レーザ方式で化学兵器やバクテリアを数秒で検出

November, 17, 2025, Umeå--ウメオ大学(Umeå University)とスウェーデン国防研究庁(FOI)の研究者らは、サンプルを研究所に送ることなく、化学兵器や有害な細菌を現場で直接迅速に検出できる新しいレーザ法を開発した。

有害な化学物質は様々な形で現れる可能性がある。それらは、水路の汚染物質、食品中の殺虫剤、または麻薬や化学兵器など、害を及ぼすように設計された合成物質である可能性がある。これらの物質が体内に侵入するリスクを軽減するには、それらを迅速かつ確実に検出できることが重要である。

ウメオ大学の新しい博士論文は、レーザ光を使用してまさにそれを実現する方法を示している。

「すべての有害化学物質は、危険な特定の構造と特性を持つ分子で構成されている。これらの化学物質がレーザなどの光と相互作用するとその特定の化学物質に固有の光信号である「フィンガープリント」が発せられる」と、ウメオ大学物理学部および産業博士課程の博士課程の学生Rasmus Öbergは話している。

危険の早期兆候
これらのフィンガープリントを使用して、Rasmus Öbergは、非常に少量の化学物質を検出できる測定方法を開発した。この方法は、たとえば紛争地域や環境モニタリングに適用して、危険を早期に示し、後でより詳細で時間のかかる実験室分析を通じて確認することができる。

「有害な化学物質を検出するための従来の方法は、研究室の外で使用するのは非常に実用的ではないことがよくあった。化学物質からの光信号を増幅するポータブル機器と表面を使用すると、これらの方法を現実世界の環境に導入できる。危険物質の取り扱いに豊富な経験を持つFOIとの協力は、この作業において非常に貴重だった」(Rasmus Öberg)。

細菌の胞子を検出
この論文はまた、同様の方法を使用して有害な細菌や細菌の胞子を検出できることを示している。これは、多剤耐性菌(multi-resistant bacteria)が大きな問題となっている食品業界や病院などの分野で特に価値がある。

「生物学的物質は検出が複雑であることがよくあるが、これらの細菌や細菌の胞子から特徴的な化学物質を分離することで、比較的少量でも同定できる。これは、細菌培養やPCRなどの確立された生物学的検出方法を補完するエキサイティングなものだ」とRasmus Öbergはコメントしている。

研究チームは現在、この技術がさらに開発され、迅速で信頼性の高い分析が重要なより多くの状況に適用できることを期待している。長期的には、この方法は、環境保護、防衛、公衆衛生などの分野における準備と安全性の強化に役立つ可能性がある。