ポケットサイズの発明が有害物質の検出能力に革命を起こす

August, 30, 2024, College Station--人間の目には見えない薬物、化学物質、生体分子の同定と検出は、携帯電話のカメラとラマン分光計を組み合わせた技術(強力なレーザ化学分析法)によって可能になる。

Texas A&M大学の電気・コンピュータ工学科の教授、Dr.Peter Rentzepisは、ハンドヘルド携帯電話ベースのラマン分光計システムの特許を保有している。同氏の発明により、ユーザは、特に実験室の分光計がサイズと電力ニーズのために使用できない遠隔地で、フィールド内の潜在的に有害な化学物質や材料の非侵襲的な識別を行うことができる。

この新しいラマン分光計システムは、レンズ、ダイオードレーザ、回折格子(分析のために光を散乱させる小さくて薄い正方形の表面)を携帯電話のカメラと組み合わせてラマンスペクトルを記録するシステムである。スペクトルのピークは、物質の強度と位置に応じて、物質の化学組成と分子構造に関する詳細なデータを提供する。

このデバイスを使用するには、携帯電話を透過グレーティングの背後に置き、カメラをグレーティングに向けてラマンスペクトルを記録する準備をする。レーザは、スライド上の細菌などの未知の物質のサンプルにビームを照射する。カメラはスペクトルを記録し、適切な携帯電話アプリケーション/データベースと組み合わせると、このハンドヘルド機器は現場での迅速な材料識別を可能にする。

これまで、未知の物質を同定するプロセスには、生体材料の広範なサンプリングと実験室での分析が必要であり、これには数時間から数日かかることがあった。従来のラマン分光計は数千ドルもするが、Rentzepisの発明は大幅に低コストで製造でき、材料を非常に迅速に同定することができる。

「これは、特定のシステム、材料、またはサンプルの組成を教えてくれる小さなデバイスである。ポケットに入れておくこともできる」(Rentzepis)。