出方法に従って検出された多層ＣＮＴを含む蛍光顕微鏡画像である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る検出方法に従って検出されたＳＧＣＮＴを含む蛍光顕微鏡画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、作業環境中にＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体（以下、「ＣＮＴ等」とも称する）が存在しうる状況である限りにおいて特に限定されることなく、ＣＮＴ等の製造工程や、ＣＮＴ等を用いたあらゆる製造工程等において、環境中におけるＣＮＴ等の存在を検出するために使用することができる。また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法を実施するために使用することができる。なお、本明細書における、「繊維状炭素ナノ構造体」は、例えば、ＣＮＴ、カーボンナノホーン、及びカーボンナノファイバー等を含みうる。
【００２２】
（繊維状炭素ナノ構造体検出方法）
本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、少なくとも以下の（１）〜（４）の工程を含む。工程（１）は、少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体を界面活性剤含有予備洗浄液で予備洗浄する「予備洗浄工程」である。工程（２）は、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを被検物中の繊維状炭素ナノ構造体に対して結合させる「繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程」である。工程（３）は、洗浄液で捕集面を洗浄する「洗浄工程」である。そして、工程（４）は、工程（３）を経た捕集面を蛍光顕微鏡で観察して、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する「検出工程」である。本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法では、上記工程（１）〜（４）にて、被検物の捕集又は採取に用いた支持体をそのまま分析に用いるため、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を容易に検出することができる。また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法では、上記工程（１）で、界面活性剤含有予備洗浄液を用いて支持体を予備洗浄するため、支持体自体に対する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドの吸着を抑制することができ、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を良好に検出することができる。
さらに、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法は、上記工程（１）に先立って、工程（０）として、支持体の捕集面上で被検物を捕集する捕集工程又は支持体の捕集面上で被検物を採取する採取工程を更に含むことが好ましい。以下、各工程について詳述する。
【００２３】
（０）捕集工程又は採取工程
捕集工程では、流体中の被検物を支持体の少なくとも一つの表面である捕集面にて捕集する。より具体的には、支持体がフィルタである場合には、ＣＮＴ等の製造環境中の空気等の流体中に存在する物質である被検物を、フィルタリングしてフィルタの捕集面上に捕集する。
一方、採取工程では、支持体の捕集面に被検物を含有する被検体を接触させることにより、捕集面上に被検物を付着させる。ここで、被検体とは、例えば、ＣＮＴ等の製造工程において作業者が着用した被服でありうる。そして、かかる被検体を支持体の捕集面上に接触させることで、捕集面上に被検物を付着させることができる。
【００２４】
（１）予備洗浄工程
予備洗浄工程では、捕集面である少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体上に、界面活性剤含有予備洗浄液を供給して、被検物と予備洗浄液とを接触させて、予備洗浄液を除去することにより、捕集面を予備洗浄する。「少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体」は、例えば、表面に被検物を保持可能な任意の材料で形成された板状体や、フィルタでありうる。例えば、「少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体」は、上述した捕集工程又は採取工程を事前に実施して得られた支持体でありうる。特に、支持体がフィルタである場合には、フィルタは、少なくとも片面（即ち、捕集面）上に被検物を有するフィルタである限りにおいて特に限定されることなく、既知のあらゆる方法により取得されたフィルタでありうる。さらに、支持体上に供給した予備洗浄液は、支持体がフィルタにより構成される場合には、濾過により除去することができる。以下、支持体はフィルタであるものとして説明する。
【００２５】
界面活性剤含有予備洗浄液の供給方法は特に限定されることなく、例えば、支持体であるフィルタ上に、滴下、注入、又は噴霧することで、被検物を有するフィルタ表面全体にわたって予備洗浄液を供給することができる。中でも、予備洗浄液をフィルタ表面全体に均一かつ迅速に行き渡らせることができるため、スポイト又はピペット等のディスペンサを介した滴下により予備洗浄液を供給することが好ましい。そして、本工程を実施することができる本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、予備洗浄液ディスペンサを備え、かかるディスペンサを介して、任意の方法でフィルタ上に予備洗浄液を供給することができる。予備洗浄液の供給量は特に限定されることなく、フィルタを予備洗浄するために必要十分な供給量を任意に決定することができる。そして、予備洗浄液をフィルタ上に供給した後、予備洗浄液を吸引濾過して除去することが好ましい。そして、本工程を実施することができる本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、例えば、吸引器等の吸引装置でありうるリムーバを備える。
なお、予備洗浄液は、自然濾過や加圧濾過等により除去することも可能である。
【００２６】
ここで、フィルタ等の支持体の捕集面上に捕集されたＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体は、互いに凝集している場合があり、この場合には、本予備洗浄工程を実施する前に、予備洗浄液を効率的に除去（濾過）する観点から、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の凝集を解すための前分散処理を実施することが好ましい。このような前分散処理を実施することにより、ＣＮＴと予備洗浄液との濡れ性を向上することができる。これにより、支持体としてフィルタを用いた場合には、フィルタでの濾過効率が向上し、予備洗浄処理工程を効率的に実施できる。ここで、前分散処理としては、例えば、フィルタ等の支持体の捕集面上に捕集されたＣＮＴに対して、ＣＮＴを分散し易い溶媒（例えば、Ｎ‐メチル-２-ピロリドン（ＮＭＰ））を接触させる処理が挙げられる。
【００２７】
［界面活性剤含有予備洗浄液］
本工程で用いる界面活性剤含有予備洗浄液としては、特に限定されず、溶媒に対して界面活性剤を混合して得られる溶液であればよい。ここで、溶媒としては、界面活性剤を溶解し得るものであれば特に限定されないが、水等の極性溶媒が好ましい。また、界面活性剤としては、オクチルフェノールエトキシレート等の非イオン界面活性剤が好ましいが、イオン性界面活性剤であってもよい。非イオン界面活性剤であるオクチルフェノールエトキシレートには、例えば、Ｔｒｉｔｏｎ（登録商標）シリーズとしてダウケミカル社より市販されているものや、Ｔｗｅｅｎ（登録商標）シリーズとして市販されているものを用いることができる。
【００２８】
［フィルタ］
本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法で用いる支持体の一例としてのフィルタは、メンブレンフィルタであることが好ましい。また、メンブレンフィルタは、親水性ポリテトラフルオロエチレンフィルタ、親水性セルロースエステルフィルタ、ポリカーボネートフィルタのような親水性フィルタであることが好ましい。中でも、メンブレンフィルタとしては、親水性ポリテトラフルオロエチレンにより形成されたメンブレンフィルタが特に好ましい。ここで、従来は、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を捕集するためのフィルタとしては、疎水性が高いフィルタが一般的に用いられてきた。これは、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体自体の疎水性が高いことに起因する。しかし、カーボンナノチューブに対する結合能を有するペプチドは、疎水性が高いフィルタ自体に対する吸着性が比較的高い傾向がある。そこで、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法にて、従来使用されてきたような疎水性が高いフィルタに代えて、親水性のフィルタを用いることで、フィルタ自体に対してペプチドが吸着することを一層良好に抑制して、検出精度を一層高めることができる。
なお、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法で用いるフィルタの孔径及び厚さ等は、検出対象物の大きさ、予想される検出量等に応じて適宜選択することができる。例えば、フィルタの孔径は２００ｎｍ〜８００ｎｍ、厚みは２０μｍ〜２００μｍとすることができる。
【００２９】
（２）繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程
繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程では、フィルタ等の支持体の捕集面と、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液（以下、「ペプチド溶液」とも称する）とを接触させて捕集面上の被検物中の検出対象物としてのカーボンナノチューブに対して、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを結合させた後に、溶液を除去する。ペプチド溶液の供給方法は、特に限定されることなく、上記工程（１）と同様の供給方法により供給することができる。そして、本工程を実施することができる本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、スポイト、ノズル、ニードル等のペプチドディスペンサを備え、かかるディスペンサを介して、任意の方法でフィルタ等の支持体上にペプチド溶液を供給することができる。ペプチド溶液の濃度及び供給量は、被検物中に含有されうる検出対象物の想定含有量及び使用するペプチドの性状に応じて適宜決定することができる。また、支持体としてフィルタを用いて、ペプチド溶液をフィルタ上に供給した後、任意の静置時間を経て、吸引ろ過して溶液を除去することが好ましい。静置時間は、特に限定されることなく、１〜１０分間が好ましいが、場合によっては１０分超とすることもできる。なお、予備洗浄液は、自然濾過により除去することも可能である。
【００３０】
［検出対象物］
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法による検出対象物は、被検物中に含有されうる、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体である。そして、検出対象物は、ＣＮＴであることが好ましく、例えばアスペクト比が２以上、特に１０超のＣＮＴとすることができる。検出対象物がＣＮＴであれば、ペプチドの結合特異性が十分に高いため、検出精度を一層高めることができる。
【００３１】
また、検出対象物としてのＣＮＴは、平均直径（Ａｖ）に対する、直径の標準偏差（σ）に３を乗じた値（３σ）の比（３σ／Ａｖ）が０．２０超０．６０未満のＣＮＴでありうる。また、検出対象物としてのＣＮＴは、透過型電子顕微鏡を用いて１００本のカーボンナノチューブの直径を測定し、測定した直径を横軸に、その頻度を縦軸に取ってプロットし、ガウシアンで近似した際に、正規分布を取るものでありうる。ＣＮＴの「直径」とは、ＣＮＴの外径を意味する。そして、ＣＮＴの「平均直径（Ａｖ）」及び「直径の標準偏差（σ）」は、それぞれ、透過型電子顕微鏡での観察下に、無作為に選択されたＣＮＴ１００本の直径を測定した際の平均値及び標準偏差として求められる。
【００３２】
更に、検出対象物としてのＣＮＴは、ラマン分光法を用いて評価した際に、ＲａｄｉａｌＢｒｅａｔｈｉｎｇＭｏｄｅ（ＲＢＭ）のピークを有するＣＮＴでありうる。更にまた、検出対象物としてのＣＮＴは、ラマンスペクトルにおけるＤバンドピーク強度に対するＧバンドピーク強度の比（Ｇ／Ｄ比）が１以上２０以下であるＣＮＴでありうる。更にまた、検出対象物としてのＣＮＴの平均直径（Ａｖ）は、０．５ｎｍ以上でありうる。
【００３３】
また、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出方法をＣＮＴ自体の製造工程中で使用する場合において、検出対象物としてのＣＮＴは、合成時における構造体の平均長さが１００μｍ以上５０００μｍ以下のＣＮＴでありうる。
【００３４】
更に、ＣＮＴは、通常、アスペクト比が１０超である。なお、ＣＮＴのアスペクト比は、走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡を用いて、無作為に選択した繊維状炭素ナノ構造体１００本の直径および長さを測定し、直径と長さとの比（長さ／直径）の平均値を算出することにより求めることができる。
【００３５】
更に、検出対象物としてのＣＮＴのＢＥＴ比表面積は、６００ｍ2／ｇ以上２５００ｍ2／ｇ以下でありうる。なお、本発明において、「ＢＥＴ比表面積」とは、ＢＥＴ法を用いて測定した窒素吸着比表面積を指す。
【００３６】
更に、検出対象物としてのＣＮＴは、複数の微小孔を有するＣＮＴでありうる。さらに、複数の微小孔を有するＣＮＴが、孔径が２ｎｍよりも小さいマイクロ孔を有する場合には、その存在量は、下記の方法で求めたマイクロ孔容積で、０．４０ｍＬ／ｇ以上０．６５ｍＬ／ｇ以下でありうる。ここで、「マイクロ孔容積（Ｖｐ）」は、ＣＮＴの液体窒素温度（７７Ｋ）での窒素吸脱着等温線を測定し、相対圧Ｐ／Ｐ０＝０．１９における窒素吸着量をＶとして、式（Ｉ）：Ｖｐ＝（Ｖ／２２４１４）×（Ｍ／ρ）より、算出することができる。なお、Ｐは吸着平衡時の測定圧力、Ｐ０は測定時の液体窒素の飽和蒸気圧であり、式（Ｉ）中、Ｍは吸着質（窒素）の分子量２８．０１０、ρは吸着質（窒素）の７７Ｋにおける密度０．８０８ｇ／ｃｍ3である。マイクロ孔容積は、例えば、「ＢＥＬＳＯＲＰ（登録商標）−ｍｉｎｉ」（日本ベル（株）製）を使用して求めることができる。
【００３７】
なお、上述した性状を有するＣＮＴは、例えば、カーボンナノチューブ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりＣＮＴを合成する際に、系内に微量の酸化剤（触媒賦活物質）を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法（スーパーグロース法；国際公開第２００６／０１１６５５号参照）において、基材表面への触媒層の形成をウェットプロセスにより行い、アセチレンを主成分とする原料ガス（例えば、アセチレンを５０体積％以上含むガス）を用いることにより、製造されたＣＮＴでありうる。
【００３８】
［蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液］
本工程で用いうる蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液は、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを所定の溶媒中に分散させて得た溶液でありうる。そして、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドは、以下に詳述する所定の繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドと、所定の蛍光標識とを既知の方法により結合させることで得られる。
【００３９】
［［繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド］］
繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドとしては、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対して結合能を有するものを用いる。さらに、かかるペプチドは、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の中でも、特にＣＮＴに対して高い結合能を有し、単層ＣＮＴ及び多層ＣＮＴの両方に対して極めて高い結合能を有する。
【００４０】
繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド（以下、単に「ペプチド」とも称する）は、アミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗ（Ｘ１は０〜１個の任意のアミノ酸である。）を含むことが好ましい。ここで、Ｘ１は、任意のアミノ酸であり得、解離性のアミノ酸（Ｃ、Ｙ、Ｈ、Ｅ、Ｄ、ＫまたはＲ）であることが好ましく、Ｒがより好ましい。上記「Ｎ／Ｔ」にて示されるアミノ酸は、ＮまたはＴである。また、上記「Ｐ／Ｒ」にて示されるアミノ酸は、ＰまたはＲである。
【００４１】
ペプチドは、アミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗを含み、かつ、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能が維持されている限り、その長さは特に限定されず、例えば、５０個以下、３０個以下、２０個以下、１５個以下、１２個以下、１０個以下、８個以下、７個以下、６個以下、または５個以下であり得る。
【００４２】
ペプチドは、アミノ酸配列Ｘ２−Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗ−Ｘ３（Ｘ１は０〜１個の任意のアミノ酸であってもよい。ペプチドのアミノ酸の数が３０個以下の場合には、例えば、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ０〜５個および０〜２０個の任意のアミノ酸であり得、あるいは、例えば、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ０〜１０個および０〜１５個の任意のアミノ酸であり得る。また、ペプチドのアミノ酸の数が２０個以下の場合には、例えば、例えば、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ０〜３個および０〜１２個の任意のアミノ酸であり得、あるいは、例えば、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ０〜５個および０〜１０個の任意のアミノ酸であり得る。ペプチドのアミノ酸の数が１５個以下の場合には、Ｘ２およびＸ３はそれぞれ０〜３個および０〜７個の任意のアミノ酸であり得る。
【００４３】
ペプチドは、２０個以下のアミノ酸で構成されることが好ましい。具体的には、Ｘ２は０〜３個の任意のアミノ酸であり、Ｘ３は０〜１２個の任意のアミノ酸であり、Ｘ２およびＸ３の少なくとも一方において、１個以上のＷが含まれている。）を含むペプチドであることが好ましい。
【００４４】
ペプチドにおいて、Ｘ２およびＸ３の少なくとも一方に１個以上のＷが含まれている。Ｗの数は特に限定されないが、３個以下がより好ましく、１個でもよい。なお、Ｘ２またはＸ３に含まれるＷは、アミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗと連続していてもよく、Ｘ２またはＸ３に含まれるＷとアミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗとの間に１〜３個の任意のアミノ酸が含まれていてもよい。
【００４５】
Ｘ２に含まれるアミノ酸は任意のアミノ酸であり得、疎水性のアミノ酸を１〜３個含んでいることが好ましい。疎水性のアミノ酸としては、Ｗ、Ｉ、Ｆ、Ｌ、Ｍ、Ｖ、Ｐ、ＡまたはＧが挙げられ、Ｗ、ＬまたはＰがより好ましい。Ｘ３に含まれるアミノ酸もまた任意のアミノ酸であり得、疎水性のアミノ酸（Ｗ、Ｉ、Ｆ、Ｌ、Ｍ、Ｖ、Ｐ、ＡまたはＧ）を３個以上含んでいることが好ましい。
【００４６】
ペプチドが、アミノ酸配列Ｘ２−Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗ−Ｘ３を含む場合もまた、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能が維持されている限り、その長さは特に限定されず、例えば、２０個以下、１５個以下、１２個以下、１０個以下、８個以下、７個以下、６個以下、または５個であり得る。
【００４７】
ペプチドは、以下に示す配列番号（１）〜（１５）の何れか１つのアミノ酸配列を含むペプチドであることがより好ましい。ペプチドは、配列番号（１）〜（６）の何れか１つのアミノ酸配列を含むペプチドであることがさらに好ましく、中でも、配列番号（１）のアミノ酸配列を含むペプチドであることが特に好ましい。
【００４８】
（１）ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ    （配列番号１）
（２）ＷＷＲＴＰＷＴＥＰＴＰＡ    （配列番号２）
（３）ＷＷＮＰＷＴＰＱＳＴＰＳ    （配列番号３）
（４）ＷＮＰＷＮＳＷＳＮＭＲＭ    （配列番号４）
（５）ＷＮＰＷＷＲＡＰＬＴＧＡ    （配列番号５）
（６）ＷＮＰＷＡＧＷＴＭＧＨＬ    （配列番号６）
（７）ＷＷＮＲＷ                  （配列番号７）
（８）ＷＷＲＴＰＷ                （配列番号８）
（９）ＷＷＮＰＷ                  （配列番号９）
（１０）ＷＮＰＷＮＳＷ            （配列番号１０）
（１１）ＷＮＰＷＷ                （配列番号１１）
（１２）ＷＮＰＷＡＧＷ            （配列番号１２）
（１３）ＷＮＲＷ                  （配列番号１３）
（１４）ＷＲＴＰＷ                （配列番号１４）
（１５）ＷＮＰＷ                  （配列番号１５）
【００４９】
さらに、ペプチドは、配列番号（１）〜（１５）の何れか１つのアミノ酸配列のみからなるペプチドであってもよい。また、ペプチドは、上述したアミノ酸配列Ｗ−Ｘ１−Ｎ／Ｔ−Ｐ／Ｒ−Ｗを含みかつＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能が維持されている限り、配列番号（１）〜（１５）に示されたアミノ酸配列において１または数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されたアミノ酸配列を含んでいてもよい。本明細書中において、「１または数個のアミノ酸」は、当業者が試行錯誤することなくアミノ酸の置換、付加または欠失を行い得る程度の数が意図され、例えば、１〜３０個の範囲内であり得、１〜１５個が好ましく、１〜１０個が好ましく、１〜７個がより好ましく、１〜５個がさらに好ましい、１〜３個が特に好ましい。
【００５０】
また、ペプチドは、付加的なペプチドを含むものであってもよい。付加的なペプチドとしては特に限定されないが、Ｈｉｓ、Ｍｙｃ、Ｆｌａｇなどのエピトープ標識ペプチドが挙げられる。
【００５１】
ペプチドは、アミノ酸がペプチド結合しているものであればよいが、これに限定されるものではなく、糖鎖やイソプレノイド基などのペプチド以外の構造を含む複合ペプチドであってもよい。アミノ酸の官能基は修飾されていてもよい。アミノ酸はＬ型であることが好ましいが、これに限定されない。
【００５２】
ペプチドは、当該分野において公知の任意の手法に従って容易に作製され得、例えば、組換え発現されても、化学合成されてもよい。すなわち、本工程で用いるペプチドをコードするポリヌクレオチドもまた、本発明の範囲内である。化学合成法としては、固相法または液相法を挙げることができる。固相法において、例えば、市販の各種ペプチド合成装置（Model MultiPep RS（Intavis AG）など）を利用することができる。
【００５３】
［［蛍光標識］］
そして、上記ペプチドに対して結合する蛍光標識としては、特に限定されることなく、例えば、ＦＩＴＣ（fluorescein isothiocyanate）、Ｃｙ３、Ｃｙ５、又はＡｌｅｘａ４８８等の蛍光物質、ＧＦＰ（Green Fluorescent Protein）、ＣＦＰ（Cyan Fluorescent Protein）、又はＹＦＰ（Yellow Fluorescent Protein）等の蛍光タンパク質を用いることができる。
【００５４】
ペプチドと蛍光標識とを結合させる方法は特に限定されず、適宜、周知の方法を用いることが可能である。また、ペプチドと蛍光標識との結合は直接的であっても間接的であってもよい。例えば、ビオチンと結合したペプチドと、蛍光標識と結合したストレプトアビジンとを混合することによって、ペプチドと標識化合物との間接的な結合が可能である。ストレプトアビジンは４量体を形成しているので、１つの「標識化合物と結合したストレプトアビジン」に対して４つの「ビオチンと結合したペプチド」が結合して複合体を形成する。１つの複合体は、４つのペプチドを介してＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に結合することができるので、複合体とＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体との間の結合力が極めて高くなる。当該複合体を用いれば、極めて高感度にてＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体を検出することができる。
【００５５】
ビオチンと結合したペプチドを作製する方法は特に限定されない。例えば、ビオチンとペプチドとを直接結合させても間接的に結合させてもよい。ペプチドの構造をできるだけ正常に維持するという観点からは、リンカー配列等を介して、ビオチンとペプチドとを間接的に結合させることが好ましいといえる。適宜、公知の手法に従って、ビオチンとペプチドとを結合させればよい。
【００５６】
蛍光標識と結合したストレプトアビジンを作製する方法は特に限定されない。例えば、蛍光標識とストレプトアビジンとを直接結合させてもよく、蛍光標識とストレプトアビジンとを間接的に結合させてもよい。適宜、公知の手法に従って、蛍光標識と結合したストレプトアビジンを作製すればよい。
【００５７】
［［溶媒］］
このようにして作成した蛍光標識を有するペプチドを分散させうる溶媒としては、特に限定されることなく、一般的な緩衝溶液を使用することができる。例えば、緩衝溶液としてはＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝溶液、ＭＥＳ緩衝溶液等が挙げられる。そして、蛍光標識を有するペプチドの分散媒として用いる緩衝溶液のｐＨは、５以上８以下であることが好ましい。
【００５８】
［［その他］］
蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液には、上述したペプチド以外に、任意で、界面活性剤を含有させうる。界面活性剤としては、予備洗浄液に含有させうる界面活性剤と同様の界面活性剤を用いることができる。
【００５９】
［［蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液の性状］］
上述したような蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液中における、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含む複合体の濃度は、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドの種類にもよるが、例えば、１０ｎＭ以上２００ｎＭ以下とすることができ、また、１ｎＭ以上とすることもできる。
また、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液は、ｐＨが５以上８以下であることが好ましい。蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液のｐＨを上記範囲内とすることで、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対するペプチドの結合を促進することができるからである。
【００６０】
（３）洗浄工程
洗浄工程では、支持体の捕集面と洗浄液とを接触させて、洗浄液を除去することにより、捕集面を洗浄する。支持体の捕集面と洗浄液とを接触させるに当たり、洗浄液を捕集面上に供給する。洗浄液の供給方法は特に限定されることなく、上記工程（１）と同様の供給方法により供給することができる。そして、そして、本工程を実施することができる本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置は、スポイト、ノズル、ニードル等の洗浄液ディスペンサを備え、かかるディスペンサを介して、任意の方法で支持体としてのフィルタ上に洗浄液を供給することができる。そして、洗浄液をフィルタ上に供給して洗浄液とフィルタ捕集面とを接触させた後に、吸引濾過して洗浄液を除去することが好ましい。
なお、予備洗浄液は、自然濾過や加圧濾過等により除去することも可能である。
【００６１】
［洗浄液］
洗浄液としては、特に限定されることなく、緩衝溶液や、予備洗浄液と同様の洗浄液を用いることができる。洗浄液として、緩衝溶液を用いることが好ましく、ｐＨ９．０以上ｐＨ１０．０以下の緩衝溶液を用いることがより好ましい。ｐＨの値がかかる範囲内である緩衝溶液を洗浄液として用いることで、フィルタ等の支持体自体に吸着したペプチドを脱離させることができ、検出精度を一層向上させることができる。
【００６２】
（４）検出工程
検出工程では、洗浄工程を経た捕集面を蛍光観察して、検出対象物に対して結合した蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出する。蛍光観察方法としては、蛍光顕微鏡を用いた観察方法が挙げられる。そして、特に限定されることなく、支持体としてのフィルタに対して、例えば、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの励起光を照射し、ペプチドに対して結合した蛍光標識を励起させることができる。このようにして、蛍光標識を励起状態として、フィルタを顕微鏡観察することで、検出対象物に対して結合した蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを検出することができる。
【００６３】
（繊維状炭素ナノ構造体検出装置）
本発明の一実施形態に係る、繊維状炭素ナノ構造体検出装置の概略構成の一例を、図１を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る繊維状炭素ナノ構造体検出装置１０は、予備洗浄液ディスペンサ１と、ペプチドディスペンサ２と、洗浄液ディスペンサ３と、リムーバ４と、検出器５とを備える。さらに、繊維状炭素ナノ構造体検出装置１０は、支持体ホルダ６を備え、かかる支持体ホルダ６により、少なくとも一つの表面に被検物を有する支持体を保持することができる。さらに、繊維状炭素ナノ構造体検出装置１０は、各構成部の動作を制御する、制御装置８を備えても良い。さらにまた、繊維状炭素ナノ構造体検出装置１０は、捕集面上に被検物を捕集する捕集装置９を備えても良い。
【００６４】
［ディスペンサ］
予備洗浄液ディスペンサ１、ペプチドディスペンサ２、及び洗浄液ディスペンサ３は、ディスペンサホルダー７により保持されうる。例えば、予備洗浄液ディスペンサ１、ペプチドディスペンサ２、及び洗浄液ディスペンサ３は、先端部がピペットチップ、ノズル等で構成されうる。各ディスペンサ１〜３について適用する先端部の種類は、同一であっても異なっていても良く、予備洗浄液、ペプチド、又は洗浄液の性状に応じて適宜最適な先端部を選択することができる。そして、ディスペンサホルダー７により、ディスペンサ１〜３を適宜切り替えることにより、上述した工程（１）〜（３）を自動的に切り替えて実施することができる。ディスペンサホルダー７による切り替えは、上述した制御装置８により自動的に行われても良い。もちろん、任意の構成部であるディスペンサホルダー７及び制御装置８の有無にかかわらず、ディスペンサ１〜３の切り替えは、検出操作を実施する操作者が手動で行うことももちろん可能である。
【００６５】
［リムーバ］
リムーバ４は、フィルタ等の支持体上に供給された予備洗浄液、ペプチド、又は洗浄液を、支持体から除去することができる限りにおいて特に限定されることなく、既知のあらゆる液体除去装置により実装することができる。かかる液体除去装置としては、上述したような吸引器、或いは、アスピレーターのような、支持体としてのフィルタの非捕集面側における圧力をフィルタの捕集面側における圧力より低い状態を創出しうる、あらゆる吸引装置や減圧／加圧装置でありうる。或いは、リムーバ４の機能は、支持体としてのフィルタを保持し、フィルタ上の予備洗浄液、ペプチド、又は洗浄液が自重で自然濾過されるように保持する支持体ホルダ６により奏されうる。換言すれば、支持体ホルダ６がリムーバ４の機能を兼ねることも可能である。
リムーバ４の動作は、制御装置８により自動的に制御されうる。あるいは、検出操作を実施する操作者が手動でリムーバ４を操作することももちろん可能である。
【００６６】
［検出器］
検出器５は、蛍光顕微鏡でありうる。さらには、蛍光顕微鏡は、落射蛍光顕微鏡でありうる。検出器５の動作は、上述した制御装置８により自動的に制御されうる。あるいは、検出操作を実施する操作者が手動で検出器５を操作することももちろん可能である。さらに、検出器は、蛍光顕微鏡画像を撮像するための撮像装置を備えても良い。さらに、図１には図示しない画像解析装置等を用いた画像解析により、撮像装置により撮像された蛍光顕微鏡画像について、輝度情報や輪郭情報を利用した一般的な画像処理を実施することで、ＣＮＴ等の検出を自動化することももちろん可能である。
【００６７】
［制御装置］
制御装置８は、特に限定されることなく、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するコンピュータでありうる。そして、本発明の繊維状炭素ナノ構造体検出装置１０が任意に備える制御装置８によれば、ディスペンサホルダー７、ディスペンサ１〜３、リムーバ４、検出器５、支持体ホルダ６、及び／又は捕集装置９の動作を制御することができる。
【００６８】
［捕集装置］
捕集装置９は、特に限定されることなく、例えば、製造環境における雰囲気中の空気を、フィルタ等の支持体を介して吸引する吸引装置でありうる。より具体的には、例えば、捕集装置は、フィルタ及び真空ポンプを含んで構成されうる。
【実施例】
【００６９】
以下、本発明について検討例及び実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において、「％」は特に記載がない限り、質量基準である。各例にて用いた蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドは、以下のようにして作製した。検討例では、フィルタに対するペプチドの吸着を抑制するために有効な諸条件を検討した。そして、実施例では、検討例により見出された有効な処理条件の下、実際にＣＮＴを検出した。
【００７０】
［蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドの作製］
ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能を有する配列番号（１）のペプチド（ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ）にリンカー配列（アミノ酸配列（配列番号（１６））：ＧＧＧＳＧＧＧＳ）を付加し、さらに、Ｃ末端をビオチンで標識し、ビオチン標識ペプチド「ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴＧＧＧＳＧＧＧＳ−Ｂｉｏｔｉｎ」を合成した。０．１Ｍ Ｔｒｉｓ-ＨＣｌ（ｐＨ８．３）緩衝溶液中に、Ｓｔｒｅｐｔａｖｉｄｉｎ-Ｃｙ３を３３．２ｐｍｏｌ分散し、上記で得られたビオチン標識ペプチドを２０倍量（３３．２×２０＝６６４ｐｍｏｌ）添加して、１時間静置した。
なお、ストレプトアビジンは４量体を形成しており、４量体のそれぞれに各１つのビオチンが結合する。よって、Ｃｙ３で修飾されたストレプトアビジン１分子に対して４つのビオチン標識ペプチドが結合し、蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを形成する。このような構造の蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドは、ＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体に対する結合能が高い。
【００７１】
（検討例１）
［準備工程］
フィルタとしては、オムニポア（登録商標）メンブレンフィルタ（メルク社、「カタログ番号：ＪＧＷＰ０２５００」、直径：２．５ｃｍ、孔径：２００ｎｍ、厚み：６５μｍ）を準備した。そして、フィルタを中心角が９０°である４つの扇形に分割した。
［予備洗浄工程］
そして、予備洗浄工程において、予備洗浄液として、濃度が０．００５％のＴｒｉｔｏｎＸ（登録商標）−１００水溶液２０μｌを、ディスペンサを介して、分割したフィルタ上に滴下した。そして、リムーバとしての吸引器により、滴下した予備洗浄液を除去した。
［繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程］
その後、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程において、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドとして配列番号（１）のペプチドを含み、蛍光標識として蛍光色素Ｃｙ３を含む、ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ−ストレプトアビジン-Ｃｙ３複合体を用いた。繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程では、ＴｒｉｔｏｎＸ（登録商標）-１００の含有濃度が０．００５％である濃度５０ｍＭのＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝液（ｐＨ６）中に、濃度２０ｎＭとなるように複合体を分散させた溶液を「蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液（以下、「蛍光標識ペプチド溶液」とも称する）」として用いた。そして、蛍光標識ペプチド溶液２０μｌを、ディスペンサを介して予備洗浄工程を経たフィルタ上に滴下した。滴下後、１分間静置して、リムーバとしての吸引器により、滴下した蛍光標識ペプチド溶液を除去した。
［洗浄工程］
そして、予備洗浄液と同様の組成の溶液である洗浄液２０μｌを、ディスペンサを介して、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程を経たフィルタ上に滴下した。そして、リムーバとしての吸引器により、滴下した洗浄液を除去した。さらに、同様の滴下−吸引除去工程を１回繰り返した。
［検出工程］
洗浄工程を経て得られたフィルタを、蛍光顕微鏡（オリンパス社製、「ＢＸ−６０」）に蛍光ミラーユニット（オリンパス社製「Ｕ−ＭＮＧキューブ」；励起フィルタ：ＢＰ５３０−５５０、吸収フィルタ：ＢＡ５９０；ダイクロイックミラー：ＤＭ５７０）を適用して観察した。画像の取得には、顕微鏡デジタルカメラ（オリンパス社製「ＤＰ−７０」）を用いた。このときのフィルタ表面の平均輝度は、１４．３であった。
【００７２】
（検討例２）
洗浄工程において、洗浄液として０．１Ｍの炭酸ナトリウム緩衝溶液（ｐＨ９．４）を用いた以外は検討例１と同様の処理を行った。各種工程を経て得られたフィルタ表面を検討例１と同条件下で観察したところ、フィルタ表面の平均輝度は７．０であった。
【００７３】
（比較検討例１）
予備洗浄工程における予備洗浄液、及び洗浄工程における洗浄液として界面活性剤を含有しない濃度５０ｍＭのＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝溶液（ｐＨ６）を用いた以外は検討例１と同様の処理を行った。各種工程を経て得られたフィルタ表面を検討例１と同条件下で観察したところ、フィルタ表面の平均輝度は６５．５であった。
【００７４】
以上の検討例１〜２より、界面活性剤含有予備洗浄液を用いた検討例１〜２では、各種工程を経て得られたフィルタ表面の平均輝度が低く、フィルタ自体に対する蛍光標識ペプチドの吸着が抑制されていることが分かる。一方、界面活性剤含有予備洗浄液を用いなかった比較検討例１では、各種工程を経て得られたフィルタ表面の平均輝度が高く、フィルタ自体に対する蛍光標識ペプチドの吸着が抑制されていないことが分かる。
そこで、以下の実施例１〜２にて、各種ＣＮＴを検出した。
【００７５】
（実施例１）
［準備工程］
Ｎ−メチルピロリドンに対して多層ＣＮＴ（ＡＴＲ社、「Ｎ-ＭＷＮＴ９５％多層カーボンナノチューブＣＶＤ」、アスペクト比：５０）を１μｇ分散させて得た多層ＣＮＴ分散液（０．６ｍｌ）をオムニポア（登録商標）メンブレンフィルタ（メルク社、「カタログ番号：ＪＧＷＰ０２５００」、直径：２．５ｃｍ、孔径：２００ｎｍ、厚み：６５μｍ）上に０．６ｍｌ滴下し、吸引濾過した。さらに、フィルタ上にＭｉｌｌｉ−Ｑ（登録商標）水を１ｍｌ滴下し、吸引濾過した。
Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水の滴下−吸引濾過の操作は３回行った。得られたフィルタを室温で乾燥させて、被検物としての多層ＣＮＴを捕集面上に有するフィルタを得た。そして、フィルタを中心角が９０°である４つの扇形に分割した。
［予備洗浄工程］
そして、予備洗浄工程において、予備洗浄液として、濃度が０．００５％のＴｒｉｔｏｎＸ（登録商標）−１００水溶液４０μｌを、ディスペンサを介して、分割したフィルタ上に滴下した。そして、リムーバとしての吸引器により、滴下した予備洗浄液を除去した。
［繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程］
その後、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程において、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドとして配列番号（１）のペプチドを含み、蛍光標識として蛍光色素Ｃｙ３を含む、ＬＰＷＷＮＲＷＰＰＶＥＴ−ストレプトアビジン-Ｃｙ３複合体を用いた。繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程では、ＴｒｉｔｏｎＸ（登録商標）-１００の含有濃度が０．００５％である濃度５０ｍＭのＢｉｓ−Ｔｒｉｓ緩衝液（ｐＨ６）中に、濃度５０ｎＭとなるように複合体を分散させた溶液を「蛍光標識を有する繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチドを含有する溶液（以下、「蛍光標識ペプチド溶液」とも称する）」として用いた。そして、ディスペンサを介して蛍光標識ペプチド溶液４０μｌを、予備洗浄工程を経たフィルタ上に滴下した。滴下後、１分間静置して、リムーバとしての吸引器により、滴下した蛍光標識ペプチド溶液を除去した。
［洗浄工程］
そして、洗浄液としての、０．１Ｍの炭酸ナトリウム緩衝溶液（ｐＨ９．４）４０μｌを、ディスペンサを介して、繊維状炭素ナノ構造体結合性ペプチド接触工程を経たフィルタ上に滴下した。そして、リムーバとしての吸引器により、滴下した洗浄液を除去した。さらに、同様の滴下−吸引除去工程を１回繰り返した。
［検出工程］
洗浄工程を経て得られたフィルタを、検討例１と同条件で観察した。結果を図２Ａに示す。図２Ａに示すように、フィルタ上に蛍光が散在しており、多層ＣＮＴの存在が確認された。
【００７６】
（実施例２）
［ＳＧＣＮＴの製造］
国際公開第２００６／０１１６５５号の記載に従って、スーパーグロース法によってＳＧＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体を得た。
得られた繊維状の炭素ナノ構造体はＢＥＴ比表面積が８００ｍ2／ｇであった。また、透過型電子顕微鏡を用い、無作為に選択した１００本の繊維状の炭素ナノ構造体の直径を測定した結果、平均直径（Ａｖ）が３．３ｎｍ、直径の標本標準偏差（σ）に３を乗じた値（３σ）が１．９ｎｍ、それらの比（３σ／Ａｖ）が０．５８であった。また、得られた繊維状の炭素ナノ構造体は、主に単層ＣＮＴ（「ＳＧＣＮＴ」とも称する）により構成されていた。
【００７７】
［準備工程］
まず、オムニポア（登録商標）メンブレンフィルタ（メルク社、「カタログ番号：ＪＧＷＰ０２５００」、直径：２．５ｃｍ、孔径：２００ｎｍ、厚み：６５μｍ）を中心角が９０°である４つの扇形に分割した。そして、得られた１／４フィルタ上に、濃度５０ｎｇ／ｍｌの、上記ＳＧＣＮＴの分散液（分散媒：Ｎ−メチルピロリドン）を１０μｌ滴下し、吸引ろ過した。さらに、フィルタ上にＭｉｌｌｉＱ水を２０μｌ滴下し、吸引濾過した。ＭｉｌｌｉＱ水の滴下−吸引濾過の操作は２回行った。得られたフィルタを室温で乾燥させて、被検物としてのＳＧＣＮＴを捕集面上に有するフィルタを得た。
［予備洗浄工程〜洗浄工程］
実施例１と同様にして、各種工程における処理を行った。
［検出工程］
洗浄工程を経て得られたフィルタを、検討例１と同条件下で観察した。結果を図２Ｂに示す。図２Ｂに示すように、フィルタ上に蛍光が散在しており、ＳＧＣＮＴの存在が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明によれば、環境中におけるＣＮＴ等の繊維状炭素ナノ構造体の存在を容易に検出できる。
【図１】
2018063131.tif 000003
【図２Ａ】
2018063131.tif 000004
【図２Ｂ】
2018063131.tif 000005
【配列表】
2018063131000001.app