目次|バイオセンサ・ケミカルセンサ事典

総目次

第1編 バイオセンサ
 
第1章 バイオセンサの原理
 第1節 材料
1. 酵素 <山村 晃/松本 邦男>
 1. 酵素の分類と命名
 2. 酵素の構造と補酵素
 3. 基質特異性
 4. 酵素活性
 5. 酵素による基質濃度の測定方法
 6. 温度安定性・温度特性
 7. pH特性・pH安定性
 8. 酵素の保存
 9. 阻害剤
 10. 酵素の入手方法
 11. 酵素の探索と酵素遺伝子の発現
 12. 酵素の精製
 13. 酵素に関するデータベース
 
2. 抗体 <小畠 英理>
 はじめに
 1. 抗体の構造
 2. IgG の構造と抗原結合
 3. 抗体の多様性
 4. モノクローナル抗体
 5. 免疫測定・免疫センサ
 6. ラジオイムノアッセイ(radio immunoassay;RIA)
 7. 酵素免疫測定(EIA)
 8. 電気化学免疫測定
 9. その他の方法
 おわりに
 
3. 微生物センサ <軽部 征夫>
 1. 微生物センサの原理
 
4. 細胞・組織を用いたセンシング <佐藤 孝明/三宅 正人>
 はじめに
 1. 単一細胞種を用いたセンサ
  1.1 神経細胞(ニューロン)センサ
  1.2 心筋細胞センサ
  1.3 肝細胞センサ
 2. 多種細胞系を用いたセンシング
  2.1 嗅覚レセプターを用いたセンサシステム
  2.2 嗅覚レセプター機能発現系
  2.3 異種レセプター機能発現系のアレイ化
  2.4 人工の鼻センサへの今後の課題
 3. 展望
 
5. ペプチド <中村 史>
 1. 分子認識材料としてのペプチド
 2. 分子認識ペプチドの取得方法
 3. コンビナトリアル・バイオエンジニアリング
 4. コンビナトリアルケミストリー
 5. フルライブラリスクリーニングの重要性  
 6. センサデバイスへの応用  
 7. ペプチドアレイとその用途  
 おわりに
 
6. 核酸 <竹中 繁織>  
 1. 核酸の性質
 2. DNA 検出の原理  
 3. 二本鎖 DNA 形成情報の取り出し法   
  3.1 蛍光変化を利用する方法   
  3.2 電気化学的手法を利用する方法   
  3.3 質量変化を利用する方法  
 4. センサチップへの DNA の固定化方法  
 5. DNA 修飾センサの新しい展開  
 6. まとめ
 
7. 糖鎖 <鵜沢 浩隆>  
 1. 糖鎖の機能と構造  
 2. センサを指向した糖鎖合成  
  2.1 一般的な糖鎖合成   
  2.2 センサを指向した糖鎖設計と基板への固定化
 3. 大腸菌 O 157 由来ベロ毒素の検知チップの作成と高感度検出  
  3.1 現行のベロ毒素検出法
  a) 遺伝子診断(PCR)法
  b) バイオアッセイ法
  c) 免疫化学的方法
  3.2 ベロ毒素の感染機構と糖鎖を活用した毒素の検知原理
  3.3 ベロ毒素と結合する糖鎖の合成  
  3.4 Gb2 糖脂質単分子膜の表面圧-面積(π- A)等温線による解析と糖鎖被覆チップの作成
  3.5 水晶振動子法によるベロ毒素の検出
  3.6 阻害実験による毒素の特異的結合の実証
 4.毒素検知用糖鎖アレイ,糖鎖チップの開発
 5. 謝辞
 
8. 分子インプリント高分子 <松井 淳>
 1. モレキュラーインプリンティングの概要
 2. 分子インプリント材料の分類  
  2.1 メタクリレート系樹脂
  2.2 スチレン-ジビニルベンゼン系樹脂
  2.3 ハイドロゲル
  2.4 シクロデキストリン,その他の有機材料
  2.5 デンドリマー
  2.6 酵素
  2.7 無機材料
 3. 分子インプリント材料の選択
 4. センサ素子としての分子インプリント材料
  4.1 分子認識型インプリント材料のセンサへの応用
  4.2 読み出し機能を付与した分子インプリント材料
 
9. 機能性蛍光分子プローブを利用したバイオイメージング <鈴木 祥夫>
 はじめに
 1. 機能性蛍光分子プローブの分子設計
 2. イオン認識蛍光分子プローブ  
  2.1 カルシウムイオン蛍光分子プローブ
  2.2 マグネシウムイオン蛍光分子プローブ
  2.3 亜鉛イオン蛍光分子プローブ
 3. 一酸化窒素蛍光プローブ
 4. 膜電位感受性蛍光プローブ
 5. タンパク質標識蛍光プローブ  
  5.1 共有結合を利用してタンパク質を標識する蛍光プローブ
  5.2 非共有結合を利用してタンパク質に標識する蛍光プローブ
 6. DNA または RNA 標識プローブ
 7. 細胞内情報伝達可視化プローブ  
 おわりに
 
 第2節 トランスデューサ,プロセッサ

1. アンペロメトリックデバイス <横山 憲二/篠原 寛明>
 はじめに  
 1. 酸素電極,過酸化水素電極を用いたバイオ センサ  
 2. メディエーターを用いたバイオセンサ  
 3. 酵素・メディエーター反応の評価(初級編)
 4. 酵素・メディエーター反応の評価(上級編)  
 5. バイオセンサのためのアンペロメトリックデバイスおよびインターフェイス設計の発展  
  5.1 第一世代の酵素センサに用いられるアンペロメトリックデバイス   
  5.2 第二世代の酵素センサに用いられるアンペロメトリックデバイスと測定装置   
  5.3 第三世代以降の酵素センサ開発のためのインターフェイス設計  
 6. アンペロメトリックデバイスとしての微小電極の発展とバイオセンシングへの応用   
  6.1 微小電極の特徴と種類   
  6.2 微小電極の形状と作製法   
  6.3 微小電極の機能と応用   
  6.4 微小電極のバイオセンシングやバイオイメージングへの応用

2. ポテンショメトリックデバイス <内田 秀和/勝部 昭明>  
 1. 水溶液中で電位を決定する要素   
  (a)酸化還元電位(電極電位)   
  (b)膜電位   
  (c)イオン拡散電位(液間電位,junction potential)   
  (d)電気二重層   
  (e)結合サイト   
  (f)ポテンシャル勾配  
 2. 電極デバイス   
  (a)基準電極(参照電極,reference electrode)   
  (b)ガラス電極(固体膜イオン選択性電極)   
  (c)液体膜イオン選択性電極(液膜型 ISE)   
  (d)金属酸化膜  
 3. CHEMFET デバイス  
 4. SPV・LAPSデバイス

3. 光デバイス <鶴岡 誠>  
 はじめに  
 1. バイオセンシングに用いられる光デバイス   
  1.1 光源用の光デバイス   
  1.2 受光用の光デバイス   
  1.3 その他の光デバイス  
 2. 光デバイスのバイオセンシングへの応用例    
  2.1 発光特性の応用   
  2.2 発色・着色特性の応用   
  2.3 吸光特性の応用   
  2.4 蛍光特性の応用    
   a)蛍光強度    
   b)蛍光寿命,蛍光緩和時間    
   c)蛍光強度のゆらぎ,並進ブラウン運動    
   d)蛍光エネルギーの転移    
   e)蛍光偏光度,回転ブラウン運動  
 おわりに

4. 水晶振動子を用いた免疫センサ <朴 鐘元/愛澤 秀信/黒澤 茂>  
 はじめに  
 1. 免疫センサ用の水晶振動子とオンサイト測定システム  
 2. 自己組織膜を用いた水晶電極表面上への抗体固定化反応  
 3. QCM 免疫センサ用のバイオインターフェイスの検討  
 4. QCM 免疫センサを用いた疾病マーカーおよび環境汚染物質の測定  
 まとめ

5. プローブ顕微鏡 <村松 宏>  
 はじめに  
 1. STM   
  1.1 STM イメージングの原理・観察装置   
  1.2 STM による生体分子,有機分子の観察  
 2. AFM   
  2.1 コンタクトモード AFM    
   2.1.1 コンタクトモード AFM の原理とイメージング    
   2.1.2 フリクションモード    
   2.1.3 粘弾性イメージング    
   2.1.4 ケミカルフォース   
  2.2 サイクリックコンタクトモード AFM    
   2.2.1 サイクリックコンタクトモード AFMの原理   
  2.3 ノンコンタクトモード AFM    
   2.3.1 イメージングの原理  
 3. SNOM   
  3.1 SNOM の原理   
  3.2 SNOM によるバイオサンプル等の観察例  
 おわりに

6. 表面プラズモン共鳴 <岩崎 弦>  
 1. SPR による屈折率測定  
 2. 角度分散型 SPR の光学系  
 3. 波長分散型 SPR  
 4. 反射光の検出方式  
 5. SPR の位置分解  
 6. サンプルの厚さと感度  
 7. SPR の情報処理  
 8. サンプルに吸収のある場合  
 9. SPRによるイメージング

7. センサ情報処理 <大薮 多可志>
 
第2章 バイオセンサの分類 
 第1節 酵素センサ

1. 酵素センサ <奥田 順子/早出 広司>  
 1. 電気化学的検出型酵素センサ   
  1.1 電流検出型酵素センサ    
   1.1.1 酵素固定化法    
   1.1.2 電子移動効率の検討    
   1.1.3 直接電子移動型センサ   
  1.2 電位検出型酵素センサ   
  1.3 光学検出型酵素センサ   
  1.4 酵素センサの今後

2. 酵素サーミスタ <佐藤 生男>  
 はじめに   
 1. 検出原理  
 2. 熱量変化の検出  
 3. 計測システム   
  3.1 識別用担体素子とリアクター    
   (a) 担体素子    
   (b) 酵素リアクター   
  3.2 温度プローブ   
  3.3 計測システムの構成    
   (a) ポンプ    
   (b) 試料注入弁    
   (c) 恒温槽    
   (d) 温度制御器・信号変換器   
  3.4 温度変化の検知方式    
   (a) シングルフロー方式    
   (b) ディファレンシャルフロー方式    
   (c) スプリットフロー方式  
 4. 各種計測分野への応用   
  4.1 医療計測   
  4.2 発酵・食品計測   
  4.3 環境計測  
 おわりに

3. ガス成分計測のための酵素センサ(バイオスニファ) <三林 浩二>  
 はじめに  
 1. バイオスニファ (生体認識素子を用いたガスセンサ)   
  1.1 アルコール用バイオスニファ   
  1.2 アルデヒド用バイオスニファ   
  1.3 肝臓の薬物代謝酵素を用いたバイオスニファ  
 2. バイオスニファの応用   
  2.1 スティック型バイオスニファによる呼気計測応用   
  2.2 無臭ガス用バイオスニファと無臭「化学透かし」&「化学情報コード」  
 3. 人工嗅覚:光バイオノーズとニオイ情報伝達  
 おわりに

4. 非侵襲酵素センサ <山口 昌樹>  
 1. 非侵襲計測   
 2. バイオマーカーの非侵襲計測  
 3. 非侵襲血糖センサ  
 4. 低侵襲血糖センサ  
 5. 埋込式血糖センサに向けた取り組み
 
 第2節 微生物センサ

1. 微生物センサの種類 <軽部 征夫>  
 1. バイオインダストリー用の微生物センサ   
  (1) グルコースセンサ   
  (2) 資化糖センサ   
  (3) 酢酸センサ   
  (4) アルコールセンサ   
  (5) ギ酸センサ   
  (6) メタンセンサ   
  (7) グルタミン酸センサ   
  (8) セファロスポリンセンサ   
  (9) 資化性試験への応用  
 2. マイクロバイオアッセイ用微生物センサ   
  (1) ナイスタチンの測定   
  (2) ビタミン B1 の測定   
  (3) ニコチン酸の測定  
 3. 環境計測用微生物センサ   
  (1) BOD センサ   
  (2) アンモニアセンサ   
  (3) NO2 センサ   
  (4) 変異原センサ  
 4. 農業用微生物センサ  
 5. その他の微生物センサ

2. BODセンサ <引馬 基彦>  
 1. BODの歴史  
 2. BODセンサの種類と原理   
  2.1 微生物種について   
  2.2 有機物の好気的代謝とBOD  
 3. 検知方式について   
  3.1 酸素検知方式   
  3.2 メディエーター方式   
  3.3 光検知方式   
  3.4 その他の例  
 4. BOD センサに関連する問題点    
  4.1 微生物の選定   
  4.2 不溶性・難分解性成分含む試料液の測定   
  4.3 標準液   
  4.4 BOD5 の測定誤差   
  4.5 毒物等の影響  
 おわりに

3. 毒性センサ <中村 秀明>  
 1. 背景  
 2. 生物学的方法  
 3. 微生物センサ法   
  3.1 呼吸活性測定型センサ    
   (1) 原理    
   (2) 応用例   
  3.2 メディエーター型センサ    
   (1) 原理    
   (2) 応用例   
  3.3 生物発光測定型センサ    
   (1) 原理    
   (2) 応用例   
  3.4 その他の微生物センサ
 
 第3節 免疫センサとアフィニティーセンサ

1. 免疫センサ <鈴木 正康>  
 1. 免疫センサとは  
 2. 免疫センサの特徴  
 3. 免疫センサの分類  
 4. 標識型免疫センサ   
  (1) 酵素免疫センサ   
  (2) ラテックス免疫センサ   
  (3)蛍光を利用した免疫センサ   
 5. 非標識型免疫センサ    
  (1) 電荷の変化を利用した免疫センサ   
  (2) 重量変化を利用した免疫センサ   
  (3) 表面プラズモン共鳴を利用した免疫センサ  
 6. 実用化された免疫センサ  
 7. 免疫センサの応用  
 8. 免疫センサの将来展望

2. フロー型免疫センサチップ <伊沢 康二郎/田中  剛/松永 是>  
 はじめに  
 1. フローインジェクションイムノアッセイ(FIIA)  
 2. 抗体を固相化しない FIIA  
 3. フロー型免疫センサの小型化  
 4. 電気化学測定に基づくフロー型免疫センサ  
 5. POC 検査用の免疫センサチップの開発  
 おわりに

3. 表面プラズモン共鳴(SPR)を利用したアフィニティーセンサ<熊谷 剛史/片山 勝見>  
 はじめに  
 1. 相互作用測定法  
 2. 表面プラズモン共鳴(SPR)センサを構成する要素技術   
  2.1 SPR 検出光学系   
  2.2 センサチップ   
  2.3 マイクロ流路系  
 3. 実験操作手順   
  3.1 センサチップへのリガンドの固定化    
   ① センサチップ表面の活性化    
   ② リガンドのカップリング    
   ③ ブロッキング   
  3.2 特異的結合の確認   
  3.3 再生条件の検討  
 4. 反応速度定数算出の意義  
 5. 解析方法    
   ① 高親和性相互作用    
   ② 低親和性相互作用
 6. SPRセンサの創薬への応用反応速度定数を利用した医薬品候補化合物の評価

4. エバネッセント波を利用したアフィニティーセンサ <篠原 寛明>  
 1. オプティカルバイオセンサの発展  
 2. エバネッセント波蛍光バイオセンシング  
 3. エバネッセント波吸収バイオセンシング  
 4. エバネッセント波を利用するバイオイメージングの発達
 
 第4節 DNAセンサ

1. DNAセンサ <岡畑 恵雄>  
 はじめに  
 1. 水晶発振子マイクロバランス(QCM)法  
 2. DNA 一本鎖間のハイブリダイゼーション  
 3. DNA 二本鎖への低分子化合物の結合  
 4. DNA 二本鎖への転写因子ペプチドの結合  
 5. DNA ポリメラーゼによる DNA 鎖伸長反応の解析  
 6. 各素過程の動力学的解析  
 おわりに

2. 電気化学DNAセンサ <橋本 幸二/石森 義雄>  
 1. なぜ電気化学検出なのか?  
 2. 電気化学 DNA センサの検出原理  
 3. 電気化学 DNA センサの作製と原理確認実験  
 4. 患者血清中のHBV遺伝子の測定  
 5. ストリップ型電極作製の試み  
 6. 他の電気化学 DNAセンサについて   
  6.1 SMMD 法   
  6.2 ヘアピン型プローブを用いた電気化学的遺伝子検出法

3. 簡易型DNAセンサチップ <民谷 栄一>  
 はじめに  
 1. 電極型遺伝子センサと簡易型遺伝子計測への応用   
  1.1 プローブ固定化フリー電極型遺伝子センシング   
  1.2 携帯型遺伝子センサの構築   
  1.3 ナノ機能材料を用いた電気化学遺伝子検出への展開  
 2. 局在プラズモン共鳴型バイオセンサと簡易型遺伝子計測   
  2.1 局在プラズモン共鳴型センシングの原理と特性   
  2.2 遺伝子計測装置への応用

4. アプタマーセンサ <池袋 一典>  
 1. アプタマーとは  
 2. SELEX  
 3. アプタマーの応用例   
  3.1 薬剤としての応用   
  3.2 分析用ツールとしての応用  
 4. アプタマーを用いたバイオセンサ   
  4.1 B / F 分離を要する方法    
   4.1.1 蛍光検出法    
   4.1.2 吸光光度法    
   4.1.3 応力を検出する方法    
   4.1.4 電気化学的方法   
  4.2 B / F 分離を必要としない方法
 
 第5節 新しいバイオセンサ
 
1. 抗体酵素(Antigenase)とバイオセンサ <一二三 恵美/宇田 泰三>  
 1. 抗体酵素(Antigenase)とは  
 2. 抗体酵素(Antigenase)の性質  
 3. 抗原の分解産物  
 4. 抗体酵素(Antigenase)の抗原分解活性サイト  
 5. トリプシンとの比較  
 6. 抗体酵素(Antigenase)の抗原認識能力と触媒効率  
 7. センサ素子としての抗体酵素(Antigenase)の使い方  
 8. どのような抗体酵素(Antigenase)が作製されているか  
 9. 抗体酵素(Antigenase)の作製方法

2. 分子インプリントポリマーを用いたセンシング <新森 英之/竹内 俊文>  
 はじめに   
 1. センシング材料としての分子インプリントポリマー   
  1.1 標的分子自体の蛍光変化を引き起 こす分子インプリントポリマー   
  1.2 多点水素結合により分子認識能を示す蛍光性分子インプリントポリマー   
  1.3 金属ポルフィリンの機能を利用した分子インプリントポリマー  
 おわりに

3. 生体膜モデルを利用したバイオセンサ <中根 優子/久保 いづみ>  
 1. 脂質と分子認識  
 2. リポソームを利用した環境汚染物質センサ   
  2.1 bR - リポソーム複合体による環境ホルモンセンサ    
   2.1.1 bR - リポソーム複合体と環境ホルモン    
   2.1.2 センサの原理と特性    
   2.1.3 センサの作製    
   2.1.4 センサの特性   
  2.2 リポソームを利用したドラッグセンサ   
  2.3 脂質膜を利用した環境汚染物質のモニタリングシステム    
   2.3.1 揮発性有機塩素化合物の測定    
   2.3.2 農薬や環境ホルモンの測定  
 3. 脂質の自己組織化単分子膜を利用したセンサ   
  3.1 擬似生体膜を利用した尿酸センサ   
  3.2 自己組織化単分子膜を利用したグルコースセンサ   
  3.3 自己組織化単分子膜を利用したカテコールアミンセンサ
 
第3章 バイオセンサの応用
 第1節 医療

1. 尿糖バイオセンサ <伊藤 成史>  
 1. 尿糖測定の意義  
 2. 尿糖バイオセンサの歴史  
 3. 尿糖バイオセンサの動作原理と構造  
 4. デジタル尿糖計の基本特性   
  (1) 同時再現性   
  (2) 干渉物質の影響   
  (3) 臨床用尿糖検査機との相関  
 5. デジタル尿糖計の応用例   
  (1) 糖尿病境界型における食事負荷と尿糖定量値との関係   
  (2) 糖尿病境界型の日常生活における尿糖自己測定の効果   
  (3) 糖尿病患者における尿糖自己測定の効果

2. 血糖自己測定(SMBG)のための使い捨て型血糖バイオセンサ <来栖 史代>  
 はじめに  
 1. 糖尿病の実態   
  (1) 世界における糖尿病の実態   
  (2) 日本における糖尿病の実態   
  (3) 糖尿病は 21 世紀最大の医療問題  
 2. 糖尿病治療における SMBG の重要性  
 3. SMBG機器で使用されている使い捨て型血糖バイオセンサの原理と主な特性   
  3.1 GOD 法    
  (1) GOD 比色法    
  (2) GOD 電極法   
  3.2 GDH 法    
  (1) 使い捨て型血糖バイオセンサの原理に基づく特性の比較  
 4. 使い捨て型血糖バイオセンサの構造   
  (1) GOD電極法を用いた使い捨て型血糖バイオセンサ(松下電器産業㈱)   
  (2) GDH 電極法を用いた使い捨て型血糖バイオセンサ(ロシュ・ダイアグノス ティックス㈱)  
 5. 各種 SMBG 機器の特徴  
 6. SMBG 機器の将来展望   
  (1) 現在の SMBG における課題と問題点   
  (2) 微侵襲 SMBG 測定技術    
  ① 痛点の少ない箇所からの採血    
  ② 微量血液での測定   
  (3) 採血を必要としない微侵襲無侵襲SMBG 測定技術

3. 胆汁酸バイオセンサ <小出 哲>  
 はじめに  
 1. 胆汁酸の基礎  
 2. 胆汁酸測定の臨床的意義  
 3. 胆汁酸測定法  
 4. 胆汁酸バイオセンサの原理   
  4.1 比色法による胆汁酸の測定   
  4.2 電気化学的手法による胆汁酸の測定    
  (1) 繰り返し測定型胆汁酸センサ    
  (2) 使い捨て型胆汁酸センサ  
 5. 胆汁酸センサの測定例   
  5.1 繰り返し測定型胆汁酸センサによる測定例   
  5.2 使い捨て測定型胆汁酸センサによる測定例  
 おわりに
  
 第2節 食品

1. 酒造用ピルビン酸バイオセンサ <塚本 泰嗣/後藤 正男>  
 はじめに  
 1. 清酒とは   
  1.1 酒類の分類    
   ① 酒類の製法による分類    
   ② 酒類の原料による分類   
  1.2 清酒の特徴    
   ① 開放発酵    
   ② 並行複発酵      
   ③ 高アルコール分    
   ④ 複雑な成分    
   ⑤ 低温殺菌   
  1.3 清酒の種類   
   ① 製法による分類    
   ② 味による分類    
   ③ 貯蔵期間による分類
  1.4 酒造工程   
  1.5 清酒の管理    
   ① もろみの管理    
   ② 清酒の管理  
 2. バイオセンサの研究経緯  
 3. ピルビン酸の清酒における測定意義  
 4. ピルビン酸バイオセンサの開発内容   
  4.1 ピルビン酸バイオセンサの製作と 評価   
  4.2 ピルビン酸の測定原理   
  4.3 ピルビン酸バイオセンサの電圧依存性,pH 依存性   
  4.4 再現性   
  4.5 測定範囲   
  4.6 保存安定性   
  4.7 市販品との比較  
 5. まとめ  
 6. 用語解説

2. 魚介類のための鮮度測定用バイオセンサ <遠藤 英明>  
 はじめに  
 1. ATP 関連化合物を指標とした鮮度センサ   
  1.1 魚類の鮮度測定   
  1.2 軟体動物,甲殻類の鮮度測定    
   1.2.1 オクトピンセンサ    
   1.2.2 オルニチンセンサ   
  1.3 ニードル型鮮度センサ   
  1.4 その他の測定システム  
 2. TMA 測定用センサ  
 3. フローサイトメトリーを応用した細菌数測定
 おわりに
  
 第3節 環境
 

1. BODバイオセンサ <長塩 尚之>  
 1. BOD 測定装置(BOD センサ)の概要   
  1.1 微生物電極   
  1.2 BOD センサ用微生物の検索    
   1.2.1 サンプリング    
   1.2.2 検索用培地   
  1.3 微生物膜製作上の注意   
  1.4 BODs の測定方法  
 2. 微生物電極の基礎特性   
  2.1 標準液に対する応答   
  2.2 酸,アルカリの影響   
  2.3 温度の影響   
  2.4 リン酸緩衝液濃度の影響   
  2.5 フローセル注入液量の影響   
  2.6 純物質に対する応答   
  2.7 有害物質の影響   
  2.8 長期安定性   
  2.9 微生物膜の保存  
 3. 装置の概要   
  3.1 システム構成    
   3.1.1 検水切り替えユニット    
   3.1.2 センサユニット    
   3.1.3 データ処理ユニット   
  3.2 装置の保守  
 4. 測定結果例   
  4.1 汽水域での計測   
  4.2 有害物質含有排水の計測   
  4.3 フィールド計測での注意点    
   4.3.1 サンプリング系の閉塞    
   4.3.2 BOD 標準液濃度の低下    
   4.3.3 配管系のスライム

2. リン酸イオンバイオセンサ <中村 秀明>  
 1. 背景  
 2. リン酸イオン計測の重要性  
 3. リン酸イオン測定法の公定法およびその他の無機化学測定法  
 4. バイオセンサ法   
  4.1 酵素の反応阻害作用を利用したリン酸イオンバイオセンサ   
  4.2 藻類および植物組織を利用したリン酸イオンバイオセンサ   
  4.3 酵素反応を利用したリン酸イオンバイオセンサ    
  (1) ヌクレオシドホスホリラーゼを 使用したバイオセンサ    
  (2) ピルビン酸オキシダーゼを使用したバイオセンサ    
  (3) マルトースホスホリラーゼを使用したバイオセンサ    
  (4) その他の酵素を使用したバイオセンサ   
  4.4 その他の生体分子認識素子を使用し たリン酸イオンバイオセンサ

3. ダイオキシンバイオセンサ <秋元 卓央>  
 1. 抗原-抗体反応を利用したダイオキシンバイオセンサ  
 2. Aryl Hydrocarbon Receptor(AhR)を利用したダイオキシンバイオセンサ   
  2.1 AhR を利用したバイオセンサの概要   
  2.2 EROD(ethoxyresorufin - O - deethylase)アッセイ   
  2.3 レポーター遺伝子アッセイ   
  2.4 AhR と免疫反応を組み合わせた方法
 
 第4節 工業プロセス
 
1. プロセスモニターバイオセンサ <石川 陽一>  
 1. 培養計測・制御   
  1.1 培養計測・制御システム   
  1.2 バイオセンサによるプロセスモニター    
  (1) 透析モジュールおよび酵素センサの構成    
  (2) BF – 410 の主な機能と測定プロセス   
  (3) 酵素センサの種類と測定濃度範囲    
  (4) 寿命    
  (5) 接続および滅菌  
 2. 培養制御例   
  2.1 計測制御フロー   
  2.2 制御例  
 3. 今後のバイオセンサ

2. 品質管理用バイオセンサ <橋爪 義雄/林 隆造>  
 1. 品質管理と測定方式  
 2. 性能要求項目・・・利用前の検討   
  2.1 装置の周囲環境温度変動,電源変動等に対する安定性   
  2.2 pH,試料温度,試料粘度の影響   
  2.3 測定濃度範囲   
  2.4 分析速度とキャリーオーバー   
  2.5 共存する妨害成分の影響   
  2.6 酵素の選択性   
  2.7 測定対象項目   
  2.8 固定化酵素の耐久性   
  2.9 試料のハンドリング方法   
  2.10 分析速度   
  2.11 データ処理  
 3. 市販品の概要  
 4. 電極の例  
 5. 装置の構造  
 6. 電極,固定化酵素,緩衝液,標準液  
 7. 精度管理  
 8. 装置のメンテナンス  
 9. 電極各論   
  9.1 グルコース   
  9.2 ショ糖と果糖   
  9.3 乳糖   
  9.4 マルトースとマルトオリゴ糖   
  9.5 アルコール   
  9.6 ソルビトール,マニトール   
  9.7 グリセロール   
  9.8 乳酸およびピルビン酸   
  9.9 その他
   
 第5節 新規分野

1. 毒物バイオセンサ <箕浦 憲彦>  
 1. 現在使用されている毒物検出法   
  1.1 遺伝子増幅法(PCR 法)   
  1.2 バイオアッセイ法   
  1.3 免疫化学的方法(ラテックス凝集法)  
 2. 毒物バイオセンサの原理と分子認識  
 3. 分子インプリンティング法による受容素子の合成とそれを用いたベロ毒素 DNA の検出  
 4. DNA インプリントゲルを用いたゲル電気 泳動法によるベロ毒素DNAの検出  
 5. 糖鎖を用いたベロ毒素タンパク質の検出法  
 6. 毒物検知用マイクロアレイ  
 7. バイオテロ関連毒物に対するバイオセンサ  
 8. 今後の毒物バイオセンサ  
 9. 謝辞

2. 粘弾性変化を使ったバイオセンサ <村松 宏>  
 はじめに  
 1. 一般的な粘弾性体の性質  
 2. 水晶振動子による粘弾性測定の原理   
  2.1 粘弾性測定のモデル   
  2.2 粘弾性測定方式    
   2.2.1 発振回路方式    
   2.2.2 周波数掃引方式    
   2.2.3 パルス印加方式   
  2.3 粘性測定の感度  
 3. 水晶振動子の測定指標の解釈  
 4. 測定例   
  4.1 粘性変化による測定    
   4.1.1 エンドトキシンの測定    
   4.1.2 血液凝固因子の測定   
  4.2 膜の粘弾性変化を利用したガス検出   
  4.3 電気化学計測との組み合わせ  
 おわりに

3. 土壌診断用バイオセンサ <橋本 好弘>  
 はじめに(土壌病害について)  
 1. 微生物センサの原理  
 2. 健全土壌と発病土壌の違いに基づく検査システムの作業仮説  
 3. 土壌診断用バイオセンサ  
 4. 測定方法および仕様   
  (1) 微生物センサの作製方法   
  (2) 土壌懸濁液の調整方法   
  (3) 装置本体   
  (4) トランスデューサ部   
  (5) データ処理と結果表示  
 5. 微生物センサの作製例と耐用期間   
  (1) 細菌類の培養・固定化の例   
  (2) 糸状菌類の培養・固定化の例   
  (3) Pythium oligandrum 固定化電極の使用耐用期間  
 6. 土壌診断の例  
 7. 土壌診断用バイオセンサの用途   
  (1) 土壌診断・発病危険性予測   
  (2) 生物農薬と微生物資材の適応診断   
  (3) 土壌改良資材のスクリーニング

4. カーボンナノチューブバイオセンサ <後藤 正男>  
 はじめに  
 1. カーボンナノチューブのポリマー中への分散理論   
  1.1 カーボンナノチューブの製造法   
  1.2 バインダー中へのカーボンナノチューブの分散理論   
  1.3 浸透理論   
  1.4 接触抵抗   
  1.5 導電性フィラーとしてのカーボンナノチューブの利点   
  1.6 浸透閾値のアスペクト比依存性   
  1.7 高導電性    
  1.8 中空構造   
  1.9 その他の特性   
  1.10 導電性制御と分散技術   
  1.11 分散法  
 2. 実際の電極製造例,それを用いたバイオセンサの製作例   
  2.1 カーボンペーストにカーボンナノチューブを分散し,バイオセンサを製作した例   
  2.2 スクリーン印刷用インクにカーボンナノチューブを分散し,バイオセンサを製造した例  
 3. 文献からみた最近の技術動向  
 4. まとめ

5. 超高感度免疫測定システム <水谷 文雄>  
 1. 免疫測定の特徴・免疫センサ  
 2. 高感度,検出限界,定量限界  
 3. サンドイッチ酵素免疫測定法  
 4. 高感度測定と濃縮・化学増幅  
 5. チオールの化学吸着 / 還元脱離と免疫センサへの利用  
 6. 基質リサイクリング型のセンサとその 利用  
 7. マイクロセンサシステムの構築-将来展望-

6. マイクロダイヤリシスとその応用 <丹羽 修>  
 1. 生体内分子測定の方式  
 2. 微小電極を用いたインビボ計測
 3. マイクロダイヤリシス法  
 4. マイクロダイヤリシスプローブとバイオセンサの組み合わせ  
 5. マイクロダイヤリシスセンサの医療への応用  
 6. マイクロダイヤリシスセンサのマイクロ化

7. FETカーボンナノチューブセンサ <武笠 幸一>  
 1. カーボンナノチューブについての状況  
 2. カーボンナノチューブ電界効果トランジスタ(CNT-FET)  
 3. CNT – FET センサ  
 4. 今後の課題
 
第4章 バイオセンサの市場
 第1節 酵素センサ

1. 尿糖バイオセンサの市場 < 昌生>  
 1. 尿糖センサ市場の現状  
 2. 尿糖センサの潜在市場   
  2.1 糖尿病の実態   
  2.2 尿糖と血糖との関係   
  2.3 尿糖センサの潜在市場   
   2.3.1 スクリーニング市場   
   2.3.2 糖尿病患者の血糖コントロール市場   
   2.3.3 生活習慣改善・健康管理市場  
 3. 市場顕在化へのアプローチ  
 4. 今後の展望

2. ディスポーザブル血糖バイオセンサ <伊藤 武仁>  
 1. ディスポーザブル血糖値センサ市場をとりまく環境   
  1.1 糖尿病の認知度アップと血糖値センサ 市場の関係   
  1.2 糖尿病患者数と医療費の現実    
   1.2.1 日本の状況    
   1.2.2 世界レベルで見た状況    
   1.2.3 SMBG 市場世界一のアメリカの状況   
  1.3  1. の簡単なまとめ  
 2. SMBG 関連市場規模   
  2.1 SMBG 製品市場の内訳    
   2.1.1 市場規模および構成主製品と,その内訳    
   2.1.2 SMBG 製品世界市場の構成割合    
   2.1.3 市場プレイヤーと日本市場でのシェア    
   2.1.4 日本市場での血糖センサ販売枚数   
  2.2 SMBG 市場への新規参入    
   2.2.1 新規参入の難しさ    
   2.2.2 新規参入の成功例   
  2.3 アメリカ市場の凄さ    
   2.3.1 日本市場にない点  
 3. 今後の市場動向   
  3.1 次世代スタンダード製品の構成要素    
   3.1.1 現在のスタンダード    
   3.1.2 必要採血量低量化競争と,その先    
   3.1.3 メーター測定所要時間短縮競争と,その先    
   3.1.4 SMBG に伴う「痛み」   
  3.2 今後の SMBG 市場を構成する製品タイプ    
   3.2.1 Spot タイプ    
   3.2.2 一体型タイプ    
   3.2.3 連続測定タイプ    
   3.2.4 非侵襲タイプ   
  3.3 今後の SMBG 市場を構成する製品構成割合トレンド    
   3.3.1 市場の最先端をいくアメリカ市場   
  3.4 中長期スパンで見た SMBG 市場の流れ  
 4. 日本の SMBG 市場拡大のための課題   
  4.1 SMBG 製品購入先の拡大   
  4.2 日本市場とアメリカ市場   
  4.3 製品開発のスピード,製品バリエーション   
  4.4  制度,法令面での課題    
   4.4.1 診断薬リース制度の廃止    
   4.4.2 医療保険制度等における改善   
  4.5 4.の簡単なまとめ

3. 医療従事者向け血糖バイオセンサ <角田 春樹>  
 1. GOD 電極法   
  1.1 大型装置   
  1.2 小型装置   
  1.3 糖尿病専用システム  
 2. 比色法   
  2.1 糖尿病専用システム   
  2.2 ドライケミストリーシステム  
 3 . その他

4. ヘモグロビンA1cセンサ <後藤 正男>  
 はじめに  
 1. ヘモグロビン A1 c 測定の意義   
  1.1 ヘモグロビンについて   
  1.2 グリコヘモグロビンと HbA1 について   
  1.3 Hb A 1 c について   
  1.4 Hb A 1 c の値と合併症について   
  1.5 Hb A 1 c と血糖値について   
  1.6 正常参考値と老人保健法による健診基準   
  1.7 検査値を見る上での注意  
 2. 現状の測定法とその市場   
  2.1 ヘモグロビン A1c の現状の測定法   
  2.2 市場  
 3. バイオセンサ化等の動向   
  3.1 フルクトシルアミノ酸オキシダーゼを用いたバイオセンサ   
  3.2 新規酵素の検討   
  3.3 その他の検討  
 4. まとめ  
 5. 用語解説
 
 第2節 微生物センサ
 
1. 微生物を認識素子として用いるバイオセンサ <安倍 英雄>  
 1. BOD の法規制  
 2. JIS 法による BOD 測定   
  2.1 BOD 測定の実際   
  2.2 BOD 測定の問題点  
 3. BOD センサの製品化  
 4. BOD センサによる測定法  
 5. その他の微生物センサ  
 6. 微生物センサの市場   
  6.1 BODセンサの用途   
  6.2 測定例

2. 微生物検出装置 <後藤 良三>  
 1. 微生物検出装置の現状  
 2. ATP と ATP 測定の意義  
 3. ATP 測定の原理と機器の構成  
 4. 様々な前処理法と測定の実際   
  (1) ATP 消去法   
  (2) ろ過法   
  (3) 培養法  
 5. 衛生管理における利用  
 6. ATP 市場と微生物検査の今後の方向
第2編 ケミカルセンサ
 
第1章 ケミカルセンサの原理および分類
 第1節 ガスセンサ
 
1. 半導体ガスセンサの原理 <山添 曻>
 1. ガスセンサの分類
 2. 電気抵抗式半導体ガスセンサ
  2.1 素子と検知特性
  2.2 検知機構と感度因子
  2.3 半導体空燃比センサ
 4. 電気化学式ガスセンサおよび圧電結晶ガスセンサ
  4.1 電気化学式ガスセンサ
  4.2 圧電結晶ガスセンサ
 
2. 固体電解質ガスセンサ <島ノ江 憲剛>
 1. 固体電解質とその歴史
 2. 固体電解質ガスセンサの原理
  2.1 平衡起電力検知型ガスセンサ
  2.2 電流検知式ガスセンサ
 3. 固体電解質ガスセンサの研究例
  3.1 平衡起電力検知式ガスセンサ
  3.2 トランジスタをトランスデューサとする固体電解質ガスセンサ
  3.3 混成電位を示すガスセンサ
  3.4 限界電流式ガスセンサ
 
3. 電気化学ガスセンサの原理と応用 <石地 徹>
 1. 概要
 2. 電気化学ガスセンサの分類と特徴
 3. 電気化学ガスセンサ開発の経緯と現状
 4. 電流検出型ガスセンサ
  4.1 定電位電解式ガスセンサ
   (1) 定電位電解式センサの構造と原理
   (2) 設定電位と選択性
   (3) 間接電解方式センサ
   (4) 隔膜ガルバニ電池式酸素センサ
 5. 電位検出型ガスセンサ
   (1) 隔膜イオン電極式ガスセンサ
 おわりに
 
4. 触媒燃焼式ガスセンサ <笹原 隆彦/植松 彰一>
 1. 接触燃焼式ガスセンサ
  1.1 センサ構造とガス検知原理
  1.2 動作機構
  1.3 可燃性ガスの性質と出力特性
  1.4 酸化触媒活性
  1.5 線材の抵抗温度係数
  1.6 触媒被毒と長期安定性
  1.7 用途および開発の動向
 2. 吸着燃焼式ガスセンサ
  2.1 検知原理とセンサ構造
  2.2 出力特性
  2.3 ガス識別性
 
5. 湿度センサ <板垣 吉晃>
 1. 湿度センサの種類
 2. 湿度センサの原理と特徴
  2.1 LiCl 湿度センサ
  2.2 電気容量型湿度センサ
  2.3 電気抵抗型湿度センサ
  2.4 限界電流型湿度センサ
  2.5 光学式湿度センサ
  2.6 水晶振動子湿度センサ
  2.7 表面弾性波(SAW)型湿度センサ
  2.8 サーミスタ湿度センサ
 
6. ガスセンサの新しい動向 <荒川 剛>
 1. CO センサ
 2. 水素センサ
  2.1 熱電式水素センサ
  2.2 有機化合物を用いる水素センサ
 
 第2節 イオンセンサ
 
1. イオンセンサの原理,基礎理論 <城 昭典>
 1. 歴史
 2. イオンセンサの種類と構造
 3. イオンセンサの応答機構ならびにイオン選択性
  3.1 イオン交換膜型イオンセンサ
  3.2 イオノフォア型イオンセンサ
  3.3 不溶性無機塩膜イオンセンサ
 4. イオンセンサの応答濃度範囲
  4.1 検出下限濃度(Nernst 応答の下限濃度)
  4.2 高濃度側の限界
 
2. イオンセンサの測定法・応用 <正留 隆/今任 稔彦>
 1. バッチ系による測定法
  1.1 直接電位差測定法
  1.2 標準添加法およびその類縁法
  1.3 滴定法
 2. フロー系による測定法
  2.1 フローインジェクション分析法(FIA法)
   2.1.1 目的イオンに応答するイオンセン サを検出器とする FIA 法
   2.1.2 イオンセンサを検出器とする間接 FIA 法
   2.1.3 フローインジェクション滴定法(FIA 滴定法)
   2.1.4 緩衝液の流れを用いる FIA 滴定法
  2.2 高速液体クロマトグラフ法(HPLC 法)
  2.3 バッチインジェクション分析法(BIA法)
  2.4 キャピラリー電気泳動およびマイクロ化学分析システムの検出器への応用
 3. pH イメージング顕微鏡
 
3. イオンセンサの最近の動向 <大崎 秀介/木村 恵一>
 1. カチオンセンサ
   (1) 水素イオン
   (2) アンモニウムイオン
   (3) アルカリ土類イオン
   (4) 重金属イオン
 2. アニオンセンサ
   (1) 塩化物イオン
   (2) 炭酸イオン
   (3) リン酸イオン
   (4) 硫酸イオン
   (5) 有機アニオン  まとめ
 
 第3節 有機物センサ
 
1. 有機物計測の原理 <谷口 功>
 1. 揮発性有機化合物センサ
  1.1 干渉増幅反射法を用いた VOC センサ
  1.2 界面インピーダンス測定を用いた VOCセンサ
  1.3 発色法を用いた有毒ガスの検出
  1.4 水素イオン化法による炭化水素の検出
  1.5 修飾電極を用いた検出
  1.6 その他の方法
 
2. ニオイ識別装置とは <喜多 純一>
 1. 原理
  1.1 使用されているセンサ
 2. 実用にあたっての様々な工夫
  2.1 捕集管による湿度影響除去・感度向上
  2.2 解析方法の工夫(絶対値表現解析)
   2.2.1 通常のニオイ識別装置の解析方法
   2.2.2 絶対値表現解析
 3. 応用例
  3.1 食品用途
  3.2 悪臭用途
 4. 将来展望
3. 環境(河川・大気)計測 <荒川 剛>
 1. 光学センサ
  1.1 IER(干渉増幅反射)法を利用した有機物センサ
  1.2 ATR 法を利用した有機物センサ
  1.3 表面プラズモン現象(SPR)を利用した有機物センサ
 2. 蛍光現象を利用した有機物センサ
 
第2章 ケミカルセンサの応用
 第1節 生活とセンサ
 
1. 概論 <谷口 功>
 
2. 家庭とガスセンサ(一般論) <宇高 利浩>
 はじめに
 1. 保安分野へのガスセンサ搭載の実状
  1.1 ガス事故とガス警報器普及率
  1.2 各国ガス警報器規格
  1.3 保安防災用センサの技術動向と実用例
   1.3.1 メタン+CO 複合検知型センサ
   1.3.2 電池駆動型 CO センサ
   1.3.3 ガス給湯器用 CO センサ
 2. 家電製品へのガスセンサ搭載の実状
  2.1 空気清浄機
  2.2 ルームエアコン
  2.3 その他家電製品
  2.4 空気質監視用センサの技術動向と実用例
   2.4.1 タバコセンサ
   2.4.2 悪臭・VOC センサ
   2.4.3 CO2 センサ
   2.4.4 センサ信号処理技術
 3. 今後の展望と課題
  3.1 耐久性の向上
  3.2 消費電力低減
  3.3 超高感度化
  3.4 その他新規用途
 おわりに
 
3. 生活空間環境計測 <中野 信夫>
 1. ホルムアルデヒド簡易計測器
  1.1 検知管法
  1.2 定電位電解法
  1.3 電気化学的燃料電池法
  1.4 試験紙光電光度法
  1.5 ホルムアルデヒド検出試験紙
  1.6 化学発光法
 2. 揮発性有機化合物(VOC)簡易計測器
  2.1 検知管
  2.2 ガスクロマトグラフ法
  2.3 光イオン化検出法
  2.4 半導体検出器法
 
4. 食品安全計測 <松本 清> はじめに
 1. 食品微生物と毒素
 2. 残留農薬
 3. 食物アレルゲン
 4. 残留動物用医薬品
 おわりに
 
5. 味覚センサ <池崎 秀和>
 1. 背景
 2. 味認識装置の概要
 3. 味の定量化
 4. 味センサの応用
 5. 今後の課題と展望
 6. 謝辞
 
第2節 環境
 
 1. 概論 <谷口 功>
 
 2. 河川・海水環境(水質等)計測・保全 <倉光 英樹/田口 茂>
 1. 光を用いたセンシング
  1.1 吸光光度法
  1.2 固相抽出と組み合わせた高機能光 センシング(メンブランフィルター捕集/ 計測法)
  1.3 フローインジェクション分析(FIA)
  1.4 目視による簡易計測法
   1.4.1 パックテスト
 2. 電気化学的センシング
  2.1 ポテンショメトリックセンサ
  2.2 ボルタンメトリックセンサ
   2.2.1 ストリッピングボルタンメトリーに基づくセンサ
   2.2.2 イオンチャネルセンサ
 
3. 大気環境計測 <田村 真治/今中 信人>
 1. 小型大気環境汚染ガスセンサの種類
 2. CO センサ
  2.1 半導体式
  2.2 固体電解質型
 3. CO2 センサ
  3.1 半導体式
  3.2 固体電解質型
 4. NOxセンサ
  4.1 半導体式
  4.2 固体電解質型
 5. SO2 センサ
  5.1 半導体式
  5.2 固体電解質型
 6. まとめ
 
4. 環境産業の市場 <石地 徹>
 はじめに
 1. 環境モニタリングの対象
 2. 環境モニタリング用センサの用途
  2.1 半導体工場での環境モニタリング
   2.1.1 半導体工場の毒性ガス漏洩検知
   2.1.2 半導体工場での化学汚染対策
  2.2 ダイオキシン対策の燃焼効率管理
  2.3 フロンガス排出規制対策
  2.4 火山ガスの測定と環境モニタリング
  2.5 室内環境の監視
 おわりに
 
 第3節 工業プロセス
 
1. 産業(生産技術)とセンサ(一般論) 酸素・CO・ハロゲン・硫化水素等
                           <伊豆 典哉/松原 一郎>
 1. 産業分野で使われる酸素センサ
  1.1 酸素の一般的な性質と人体への影響
  1.2 センサの方式および用途
 2. 産業分野で使われる CO センサ
  2.1 CO の一般的な性質と人体への影響
  2.2 センサの方式および用途
 3. 産業分野で使われるハロゲンセンサ
  3.1 ハロゲンガス(塩化水素,塩素)の一般的な性質と人体への影響
   3.1.1 塩化水素ガス
   3.1.2 塩素ガス
  3.2 センサの方式および用途
 4. 産業分野で使われる硫化水素センサ
  4.1 硫化水素の一般的な性質と人体への影響
  4.2 センサの方式および用途
 5. 産業分野で使われるセンサの今後のニーズ
 
2. 半導体関連工業(めっきを含む) <伊東 哲>
 1. 半導体製造用脱気水における低濃度溶存 酸素(DO2)測定
  1.1 概要
  1.2 二重カソード式隔膜型 DO2 センサの構造および測定原理
  1.3 特性
  1.4 主な仕様
 2. 半導体製造用機能性洗浄水における溶存 水素(DH2)測定
  2.1 概要
  2.2 二重アノード式隔膜型 DH2 センサの構造および測定原理
  2.3 特性
  2.4 標準ガス校正および大気中の酸素による簡易校正
  2.5 主な仕様
 3. 半導体製造用機能性洗浄水における溶存 オゾン(DO3)測定
  3.1 概要
  3.2 二重カソード式隔膜型 DO3センサの構造および測定原理
  3.3 特性
  3.4 主な仕様
 4. pH 測定・酸化還元電位(ORP)測定・ フッ化物イオン(F-)測定
  4.1 概要
  4.2 半導体関連工業(めっきを含む)における電位差測定センサの使用例
 
3. 材料製造プロセス(製鉄関連)  <石橋 耀一>
  はじめに
 1. 原材料の分析
  1.1 原料品位測定技術
  1.2 原料の受入検査と分析
    1) 鉄鉱石
    2) 石炭
    3) 契約保証値
    4) 原料検定作業
    5) サンプリング技術
 2. 製造工程における分析
  2.1 工程管理分析の自動化
 3. 圧延表面処理工程の分析
  3.1 厚板製造工程における分析
  3.2 冷延鋼板製造工程における分析
  3.3 表面処理鋼板製造工程における分析
 4. 鉄鋼プロセスのオンライン・オンサイト分析技術
  4.1 鉄鋼製造プロセス分析技術
  4.2 オンライン分析技術
  4.3 製鋼工程管理分析のシステム化
  4.4 製鋼プロセス分析技術の将来展望
 
4. 食品工業 <近藤 徹弥>
 1. 食品工業における化学センサ
 2. 酵素電極
  2.1 糖類,アルコール,有機酸等を測定 する酵素電極
  2.2 鮮度センサ
  2.3 ポリフェノールセンサ
 3. 微生物計測センサ
  3.1 ATP 発光法
  3.2 微生物の生理活性に基づく測定法
 4. 感性センサ
  4.1 ニオイセンサ
  4.2 味覚センサ
 
5. センサシステム <伊藤 善孝>
 1. システム構築の基本
  (1) 「区分け」(partitioning)
  (2) 「階層構造化」
  (3) 「独立性」
 2. センサシステムの基本構成
  (1) 光信号(Radiant signals)
  (2) メカニカル信号(Mechanical signals)
  (3) サーマル信号(Thermal signals)
  (4) 電気信号 (Electrical signals)
  (5) 磁気信号(Magnetic signals)
  (6) ケミカル信号(Chemical signals)
 3. 従来のセンサシステム
 4. センサネットワークシステム
  4.1 S & A ネットワークターミナル
  4.2 センサコミュニティシステム
 
第4節 防災・安全管理
 
1. 防火センサ <前川 麻弥/能美 隆>
 1. ニオイセンサ(ElectricNose)による 初期火災検出の試み
  はじめに
  1.1 ニオイ検出の可能性
  1.2 ガス検出からニオイ検出への歴史
  1.3 ニオイセンサによる焦げ臭検出
  1.4 最新のニオイセンサ
   1.4.1 ESI – MS と ESI – MS と APCI – MS の応用例
   1.4.2 海外の動向
  1.5 今後の展開
 2. 一般火災検知システム
  2.1 最近の火災傾向
  2.2 自動火災報知設備
   2.2.1 一般ビル用火災感知器
   2.2.2 特殊な場所の火災監視
  2.3 おわりに
 
2. 防災センサ <能美 隆>
 はじめに
 1. 赤外線イメージセンサ
  1.1 自動車用赤外線センサ
   1.1.1 Au – black 膜を使用したサーモ パイル型赤外線センサ
   1.1.2 デバイスの性能の高性能化
  1.2 デバイスの作成プロセス
   1.2.1 熱分離構造形成プロセス
   1.2.2 赤外線吸収膜形成プロセス
   1.2.3 リフトオフによる Au – black 膜のパターニング
  1.3 車への赤外線センサの利用
   1.3.1 測定の対象には
   1.3.2 設置場所
   1.3.3 用途
   1.3.4 効用別システム
   1.3.5 その他の利用方法
  1.4 自動車の障害物検知システム
  1.5 死角内歩行者警報システム
 2. 赤外線イメージセンサの動向
  2.1 赤外線イメージセンサの用途
   2.1.1 軍備防衛
   2.1.2 夜間監視
   2.1.3 災害環境火災等
   2.1.4 その他産業利用
   2.1.5 医療用
   2.1.6 可視カメラとの組み合わせ
  2.2 最近の赤外線イメージセンサ各種
 3. 爆発物検知
  3.1 金属探知器
  3.2 X 線透視
  3.3 CT(computer tomography)
  3.4 原子核四極共鳴(nuclear quadrupole resonance NQR と略称)
  3.5 中性子線照射
  3.6 テラヘルツ波
  3.7 マススペクトル
 4. 総務省救助省令による装備
  4.1 救助工作車
  4.2 救済省令四条および別表第二
  4.3 省令別表第二,検索用器具
 5. 救助用機材-救助工作車に装備される生命探査等
  5.1 簡易画像探査装置小型 CCD カメラや ファイバスコープ
  5.2 画像探索機I型
  5.3 画像探索機Ⅱ型,ボーカメ
  5.4 地中音響探査装置
  5.5 電磁波探査装置
  5.6 二酸化炭素探査装置(高度探査装置) ガスやニオイによる探査
 おわりに
 
3. 安全管理とセンサ <瀬戸 康雄>
 1. 危機管理における危険物質の検知
 2. 化学兵器用剤の検知センサ技術
  (1) 発色型センサ
    1) 検知紙法
    2) ガス検知管
    3) テープ光電光度法
  (2) 炎光光度検出器
  (3) 光イオン化検出器
  (4) イオンモービリティー検知器(IMS)
  (5) アレー式表面弾性波(SAW)検知器
  (6) 赤外吸収分光式検知装置
  (7) ガスクロマトグラフ(GC)
  (8) 質量分析計(MS)
  (9) レーザーレーダー遠隔検知法
  (10) 新規センサ技術
    1) バイオセンサ
    2) マイクロ流路技術
 3. 生物兵器用剤の検知センサ技術
  (1) 生物活性検知法
   (2) 免疫学的方法
   (3) 分子生物学的方法
   (4) 新規センサ技術
     1) 新規センサ
     2) マイクロ流路技術
 
4. 安全管理とガスセンサ <磯部 満夫>
 1. 安全管理とケミカルセンサ
  1.1 石炭鉱山とガスセンサ
  1.2 石油精製・石油化学および化学工場 とガスセンサ
  1.3 土木・建設工事および化学プラント 等の補修工事とガスセンサ
  1.4 ごみ固形化燃料施設,廃棄物処理施 設,生ごみ処理施設および汚水処理場と
     ガスセンサ
  1.5 輸送(タンクローリー,タンカー等)とガスセンサ
  1.6 半導体製造とガスセンサ
  1.7 その他(医療・文化財化学的防除 ドライクリーニング等)とガスセンサ
 2. ケミカル・ガスセンサの検知方式
 3. ガス検知警報器およびシステム
  3.1 携帯形,装着形,可搬形および複 合形ガス検知警報器の構成
  3.2 定置形ガス検知警報器の構成
 4. 総合防災監視システム
第3編 微小(マイクロ)アナリシスシステム
 
第1章 FIA
第1節 FIAの原理 <佐藤 生男>
 1. 検出原理
 2. システムの構成
  2.1 ポンプ
  2.2 試料注入器
  2.3 試薬混合器
  2.4 反応管
  2.5 検出器
 3. 応答結果
  3.1 応答
  3.2 解析
 おわりに
 
第2節 バイオセンシングへの応用 <水谷 文雄>
 1. 自動分析と FIA
 2. FIA の検出器としてのバイオセンサ
 3. 試料の分散と固定化酵素カラムを用いセンサ
 4. 固定化酵素膜を用いたセンサ
 5. 試料量の問題
 6. 応答時間の短いバイオセンサの作製と FIA への応用
  6.1 アルブミン架橋膜の利用
  6.2 電解重合高分子の利用
  6.3 ポリイオンコンプレックス膜の利用
  6.4 ポリシロキサン LB 膜・ディップ コーティング膜の利用
 おわりに
 
第2章 μTAS
第1節 DNAマイクロフルーイディックシステム <宮原 裕二>
 1. DNA 解析の流れ
 2. 核酸抽出チップ
 3. 核酸増幅チップ
 4. 核酸検出チップ
 
第2節 キャピラリー型DNA検知システム <片岡 正俊/篠原 康雄>
 緒言
 1. マイクロチップ電気泳動の特徴
 2. 市販のマイクロチップとマイクロチップ 電気泳動装置
 3. マイクロチップ電気泳動による DNA 解析 の基礎
 4. マイクロチップ上での DNA 制限酵素処理 とその解析
 
第3節 マイクロ免疫分析システム <角田 正也/北森 武彦>
 1. マイクロ流体技術の免疫分析への適用
  1.1 試薬とサンプル量
  1.2 分析時間の短縮
  1.3 自動化
 2. 免疫分析の種類と一般的な注意点
 3. マイクロ流体の材質
 4. 表面改質
 5. サンプル・試薬の導入とマイクロ流路内の溶液の輸送
 6. 抗体の固相化
 7. 検出方法
  7.1 蛍光検出法・蛍光偏光法
  7.2 電気化学的検出法
  7.3 熱レンズ検出法
  7.4 その他の検出方法
 8. 応用例
  8.1 不均一系免疫分析
  8.2 電気泳動マイクロチップ免疫分析
 9. 結語
 
第4節 マイクロフルーイディックシステムを用いた細胞デバイス
       <鳥澤 勇介/安川 智之/珠玖  仁/末永 智一>
 1. マイクロフルーイディックシステムの作製
  1.1 ソフトリソグラフィー
  1.2 マイクロチャネル内の流体制御
   1.2.1 多相層流
   1.2.2 溶液のスイッチング
 2. 細胞パターニング
 3. マイクロフルーイディックシステムを用いた細胞培養
  3.1 胚の培養システム
  3.2 血管内皮細胞の培養システム
  3.3 肝細胞の培養システム
  3.4 Animal on a chip
  3.5 三次元培養システム
 
第5節 環境計測用マイクロフルーイディックシステム <丹羽 修>
 はじめに
 1. ガスクロマトグラフィーのマイクロ化
 2. 大気環境分析チップ
  2.1 NOx 分析用マイクロチップ
  2.2 ベンゼン-トルエン-キシレン(BTX)測定チップ
   2.2.1 濃縮セルの構造
   2.2.2 ガス分離検出能と濃縮材料
   2.2.3 ベンゼン高感度化のための材料開発
   2.2.4 BTX 測定用システム
  2.3 大気中の有害物質の分析システム
 3. 水環境分析チップ
 4. 細胞を用いた環境計測チップ
 
第6節 センシングシステムと送液システムの複合化,集積化 <鈴木 博章>
 はじめに
 1. 研究開発の流れ
 2. 複合化ポンピングモジュールによる送液制御とセンシング
  2.1 モジュール化の意義
  2.2 圧電素子型ポンピングモジュールの複合化
  2.3 ガスの圧力変化を利用したポンピングモジュールの複合化
  2.4 刺激応答性ゲルを用いたポンピング モジュールの複合化
  2.5 電気浸透流を用いたポンピングモジュールの複合化
 3. 複合化バルブによる送液制御とセンシング
 4. 集積型微小送液機構と Lab – on – a- Chipへの展開
  4.1 電気浸透流を用いた送液システム
  4.2 バブル型送液システム
  4.3 界面張力の制御による微小送液機構
 5. より高度なシステムの実現に向けて
 
第7節 ヘルスケアチップ <長井 政雄/小川 洋輝/堀池 靖浩>
 はじめに
 1. 無痛針の作製と電子採血
 2. バイオセンサ
 3. チップ構造
 4. ヘルスケアチップ計測の動作
 5. まとめと今後の展望
 
第3章 マイクロアレイ
第1節 DNAマイクロアレイ/DNAチップとその周辺技術・装置
                    <近藤 恭光/田代 英夫>
 1. DNA マイクロアレイ/ DNA チップの基本原理
 2. DNA チップの製造技術
 3. ハイブリダイゼーション装置
 4. 蛍光検出技術
 5. まとめ
 
第2節 電気化学DNAチップ <橋本 幸二/石森 義雄>
 1. 電気化学 DNA チップとは
  1.1 核酸の直接電気化学反応を利用した方法
  1.2 間接的な核酸の電気化学反応を利用した方法
  1.3 電気化学活性物質や酵素による標識を利用した方法
  1.4 DNA を介した電荷の移動度の違いを利用した方法
  1.5 ナノ粒子を使った電気化学的な増幅反応を利用した方法
 2. インターカレーターを利用した DNAチップ
  2.1 検出原理
  2.2 DNA チップおよび検査装置
  2.3 応用
   2.3.1 C 型肝炎テーラーメイド医療用 DNA チップ
   2.3.2 薬物代謝酵素遺伝子 N – acetyltransferase 2(NAT 2) 解析チップ
   2.3.3 トランスポーター遺伝子 Multi-drug resistance(MDR 1)解析チップ
 3. フェロセン標識 2ndプローブを利用したDNA チップ
  3.1 検出原理
  3.2 応用
 4. 酵素標識を利用した DNA チップ
 5. 電気的ハイブリダイゼーションを利用したDNA チップ
 
第3節 プロテインセンシングシステム
    <平塚 淳典/碓井 啓資/木下 英樹/福森 隆志/宮地 寛登/横山 憲二>
 はじめに
 1. プロテインマイクロアレイ
 2. 自動二次元電気泳動システム
  2.1 オンチップ二次元電気泳動システム
  2.2 高速全自動二次元電気泳動システム
 3. 転写調節タンパク質解析チップ
 4. 展望
 5. 謝辞
 
第4節 細胞マイクロアレイ <市野 正洋/長崎 幸夫>
 はじめに
 1. 医療・創薬に貢献する細胞マイクロアレイ
 2. トランスフェクションによる遺伝子機能 解析ツール
 3. 細胞接着性の制御
 4. パターニング技術
 5. 薬物動態シミュレーターとしての細胞 スフェロイドアレイチップ
 6. 細胞マイクロアレイチップのビジネス動向
 おわりに
 
第5節 免疫細胞チップシステム <鈴木 正康>
 1. 細胞チップ
 2. 免疫細胞チップの必要性
 3. 単一細胞スクリーニングシステムの開発
  3.1 マイクロウェルアレイチップ
  3.2 細胞分注
  3.3 特定細胞検出
  3.4 特定細胞回収
  3.5 一体型細胞スクリーニング装置
 4. 細胞マイクロアレイチップと計測技術
  4.1 細胞内部の状態の計測
  4.2 細胞活性の検出
  4.3 細胞の特定生成物の検出
 5. マイクロアレイ型化学・バイオセンサ
 6. マイクロアレイ型高解像度二次元SRP免疫センサ
 おわりに
 
第4章 市場
第1節 DNA チップ <石垣 恒一>
 1. 対象領域の拡大
  1.1 対象はゲノムの全領域に
  1.2 ナノテク使って国内勢の新規参入も続く
 2. 市場拡大のカギとなる医療応用
  2.1 米国では応用にらみ,品質を検証
  2.2 医療応用に向けた動きが日本でも具体化
  2.3 国内メーカーも医療応用への模索を始める
 
第2節 μTAS <中西 博昭>
 はじめに
 1. μTAS の分類
 2. 製品の例
  2.1 デバイス関連
   2.1.1 マイクロフローセンサ
   2.1.2 電気浸透流ポンプ
   2.1.3 樹脂製マイクロ流体デバイス
   2.1.4 ガラス製マイクロ流体デバイス
  2.2 ライフサイエンス関連
   2.2.1 マイクロチップ電気泳動装置
   2.2.2 DNAシーケンサ
   2.2.3 POCT(point of care testing)システム
  2.3 エネルギー関連
  2.4 その他の産業関連
 おわりに
 
 索 引