(57)【要約】本発明は、食品安全性に対する検出の技術分野に属し、具体的に、水銀イオン検出用の蛍光試験紙及び検出法に関するものである。本発明は、最初に水銀イオン検出用の、蛍光発色領域と標準蛍光比色スケールが含まれる蛍光試験紙を作製し、標準比色スケールにおける参照チャンネルに対応する励起色を参照とするとともに、蛍光試験紙のカーボン量子ドットの分布領域に対応する色を観察し、蛍光試験紙による検出時の蛍光検出環境を校正する。水銀イオン含有量の比色検出において、Ｈｇ２＋の濃度は、蛍光試験紙の銅ナノクラスターの分布領域の色シグナルに最も近い標準比色スケールにおける水銀イオン標準サンプルに対応する励起色から検出される。本発明の試験紙及び検出法は、蛍光試験紙による検出時と水銀イオン標準サンプルに応答するチャンネルの標準色検出時との間の蛍光検出環境の差異を低減することにより、水銀イオン比色検出に対する蛍光検出の環境差異の影響を減らすことができる。【選択図】図１
2021532337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが分布されたカーボン量子ドットの分布領域（３）と水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが分布された銅ナノクラスターの分布領域（４）とを含む蛍光発色領域を含むことを特徴とする水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項２】
前記蛍光試験紙が、試験紙の手持ち領域をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項３】
前記の試験紙の手持ち領域、カーボン量子ドットの分布領域、及び銅ナノクラスターの分布領域が、Ｔ字形の分割線によって分割されていることを特徴とする請求項２に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項４】
前記カーボン量子ドットの分布領域（３）と銅ナノクラスターの分布領域（４）との面積比は、１：１であることを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項５】
参照チャンネル励起波長の印刷領域（６）と参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域（７）が含まれる参照チャンネル領域を含む標準蛍光比色スケールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項６】
水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域（８）、水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）、及び標準水銀イオンの濃度単位の標識領域（１２）が含まれる水銀イオン標準サンプル濃度領域をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項７】
前記水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域（８）が、複数の水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位（９）を含むことを特徴とする請求項６に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項８】
前記水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）が、複数の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）を含むことを特徴とする請求項６に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項９】
前記の蛍光発色領域と標準蛍光比色スケールが、同一の試験紙に配置され、またはそれぞれ独立して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項１０】
前記の蛍光試験紙が、複数の発色領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の蛍光試験紙の作製法であって、ブランクの試験紙に、環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが分布されたカーボン量子ドットの分布領域と水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが分布された銅ナノクラスターの分布領域を形成することを含むことを特徴とする蛍光試験紙の作製法。
【請求項１２】
応答チャンネル／参照チャンネルの標準色を得ることをさらに含み、具体的には、
Ｈｇ２＋濃度が異なる複数のＨｇ２＋標準サンプルを調製すること；
蛍光試験紙を各Ｈｇ２＋標準サンプルにそれぞれ浸漬し、数分間保持して取り出し、複数の反応後の試験紙を得ること；
反応後の試験紙の所定光源照射下のＲＧＢ画像をそれぞれ採集すること；
ＲＧＢ画像におけるカーボン量子ドットの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、前記色シグナルの平均値を求めて参照チャンネルに対応する標準色とすること；
ＲＧＢ画像における銅ナノクラスターの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、Ｈｇ２＋濃度が異なるＨｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を得ること
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の作製法。
【請求項１３】
標準蛍光比色スケール領域を印刷することをさらに含み、具体的には、
標準蛍光比色スケール領域内に、所定の光源照射条件、参照チャンネルに対応する標準色、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する複数のＨｇ２＋濃度、標準水銀イオンの濃度単位、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を印刷すること
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の作製法。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれかに記載の蛍光試験紙が適用される水銀イオン検出用の方法であって、
被検出溶液に蛍光試験紙を浸漬し、数分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、被検出溶液に対応する反応した試験紙ＰＰを得る蛍光試験紙の反応工程と、
反応した試験紙ＰＰを所定の光源下に置き、カーボン量子ドットの分布領域（３）に対応する色Ｃ_ＣＱＤｓ’を観察し、当該Ｃ_ＣＱＤｓ’と標準比色スケールの参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域（７）の色Ｃ_ＣＱＤｓとを一致させるように環境を校正する蛍光検出環境の校正工程と、
校正された蛍光検出環境における反応した試験紙ＰＰの銅ナノクラスターの分布領域（４）の色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’を観察し、標準比色スケール内の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）における前記色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’に最も近い水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）が対応すれば、当該水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）の上方での水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位（９）内の数字が、Ｈｇ２＋の濃度である水銀イオン含有量比色の読み取り工程と、
を含むことを特徴とする水銀イオン検出用の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品安全性に対する検出の技術分野に属し、具体的に、水銀イオン検出用の蛍光試験紙及び検出法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水銀は、毒性の高い重金属の一種であり、食物連鎖を介して移動し、人体内での代謝が緩やかで、蓄積によって中毒を引き起こしやすく、脳細胞の機能に影響を与えることがある。現在、水銀イオン（Ｈｇ２＋）の検出法には、主に原子吸光分光法（ＡＡＳ）、誘導結合プラズマ質量分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）、電気化学方法などがあり、これらの方法は、検出の感度が高く、結果が正確であるが、検出のプロセスが煩雑で、操作が複雑且つ設備が高価で、実験室の条件下で実行する必要があり、現場での迅速な検出や日常の検出に対するニーズを満たすことが難しい。水銀イオンによる人体への害と既存の検出法の欠点を鑑みて、食品内の水銀イオン含有量を迅速かつ便利に検出する方法を開発することは、非常に実用上の意義がある。
【０００３】
近年、既存の水銀イオン蛍光プローブによる検出法には、二つの欠点がある。その一つは、使用するナノ材料が高価で、合成プロセスが煩雑であること、もう一つは、応答チャンネルと参照チャンネルの蛍光シグナルを得るための専用の機器が必要であり、ハードウェアのコストが高く、操作が複雑であることである。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、既存方法の欠点の一つを克服するために、銅ナノクラスター（ＣｕＮＣｓ）−カーボン量子ドット（ＣＱＤｓ）による食品内の水銀イオンの蛍光試験紙及び検出法を提供し、食品内の水銀イオンを低コスト且つ迅速に検出することができる。
【０００５】
上記の本発明の目的を達成するために、本発明において採用される態様は、次の通りである。
【０００６】
本発明は、最初にカーボン量子ドットの分布領域と銅ナノクラスターの分布領域とを含む蛍光発色領域が含まれる水銀イオン検出用の蛍光試験紙を提供し、ただし、前記のカーボン量子ドットの分布領域に環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが浸漬されており、前記銅ナノクラスターの分布領域に水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが浸漬されている。
【０００７】
前記カーボン量子ドットの分布領域と銅ナノクラスターの分布領域との面積比は、１：１である。
【０００８】
前記蛍光試験紙は、試験紙の手持ち領域をさらに含む。
【０００９】
前記試験紙の手持ち領域、カーボン量子ドットの分布領域、及び銅ナノクラスターの分布領域は、Ｔ字形の分割線によって分割されている。
【００１０】
前記蛍光試験紙は、参照チャンネル励起波長の印刷領域と参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域を含む参照チャンネル領域が含まれる標準蛍光比色スケールをさらに含む。前記標準蛍光比色スケールは、水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域、水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域、及び標準水銀イオンの濃度単位の標識領域が含まれる水銀イオン標準サンプル濃度領域をさらに含む。
【００１１】
ただし、前記水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域は、複数の水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単元を含み、前記の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域は、複数の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位を含む。
【００１２】
前記の蛍光発色領域と標準蛍光比色スケールとは、同一の試験紙に配置され、またはそれぞれ独立して配置されている。
【００１３】
前記蛍光試験紙は、複数の発色領域を含む。
【００１４】
本発明は、水銀イオン検出用の蛍光試験紙作製法をさらに提供し、当該方法は、
ブランクの試験紙に、環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが分布されたカーボン量子ドットの分布領域と水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが分布された銅ナノクラスターの分布領域を形成する蛍光試験紙の作製工程と、
Ｈｇ２＋濃度が異なる複数のＨｇ２＋標準サンプルを調製して、蛍光試験紙を各Ｈｇ２＋標準サンプルにそれぞれ浸漬し、数分間保持して取り出し、複数の反応後の試験紙を得て、反応後の試験紙の所定光源照射下のＲＧＢ画像をそれぞれ採集して、ＲＧＢ画像におけるカーボン量子ドットの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、前記色シグナルの平均値を求めて参照チャンネルに対応する標準色として、ＲＧＢ画像における銅ナノクラスターの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、Ｈｇ２＋濃度が異なるＨｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を得る応答チャンネル／参照チャンネルの標準色の獲得工程と、
標準蛍光比色スケール領域内に、所定の光源照射条件、参照チャンネルに対応する標準色、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する複数のＨｇ２＋濃度、標準水銀イオンの濃度単位、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を印刷する標準蛍光比色スケール領域の印刷工程と、
を含む。
【００１５】
具体的に、前記印刷の操作は、次の通りである。
【００１６】
参照チャンネル励起波長の印刷領域内に、所定の光源照射条件「励起波長Ｗ１ｎｍ」を印刷し、参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域内に、参照チャンネルに対応する標準色Ｃ_ＣＱＤｓを印刷する。水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域内の対応する水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位内に、Ｈｇ２＋標準サンプルＳ１、Ｓ２、…、Ｓｎ−１、Ｓｎに対応するＨｇ２＋濃度を順番にｎ個印刷し、標準水銀イオンの濃度単位の標識領域内に、標準水銀イオンの濃度単位を印刷する。水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域内の対応する水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位内に、Ｈｇ２＋標準サンプルＳ１、Ｓ２、…、Ｓｎ−１、Ｓｎに対応する応答チャンネルの標準色Ｃ_ＣｕＮＣｓ_１、Ｃ_ＣｕＮＣｓ_２、…、Ｃ_ＣｕＮＣｓ_ｎ−１、Ｃ_ＣｕＮＣｓ_ｎを順番にｎ個印刷する。
【００１７】
ただし、ｎ＞０且つ正の整数であり、Ｗ１は特定の励起波長であり、Ｗ１は０より大きく且つ正の整数であり、好ましくは、前記Ｗ１ｎｍは３６５ｎｍである。
【００１８】
本発明は、水銀イオンの検出法をさらに提供し、当該方法は、
被検出溶液に蛍光試験紙を浸漬し、数分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、被検出溶液に対応する反応した試験紙ＰＰを得る蛍光試験紙の反応工程と、
反応した試験紙ＰＰを波長がＷ１ｎｍ、好ましくは３６５ｎｍである光源下に置き、カーボン量子ドットの分布領域（３）に対応する色Ｃ_ＣＱＤｓ’を観察し、Ｃ_ＣＱＤｓ’と標準比色スケールの参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域（７）の色Ｃ_ＣＱＤｓとの間に差異があれば、光源の発光強度を校正すること及び反応した試験紙ＰＰと光源との間の距離を調節することにより、色のＣ_ＣＱＤｓ’とＣ_ＣＱＤｓとを一致させる蛍光検出環境の校正工程と、
校正された蛍光検出環境における反応した試験紙ＰＰの銅ナノクラスターの分布領域（４）の色シグナルＣ＿ＣｕＮＣｓ’を観察し、標準蛍光比色スケールにおける水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）内に色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’に最も近い水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）があれば、上記の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）の上方での水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位（９）内の数字は、Ｈｇ２＋の濃度である水銀イオン含有量比色の読み取り工程と、
を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の態様は、標準比色スケールにおける参照チャンネルに対応する励起色を参照とし、カーボン量子ドットの分布領域に対応する色の観察により蛍光試験紙による検出時の蛍光検出環境を校正し、蛍光試験紙による検出時と水銀イオン標準サンプルに応答するチャンネルの標準色検出時との蛍光検出環境の差異を低減することにより、水銀イオンの蛍光試験紙による比色検出に対する蛍光検出の環境差異の影響を減らすことができる。
【００２０】
比率型の蛍光プローブによる水銀イオンの検出法は、その高い検出感度と強い抗環境干渉能力などのメリットで注目が集まっている。比率型の蛍光プローブは、二重放射の蛍光シグナルチャンネル（応答チャンネルと参照チャンネル）を有し、上記の応答チャンネルのシグナル強度が被検物の濃度に関連しており、参照チャンネルのシグナル強度が被検物の濃度とは関係なく、被検物の蛍光シグナル強度に影響を与える環境要素にのみ関連している。参照チャンネルの校正機能によって、検出結果に対する環境要素の干渉が効果的に低減され、単一チャンネル蛍光プローブ（単一放射の蛍光プローブ）よりも正確な検出結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】は、本発明の水銀イオン検出用の蛍光試験紙の好ましい実施例の概略構造図である。
【図２】は、図１に示される蛍光試験紙の標準蛍光比色スケールの概略構造図である。
【図３】は、実施例で作製された標準蛍光比色スケールである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図では、１は試験紙の手持ち領域、２はＴ字形の分割線、３はカーボン量子ドットの分布領域、４は銅ナノクラスターの分布領域、５は比色スケール手持ち領域、６は参照チャンネル励起波長の印刷領域、７は参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域、８は水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域、９は水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位、１０は水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域、１１は水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位、１２は標準水銀イオンの濃度単位の標識領域である。
【００２３】
以下に、各実施形態により本発明をさらに詳述するが、これらの実施例は、単に本発明を説明するためだけのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。なお、本技術分野の当業者は、本発明に記載の内容を読んだ後、本発明に対してさまざまな変更または修正をすることができ、これらと同等の形式も本出願に添付する特許請求の範囲に限定される範囲に収まる。
【００２４】
実施例１：水銀イオン検出用の蛍光試験紙及び作製法
工程１  蛍光試験紙の作製は、ブランクの試験紙の作製、蛍光プローブの作製、及び蛍光プローブの浸染の３つの工程を含む。
【００２５】
工程１．１．  ブランクの試験紙の作製：サイズが３ｃｍ×４ｃｍであるブランクの中性ろ紙（蛍光が含まれない）を取り、前記ろ紙が、カーボン量子ドットの分布領域３と銅ナノクラスターの分布領域４が含まれる蛍光発色領域を含む。前記カーボン量子ドットの分布領域３には環境校正用のカーボン量子ドットの蛍光プローブが浸漬されている。前記の銅ナノクラスターの分布領域４には水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが浸漬されている。
【００２６】
前記試験紙は、手持ち領域１をさらに含み、カーボン量子ドットの分布領域３と銅ナノクラスターの分布領域４がＴ字形の分割線２によって分割されている。前記のカーボン量子ドットの分布領域と銅ナノクラスターの分布領域の面積比は、１：１である。
【００２７】
工程１．２．  蛍光プローブの作製：カーボン量子ドットｓの蛍光プローブの作製と銅ナノクラスターの蛍光プローブの作製が含まれる。
【００２８】
カーボン量子ドットｓの蛍光プローブの作製法は、次の通りである。質量分率が３０％である蔗糖水溶液１ｍＬ、質量分率が９８％である濃硫酸０．２ｍＬ、分子量が２００であるポリエチレングリコール６ｍＬを取り、混合攪拌した後、電子レンジ中に置き、１５ｓ加熱した後、得られたカーボン量子ドット溶液を透析袋（１０００Ｄ）によって脱イオン水に２４ｈ透析して精製し、励起波長が３６５ｎｍで、発射波長が５５０ｎｍであり且つ水銀イオンに対して蛍光応答のないカーボン量子ドットの蛍光プローブを得る。
【００２９】
銅ナノクラスターの蛍光プローブの作製法は、ＣｕＳＯ４を３２ｍｇ取って水２０ｇに加え、ＮａＯＨ溶液（０．５Ｍ）２ｍＬとアスコルビン酸溶液（０．１Ｍ）２０ｍＬを添加して、ｐＨが８．０〜９．０に調節され、温度が５０  ℃である条件で、水浴で１５ｈ攪拌した後、得られた銅ナノクラスター溶液の原液を透析袋（１０００Ｄ）によって脱イオン水に２４ｈ透析して精製し、励起波長が３６５ｎｍで発射波長が４４５ｎｍで且つ水銀イオンに対して蛍光応答のある銅ナノクラスターの蛍光プローブを得る。
【００３０】
工程１．３．  蛍光プローブの浸染：工程１．１で作製されたブランクの試験紙のカーボン量子ドットの分布領域３を工程１．２で作製されたカーボン量子ドットの蛍光プローブ溶液に浸漬し、１０分間保持して取り出す。工程１．１で作製されたブランクの試験紙の銅ナノクラスターの分布領域４を工程１．２で作製された銅ナノクラスターの蛍光プローブ溶液に浸漬し、１０分間保持して取り出す。その後、蛍光プローブが浸染されたブランクの試験紙をクリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、蛍光試験紙Ｐを得る。
【００３１】
工程２  標準蛍光比色スケールの作製：比色スケールの設計、応答チャンネル／参照チャンネルの標準色の獲得、及び標準蛍光比色スケールの印刷の三つのプロセスが含まれる。
【００３２】
工程２．１．  比色スケールの設計：前記比色スケールは、比色スケールにおける手持ち領域５、参照チャンネル励起波長の印刷領域６と参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域７が含まれる参照チャンネル領域、及び水銀イオン標準サンプルの濃度領域。前記水銀イオン標準サンプル濃度領域は、水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位９を１０個有する水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域８、水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位１１を１０個有する水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域１０、及び標準水銀イオンの濃度単位の標識領域１２が含まれる。水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位１１内の色及びその水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位９内の数字は、それぞれ同一の水銀イオン標準サンプルの励起色及び水銀イオン濃度に対応する。
【００３３】
工程２．２．  応答チャンネル／参照チャンネルの標準色を得る方法は、次の通りである。
【００３４】
（１）濃度勾配Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑ９、Ｑ１０がそれぞれ０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．７、０．９、１．１、１．３ｍｇ／ｋｇである１０個のＨｇ２＋標準溶液Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ９、Ｓ１０を準備する；
（２）工程１で作製された１０枚の蛍光試験紙Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐ９、Ｐ１０をそれぞれＨｇ２＋標準溶液Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓ９、Ｓ１０に浸漬し、１０分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、１０枚のＨｇ２＋標準溶液と反応した後の試験紙Ｐ’１、Ｐ’２、…、Ｐ’９、Ｐ’１０を得る；
（３）１０枚の反応した試験紙Ｐ’１、Ｐ’２、…、Ｐ’９、Ｐ’１０の３６５ｎｍ光源の照射下でのＲＧＢ画像Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉ９、Ｉ１０をカメラで撮る；
（４）１０枚の反応した試験紙の画像Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉ９、Ｉ１０におけるカーボン量子ドットの分布領域３に対応するＲＧＢシグナル［２３５  ２４２  ２０］、［２２９  ２３８  １８］、［２３６  ２３６  １４］、［２３０  ２４５  １５］、［２３３  ２４０  １８］、［２３２  ２３５  ２０］、［２３８  ２３４  １６］、［２３７  ２３８  １５］、［２３９  ２４３  １９］、［２３０  ２３９  １６］を抽出し、上記色値の平均値を求めて参照チャンネルに対応する標準色［２３４  ２３９  １７］とする。１０枚の反応した試験紙画像Ｉ１、Ｉ２、…、Ｉ９、Ｉ１０における銅ナノクラスターの分布領域４に対応するＲＧＢシグナルを抽出し、Ｈｇ２＋標準溶液濃度０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．７、０．９、１．１、１．３ｍｇ／ｋｇに対応する応答チャンネルの標準色［２１  ８７  ２４２］、［１２３  １６０  ２５５］、［７６  １５８  ２３５］、［５５  １７６  ２２８］、［８５  １９７  ２２６］、［１１１  ２０１  ２３６］、［１２９  ２２６  ２１４］、［１１３  ２２０  １８５］、［１０９  ２０９  １３４］、［２１１  ２１８  ７３］を１０個得る。
【００３５】
工程２．３．  標準蛍光比色スケールの作製と印刷：「励起波長３６５ｎｍ」という文字をカラー印刷機により参照チャンネル励起波長の印刷領域６に印刷し、参照チャンネルに対応する標準色ＲＧＢ＝［２３４  ２３９  １７］を参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域７に印刷し、水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域８内の１０個の水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位９内に、Ｈｇ２＋標準サンプルＳ１、Ｓ２、…、Ｓｎ−１、Ｓｎに対応するＨｇ２＋濃度０、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．７、０．９、１．１、１．３ｍｇ／ｋｇを左から右に順番に１０個印刷し、標準水銀イオンの濃度単位「水銀イオン濃度ｍｇ／ｋｇ」を標準水銀イオンの濃度単位の標識領域１２内に印刷する。水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域１０内の１０個の標準Ｈｇ２＋サンプルに対応する励起色の印刷単位１１内に、Ｈｇ２＋標準サンプルＳ１、Ｓ２、…、Ｓｎ−１、Ｓｎに対応する応答チャンネルの標準色ＲＧＢ＝［２１  ８７  ２４２］、［１２３  １６０  ２５５］、［７６  １５８  ２３５］、［５５  １７６  ２２８］、［８５  １９７  ２２６］、［１１１  ２０１  ２３６］、［１２９  ２２６  ２１４］、［１１３  ２２０  １８５］、［１０９  ２０９  １３４］、［２１１  ２１８  ７３］を左から右に順番に１０個印刷する。
【００３６】
上記で作製された蛍光試験紙は、カーボン量子ドットの分布領域３と銅ナノクラスターの分布領域４が含まれる蛍光発色領域を含む。前記の蛍光試験紙は、試験紙の手持ち領域１をさらに含む。
【００３７】
前記の蛍光試験紙は、標準蛍光比色スケールをさらに含む。前記蛍光発色領域と標準蛍光比色スケールとは、同一の試験紙上に配置され、または前記蛍光発色領域は蛍光試験紙上に配置されていて、標準蛍光比色スケールは独立して設置されている。
【００３８】
前記の蛍光試験紙は、複数の発色領域を含む。
【００３９】
実施例２：水銀イオンの検出
食品におけるＨｇ２＋比色検出は、蛍光試験紙の反応、蛍光検出環境の校正、及び水銀イオン含有量比色の読み取りの３つのプロセスが含まれる。
【００４０】
工程３．１．  蛍光試験紙の反応：まず、カニの試料（市販）を取り、中国モクズガニ（Ｅｒｉｏｃｈｅｉｒ  ｓｉｎｅｎｓｉｓ）の体の表面の汚れを洗い流し、解剖し、肝膵臓、生殖腺、及び筋肉を摘み取り、十分に研磨して均一に混ぜてから、冷蔵庫に凍結保存する。サンプル１．０ｇをポリテトラフルオロエチレンの消化タンクに入れ、硝酸４ｍＬを加え、そして過酸化水素２ｍＬを加え、一晩静置し、消化タンクをマイクロ波消化機に入れ、消化や酸除去のプロセスを完成して、カニの消化液を得て、濃度が異なるＨｇ２＋（それぞれ０．３ｍｇ／ｋｇ、０．５ｍｇ／ｋｇ、０．８ｍｇ／ｋｇ）標準溶液をそれぞれ前処理した後のカニ消化液に加えて、被検出溶液が得られる。実施例２で作製された蛍光試験紙を被検出溶液に浸漬し、１０分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、被検出溶液に対応して反応した試験紙ＰＰを得る。
【００４１】
工程３．２．  蛍光検出環境の校正：反応した試験紙ＰＰを波長が３６５ｎｍである光源下に置き、カーボン量子ドットの分布領域３に対応する色Ｃ_ＣＱＤｓ’を視覚観察し、Ｃ_ＣＱＤｓ’と標準比色スケールにおける参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域７の色との間に差異があれば、光源の発光強度を校正すること、反応した試験紙ＰＰと光源の間の距離を調節することによって、色のＣ_ＣＱＤｓ’と標準比色スケールにおける参照チャンネルに対応する励起色とを一致させる。
【００４２】
工程３．３．  水銀イオン含有量比色の読み取り：反応した試験紙ＰＰの銅ナノクラスターの分布領域４を工程３．２で校正した後、蛍光検出環境下に対応する色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’を視覚観察し、標準比色スケールにおける水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域１０から、色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’に最も近い水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位１１が見出されれば、当該水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位１１の上方での水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位９内の数字がカニにおける水銀イオンの濃度である。中国の国家規格方法による誘導結合などのイオン体−原子発光分光法（ＩＣＰ−ＭＳ）、二重チャンネルの蛍光試験紙法、及び単一チャンネルの蛍光試験紙法により得られたカニにおける水銀イオンの検出結果は、表１に示される。表１から見れば、単一チャンネルの蛍光試験紙に対応する検出結果と比べて、二重チャンネルの蛍光試験紙に対応する検出結果が中国の国家規格方法による検出結果に近い。上記の検出結果には、本発明における試験紙の参照チャンネルが蛍光検出の環境参数を効果的に校正し、水銀イオンに対する検出感度を高めることができることを示している。
【００４３】
【表１】
2021532337.tif 000003
【図１】
2021532337.tif 000004
【図２】
2021532337.tif 000005
【図３】
2021532337.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月24日(2020.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
前記試験紙は、手持ち領域１、Ｔ字形の分割線２、カーボン量子ドットの分布領域３、及び銅ナノクラスターの分布領域４を含む。手持ち領域１とカーボン量子ドットの分布領域３と銅ナノクラスターの分布領域４がＴ字形の分割線２によって分割されている。前記のカーボン量子ドットの分布領域と銅ナノクラスターの分布領域の面積比は、１：１である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
工程３．１．  蛍光試験紙の反応：まず、カニの試料（市販）を取り、中国モクズガニ（Ｅｒｉｏｃｈｅｉｒ  ｓｉｎｅｎｓｉｓ）の体の表面の汚れを洗い流し、解剖し、肝膵臓、生殖腺、及び筋肉を摘み取り、十分に研磨して均一に混ぜてから、冷蔵庫に凍結保存する。サンプル１．０ｇをポリテトラフルオロエチレンの消化タンクに入れ、硝酸４ｍＬを加え、そして過酸化水素２ｍＬを加え、一晩静置し、消化タンクをマイクロ波消化機に入れ、消化や酸除去のプロセスを完成して、カニの消化液を得て、濃度が異なるＨｇ２＋（それぞれ０．３ｍｇ／ｋｇ、０．５ｍｇ／ｋｇ、０．８ｍｇ／ｋｇ）標準溶液をそれぞれ前処理した後のカニ消化液に加えて、被検出溶液が得られる。実施例１で作製された蛍光試験紙を被検出溶液に浸漬し、１０分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、被検出溶液に対応して反応した試験紙ＰＰを得る。
【手続補正３】
【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】
環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが分布されたカーボン量子ドットの分布領域（３）と水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが分布された銅ナノクラスターの分布領域（４）とを含む蛍光発色領域を含むことを特徴とする水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項２】
前記蛍光試験紙が、試験紙の手持ち領域をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項３】
前記の試験紙の手持ち領域、カーボン量子ドットの分布領域、及び銅ナノクラスターの分布領域が、Ｔ字形の分割線によって分割されていることを特徴とする請求項２に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項４】
前記カーボン量子ドットの分布領域（３）と銅ナノクラスターの分布領域（４）との面積比は、１：１であることを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項５】
参照チャンネル励起波長の印刷領域（６）と参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域（７）が含まれる参照チャンネル領域を含む標準蛍光比色スケールをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項６】
水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域（８）、水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）、及び標準水銀イオンの濃度単位の標識領域（１２）が含まれる水銀イオン標準サンプル濃度領域をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項７】
前記水銀イオン標準サンプル濃度の標識領域（８）が、複数の水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位（９）を含むことを特徴とする請求項６に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項８】
前記水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）が、複数の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）を含むことを特徴とする請求項６に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項９】
前記の蛍光発色領域と標準蛍光比色スケールが、同一の試験紙に配置され、またはそれぞれ独立して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項１０】
前記の蛍光試験紙が、複数の発色領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の水銀イオン検出用の蛍光試験紙。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の蛍光試験紙の作製法であって、ブランクの試験紙に、環境校正用のカーボン量子ドット蛍光プローブが分布されたカーボン量子ドットの分布領域と水銀イオン濃度検出用の銅ナノクラスターの蛍光プローブが分布された銅ナノクラスターの分布領域を形成することを含むことを特徴とする蛍光試験紙の作製法。
【請求項１２】
応答チャンネル／参照チャンネルの標準色を得ることをさらに含み、具体的には、
Ｈｇ２＋濃度が異なる複数のＨｇ２＋標準サンプルを調製すること；
蛍光試験紙を各Ｈｇ２＋標準サンプルにそれぞれ浸漬し、数分間保持して取り出し、複数の反応後の試験紙を得ること；
反応後の試験紙の所定光源照射下のＲＧＢ画像をそれぞれ採集すること；
ＲＧＢ画像におけるカーボン量子ドットの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、前記色シグナルの平均値を求めて参照チャンネルに対応する標準色とすること；
ＲＧＢ画像における銅ナノクラスターの分布領域に対応する色シグナルを抽出し、Ｈｇ２＋濃度が異なるＨｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を得ること
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の作製法。
【請求項１３】
前記標準蛍光比色スケール領域内に印刷することをさらに含み、具体的には、
標準蛍光比色スケール領域内に、所定の光源照射条件、参照チャンネルに対応する標準色、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する複数のＨｇ２＋濃度、標準水銀イオンの濃度単位、Ｈｇ２＋標準サンプルに対応する応答チャンネルの標準色を印刷すること
を含むことを特徴とする請求項１１に記載の作製法。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれかに記載の蛍光試験紙が適用される水銀イオン検出用の方法であって、
被検出溶液に蛍光試験紙を浸漬し、数分間保持して取り出し、クリアガラス板上に置き、自然風で乾燥させ、被検出溶液に対応する反応した試験紙ＰＰを得る蛍光試験紙の反応工程と、
反応した試験紙ＰＰを所定の光源下に置き、カーボン量子ドットの分布領域（３）に対応する色Ｃ_ＣＱＤｓ’を観察し、当該Ｃ_ＣＱＤｓ’と標準比色スケールの参照チャンネルに対応する励起色の印刷領域（７）の色Ｃ_ＣＱＤｓとを一致させるように環境を校正する蛍光検出環境の校正工程と、
校正された蛍光検出環境における反応した試験紙ＰＰの銅ナノクラスターの分布領域（４）の色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’を観察し、標準比色スケール内の水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の標識領域（１０）における前記色シグナルＣ_ＣｕＮＣｓ’に最も近い水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）が対応すれば、当該水銀イオン標準サンプルに対応する励起色の印刷単位（１１）の上方での水銀イオン標準サンプル濃度の印刷単位（９）内の数字が、Ｈｇ２＋の濃度である水銀イオン含有量比色の読み取り工程と、
を含むことを特徴とする水銀イオン検出用の方法。
【国際調査報告】
2021532337.tif 000007
2021532337.tif 000008
2021532337.tif 000009
2021532337.tif 000010
2021532337.tif 000011
2021532337.tif 000012