Chemical Sensors

Vol. 24, No. 4 (2008)

Abstracts

月満つれは則ち欠く

　 当社は「お毒見役」という商標を登録しています。これは藤沢周平原作・山田洋二監督の時代劇映画「武士の一分」を見たときに、毒見センサの開発は難しいだろうが在ったらいいなという安直な考えからのものでした。ところが最近、食品業界の信用・安全が崩壊する事件が相次いで起きています。事の善悪が麻痺してしまうのではないかと心配するほどです。「使いまわし」で有名になった船場吉兆などはかわいいものでした。産地・賞味期限・製造年月日の偽装に続き、毒入り餃子事件を境に信じられない事態になっています。廃業に追い込まれた処もあります。「食の安全」に関わる事件は最悪のペースで増えていると警察庁が警告していますが、今の政治状況では有効な対策はあるわけでもなし、食品業界・流通業界、そして「食」そのものに対する不信感の方は事件発覚の度に増大するという悪循環に陥っています。食に関連する産業界にとっても、消費者にこれだけの不信を持たれたのでは存亡の淵、品質管理体制の強化で失地回復をはかろうと懸命ですが容易なことではありません。当に「お毒見役」の参上が望まれるような世相になるとは、まさかのまさかです。そんな状況下で食品検査・分析関連の企業が、現代版「お毒見役」として期待され多忙を極めていることでしょう。

　 ではなぜこんなことになったのでしょうか？お殿様と私たちの生活レベルを比べると分かり易いでしょう。東京から京都までの旅の場合です。お殿様がお籠に揺られる日数は12日〜15日、費用は数億円でした。今日では新幹線「のぞみ」で２時間16分、料金は１万円チョットです。食材の場合、お殿様は全国（＝藩内）から調達し安全で安心な「地産地消」の独り占めの高額グルメ食です。たまには江戸や西国のものも食したことでしょう。一方、現代人の食材は物流ラインを地球の裏側にまで張り巡らし世界中からさまざまなものを大量に調達しています。日本に住む私たちは、お殿様よりも高度な「サービス」と食を享受しているといえます。だが、お殿様に在って私たちに無いものがあります。それはやはり「お毒見役」でしょう。血を分けた親兄弟でも殺しあった戦国の世につづき、お殿様も石見銀山（亜ヒ酸）などの毒を盛られないように「お毒見役」という化学センサを設置していました。さらに銀や象牙の箸も常用しています。これだけの注意を払っていたお殿様と比べ、わたくしたちがいかに無防備であるかがお分かりいただけるものと思います。

　季節を問わず常に品物が並ぶ食品売り場の前で、無防備な日本人は戸惑う。「食のグローバル化」や「全国展開のチェーン店」に象徴される果てしない巨大化と広域化は、『月満つれは則ち欠＜』の喩えの如＜、なぜかしら危うい感じがします。できればお殿様のように目の届＜領域に住み、「お毒見役」という身代わり役を召抱えたいものです。余談ですが、もしそのような「腕におぼえあり」の用心棒を世の中に提供されるときには、ぜひとも当社の「お毒見役」という商標を使っていただきたいとお願いする次第です。

　この執筆の間に、アメリカの金融システム崩壊という世界史の画期となる出来事が起きています。これもまた、『月満つれは則ち欠＜』の喩えの如きです。完全無欠の巨大なピラミッド型システムよりも、小さなものが無数に在って互いに緩やかに繋がっている分散ネットワークシステムの方が強靭なのでしょう。人々の幸は、無限に膨張する投機的経済活動とは対極に在るものなのです。小さくて「未完」の方が、素早くて効率的で格好いいに決まっている、肝心なことは高付加価値の製品とサービスを世の中に提供すること、と潔＜割り切ってみる。企業は宿命として、売上げが50億円を越して大きくなればなるほど、突然死の可能性が飛躍的に増大するものなのです。こういう時代だからこそ、流行に惑わされずに昔の呪文も時々思い出していただきたいと思う今日この頃です。

Endocrine system plays important roles in a multitude of physiological processes including embryogenesis, differentiation, and homeostasis. Endocrine disruptors are exogenous substances that act like hormones in the endocrine system, and affect human health and wildlife. Therefore, it is necessary to develop an analyzing device that can detect the endocrine disruptors easily. Hormone activity of chemicals has been measured by using a Yeast Two-hybrid assay, one of the bioassay methods measuring an endocrine disruption activity. In this study, we developed a novel microfluidics device in order to perform the detection of hormone activity of chemicals by using a yeast strain (Saccharomyces cerevisiae Y190) carrying the β-galactosidase reporter gene. The microfluidics device had a main channel and chambers for detection, and yeast cells were manipulated into the chamber from the main channel by electrophoresis. In the chamber, the endocrine activities were electrochemically detected with the electrodes located in the chamber. In order to increase sensitivity, interdigitated array (IDA) electrodes were incorporated into the chamber of the microfluidics device. Redox cycling using the IDA electrodes enhances the electrochemical signals from the yeast cells stimulated with the hormone and enables to detect the responses at the single-cell level. Therefore, we believe that the device is useful for detection and screening of endocrine disruptors.

Cataluminescence-based gas-sensor and its application are presented. Cataluminescence (CTL) is chemiluminescence emitted during catalytic oxidation of combustible gases. The mechanism of CTL emission is described based on the electron theory of catalysis on a metal oxide, and the CTL-intensity is derived as a function of catalyst temperature, gas concentration and flow velocity of gas along catalyst surface based on the kinetics of catalytic reaction. As a result, it is expected that CTL-based gas-sensor has high sensitivity, fast response, proportional gas-concentration dependence, good reproducibility and long term stability, and it is demonstrated experimentally, i.e. the sensor is stable under diffusion control condition, e.g. at catalyst temperatures above 450°Ｃ, gas flow velocity of 10 cm/s, ethanol concentration less than 100 ppm. The CTL-intensity is proportional to the concentration of various kinds of flavors belonging alcohol, ketone, terpene, ester and aldehyde of the order of 1 ppm or less and the 90% response time of CTL is 3 s. The CTL-based sensor is applied to the detector of gas-chromatograph and the measured gas-chromatogram using the CTL- based detector is similar as that using a flame-ion detector for a mixed flavor of citral, n-butyraldehyde, diacetyl, a-pinene and limonene. The gas-chromatograph with CTL-based detector is easy to operate and is effective for analytical detection of coffee flavors.