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生産環境工学 生体計測工学

ツェンコヴァ ルミアナ 教授 

 生体計測工学研究分野では、非破壊分析及び多変量解析を用いて生体をモニタリングし、成分分析や機能解析、健康診断を行う研究を行っている。研究内容は、「農場から食卓まで」に関わる、生体分子・細胞・バクテリア・植物・動物などに及ぶ。具体的には、可視及び近赤外線分光法を用いた非破壊分析として以下が挙げられる。(1)生体分子の構造及び機能分析、(2)バクテリアの識別及び定量的分析、(3)生体のin-vivoバイオモニタリング及び健康・栄養状態の診断、(4)ヨーグルト発酵過程のモニタリング、(5)野菜内硝酸イオン測定、(6)様々な摂動による水の吸収バンドの帰属及び、新たな科学分野“アクアフォトミクス”の提案、(7)食品の水の定性・定量分析。

(1)では、狂牛病(BSE)の原因となるプリオンたんぱく質の水溶液を分析し、たんぱく質の構造変化が非破壊的に識別可能であることを明らかにした。(2)牛乳・培地・シャーレ中のバクテリアの識別及び定量分析が近赤外線によって可能であることがわかった。(3)酪農管理のための、生乳品質評価における、搾乳プロセス用センサーの開発を試みた。乳房炎診断や牛の健康状態に関係する牛乳中体細胞数(SCC)の定量分析のために近赤外分光分析モデルを構築した。短波長領域(600-1100nm)での乳房組織スペクトルを用いて、非破壊分析による、乳房炎診断を行い、または、昆虫、植物のウィルス・マウスの酸化ステレス及びプリオン病のin-vivo診断が可能である事をわかった。(4)ヨーグルトの発酵過程スペクトルモニタリングによる、菌及びpH、乳酸の定量分析を行った。(5)野菜の安全に置ける野菜内硝酸イオンを測るモデルの構築をした。(6)近赤外領域では様々な水の吸収バンドが存在し、摂動を与える事によって、水溶液及び生体のスペクトル変化を起こす事によってバンド帰属を行い、本来バンドのない物質に対してもそのスペクトルパターンで検出できることを分かった。(7)水のスペクトルを利用して成分分析及び識別を行った。

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