遠隔監視を提供する消費者食品検査装置
【課題】食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査するための消費者食品検査装置を提供する。
【解決手段】化学、生物及び／又は電離放射線汚染物質の検出時に視覚的合図を生成するシステムと、有害汚染物質の検出に応答して、消費者検査装置の地球規模での位置、有害汚染物質の特定、並びに時間及び日付を遠隔監視施設へ送信するための処理システムと、を含む。
【効果】この消費者食品検査装置を用いることにより、食品の迅速な即時検査を、食品の摂取前に実施することが出来る。
【解決手段】化学、生物及び／又は電離放射線汚染物質の検出時に視覚的合図を生成するシステムと、有害汚染物質の検出に応答して、消費者検査装置の地球規模での位置、有害汚染物質の特定、並びに時間及び日付を遠隔監視施設へ送信するための処理システムと、を含む。
【効果】この消費者食品検査装置を用いることにより、食品の迅速な即時検査を、食品の摂取前に実施することが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品（foodstuff）の安全性検査に関し、より具体的には、食品中の有害な汚染物質の存在を検出して汚染された食品の摂取を回避する、消費者向けの携帯検査装置に関する。
【０００２】
（関連特許）
本発明は、「消費者食品検査装置」という名称の米国特許第７，７７６，２６６号及び第７，５２７，７６５号（それぞれ２０１０年８月１７日、２００９年５月５日付け）の両方に関連し、これらの教示は、本明細書と矛盾しない範囲で本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
世界における最近の事件は、生物、化学、及び／又は、放射能による大量破壊兵器を用いた、従来にないテロ攻撃への懸念を生じさせている。これらの事件は、テロ攻撃に対する国家の食品及び水供給の脆弱性に関して国際的な認識をさらに高めた。このような攻撃において、ある種の生物剤、化学剤、及び／又は、放射性物質が用いられると、食品及び水の供給に危険な汚染を与え得る。このような汚染は、多数の死者や、胎児の異常、失明、身体的奇型、及び精神虚弱などの重大な長期健康障害や、ガンなどの慢性疾病をもたらす破壊的な影響を多くの人口に及ぼす。食品及び水の意図的な汚染は現実かつ進行中の脅威である。
【０００４】
米国疾病予防管理センター（ＣＤＣ）は、起こり得るテロ攻撃で重要な物質となり得るいくつかの有害な汚染物質を特定した。最重要な生物剤（「カテゴリーＡ」の物質）の中には、炭疽菌（ａｎｔｈｒａｘ）及びボツリヌス菌（ｂｏｔｕｌｉｓｍ）があるが、これらはいずれも致死性の病原菌であり、食品及び水を汚染するために使用される可能性がある。
【０００５】
ＣＤＣにより特定された有害汚染物質の大部分は、それらが緩やかな伝播性と緩やかな罹病率、及び低い死亡率のため、「カテゴリーＢ」の物質に分類された。カテゴリーＢの物質には、ネズミチフス菌（Salmonella typhimurium）及びサルモネラ腸炎菌（Salmonella enteritidis）などのサルモネラ属菌種（Salmonella spp.）、赤痢菌（Shigella dysenteriae）などのシゲラ属菌種（Shigella spp.）、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４（E. coli O104:H4）、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７（E. coli O157:H7）、及び志賀毒素産生性大腸菌非Ｏ１５７：Ｈ７（E. coli non-O157:H7 STEC）などのエシェリキア属菌種（Escherichia spp.）、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）などのカンピロバクター属菌種（Campylobacter spp.）、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）などのリステリア属菌種（Listeria spp.）などを含むものがある。最近、ドイツ政府は、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４アウトブレイク（outbreak）への対処、及びその発生源の特定で大変な困難を経験した。大腸菌は腎臓や他の臓器に広範な損傷を与える可能性がある。
【０００６】
また、ＣＤＣは、テロ攻撃で考えられる物質として特定の化学物質を特定した。それらには、農薬、ダイオキシン、フラン、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢｓ）、シアン化物、重金属（例えば、ヒ素、鉛、及び水銀など）、並びに、マイコトキシンや海産毒（marine toxin）などの他の天然及び合成の慢性毒素が含まれる。ＣＤＣは、テロリストがこれらの物質を様々に組み合わせて使用し、複数の場所で同時に攻撃を行う可能性があると警告を発した。
【０００７】
また、これらの物質は、万一、テロ行為とは無関係な意図的でない食品汚染（例えば、プロセスの不具合、操作エラー）のために、不注意で食品及び水の供給網に取り込まれた場合、著しい脅威をもたらすことも知られている。食中毒（food poisoning）による大規模なアウトブレイクは頻繁に発生し、時には数十万人に影響を与える。
【０００８】
意図的でない汚染により発生した大規模なアウトブレイクの例として、いくつかある事件の中で特に、１９８４年、米国の４１の州において、汚染されたアイスクリームのプリミックス（pre-mix）に関係して推計２２４,０００人が罹患した（sickened）サルモネラ腸炎菌感染アウトブレイク、１９８５年、米国酪農工場から出荷された牛乳の殺菌後汚染に関係して約１７０,０００人が罹患したネズミチフス菌感染アウトブレイク、１９９１年、中国において、汚染された二枚貝（clams）により発生して３００,０００人近くに影響を与えた、食品が媒介する史上最も大規模な疾病事件であるＡ型肝炎アウトブレイク、及び、１９９６年、日本において、学校給食で出された汚染カイワレ大根に関係して約８,０００人が罹患した（うち数人が死亡）腸管出血性Ｏ１５７：Ｈ７アウトブレイクが含まれる。
【０００９】
世界保健機関（ＷＨＯ）は、病原菌により汚染された食品及び水が原因で、毎年、全世界中で約２００万人の子供たちが死亡すると推定している。先進国では、３人のうち１人は、毎年、何らかの食中毒に悩まされている。米国では、食品／水汚染に起因して、毎年、約７，６００万件の疾病、約３２５，０００件の入院、約５，０００人の死亡が発生していると推定される。
【００１０】
また、農薬、天然毒素及び合成毒素、海産毒、マイコトキシン、重金属、シアン化物、及び他の急性毒性化学物質（acutely toxic chemicals）による汚染に起因した食中毒も報告されている。１９８１年のある死亡事件では、スペインで販売された食用油製品が化学剤で汚染され、８００人以上が死亡し、２０,０００人以上が負傷した。１９８５年には、米国で、農薬アルジカルブによる処理土壌で成長した西瓜を食べた１,４００人近くが体調を崩したことが報道された。１９７１年から１９７２年にかけて、イラクにおいて、水銀で汚染された小麦から作られたパンを食べた６,５００人以上が神経学的症状で入院し、４５９人が死亡した。加えて、１９６０年代には、日本において、汚染された水中で捕獲され高度に汚染された魚を食べた２００人以上が水銀中毒で苦しんだ。
【００１１】
今日の世界市場において、１国の食品汚染は、世界の他の地域の公衆衛生に著しい影響を及ぼす。１９８９年に、米国３０州の約２５，０００人の人々が、メキシコから輸入されたカンタロープ・メロンのサルモネラ・チェスターにより罹患した。１９９６年及び１９９７年に、米国の２１州、及びカナダの２州における２，５００人の人々が、グアテマラの汚染されたラズベリーを食べた後、シクロスポラ感染症を発症した。
【００１２】
他の食品汚染は、人間の細胞を損傷し得る電離放射線である。例えば、ロシアにおける悪名高いチェルノブイリ原子力発電所事故の結果、約４，０００人の人々がヨウ素１３１（Ｉ−１３１）などの有害な放射線にさらされ、その後、これらの人々に甲状腺ガンを発症させた。また、２０１１年３月には、日本の福島における原子力発電所の少なくとも部分的なメルトダウンに起因して、損傷を受けた原子炉を制御する努力が継続された際に、高レベルの放射性物質が継続的に食料供給に入り込んだ。日本は福島第１原子力発電所からの放射線にさらされた地域で生産されたホウレン草と牛乳を含む多くの食品に制限を加えた。食品中には、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）、セシウム１３７（Ｃｓ１３７）、及びセシウム１３４（Ｃｓ１３４）が検出された。原子量発電所から４５マイル離れた町、日立市において、ある農場のホウレン草は、安全と考えられるＩ−１３１量及びセシウム量に対して、２７倍のＩ−１３１及び４倍のセシウムを含有していた。原子力発電所から１８マイル以上離れた飯館村において、ある酪農場からの生乳は、安全と考えられるＩ−１３１レベルよりも１７倍も高いレベルであった。高レベルのＩ−１３１は、牛乳の摂取（consumption）を通して体内に吸収され、そして、甲状腺に蓄積されて、前述のように甲状腺ガンを発症させ得る。また、高レベルのセシウムは細胞を損傷し、人間に他の種類のガンを発症させ得る。日本の専門家が、原子力発電所から拡散する放射線によって照射された食品の場所を特定し、その結果として消費者に対する健康被害を防止するために検疫すべき食品を特定するには、相当の時間と検査労力を要した。ヨウ素Ｉ−１３１は約８日の半減期を有しているので、原子炉事故後の少なくとも最初の数週間は、通常、極めて支配的な食品汚染物質である。放射性ヨウ素は、乳牛が放牧されている土地に降下して、牛乳の汚染に関連する重大な問題を引き起こす可能性がある。また、原子炉事故に起因した放射性核種は、新鮮な野菜に不可視のちりとして降下し、消費者に放射線障害をもたらす可能性もある。
【００１３】
ヨウ素１３１は、前述のように、８日の比較的短い半減期を有するが、他の放射生成物（radiation products）は、例えば、放射性セシウムによる土壌汚染など、依然として問題となるであろう。セシウム１３７及びセシウム１３４は約２年の半減期を有する放射性核種であり、核爆発によるよりも原子炉で生成される。その結果、人々は土壌からのガンマ放射線による外部被爆、そして、例えば、放射性セシウムを含む汚染食品を摂取した（consuming）後の内部被爆の両方を受ける。牛乳は前述の照射生成物（irradiation products）により容易に汚染され得る重要な食品であるが、食肉、淡水魚、及び穀物も、これら危険な放射性生成物（radioactive products）の大きな供給源である。土壌に直接降下する、あるいは、草地若しくはその他の植物から降雨によって洗い出される放射性セシウムに関しては、土壌の性質に応じて、続く数年の間に根を経由して植物に吸収され得る。しかし、土壌からの外部ガンマ放射線は、セシウム、さらにストロンチウム放射性生成物に関して、３〜５年以上、又はそれよりも長く持続する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、食品の迅速な即時検査を摂取前に実施することを目的とした食品検査装置の必要性がある。また、検査手技の訓練を殆どせずに、又はこれを全くせずに使用するため、コンパクトで、携帯可能かつ簡易な食品検査装置が必要である。さらに、故意の、又は意図しない食品及び水汚染により引き起こされる疾病、負傷、及び死亡事件を、防止又は最小限に抑えることを目的とした食品検査装置が必要性もある。加えて、ドイツ、及び日本の福島における最近の主な食品汚染事件が示すように、検査装置による汚染食品の検出、食品汚染物質自体の識別（identify）、食品の識別、食品の供給源（source）、及び消費者食品検査装置の地理的位置を遠隔監視施設へ送信する手段を備えた、即効力のある消費者食品検査装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、概略的には、食品の迅速な即時検査を摂取前に実施するのに有用な消費者食品検査装置に関する。本発明の食品検査装置は、コンパクトかつ携帯可能であり、例えば、消費者の家庭、又はレストランなどのあらゆる場所において消費者により使用されることが意図される。本発明の食品検査装置は、食品中における化学剤、生物剤、及び放射性物質などの潜在的に有害な汚染物質を分析・検出するとともに、ユーザーに対して摂取する前に警告することを目的とする。また、食品検査装置は、消費者に過敏性反応又はアレルギー反応の効果を発現させる食品固有のアレルゲン（food specific allergens）を検出することもできる。さらに、食品検査装置の一実施形態には、食品汚染物資の特定、検査される食品及びその供給源又は由来の識別（identity）、検査装置の地理的位置を可能にする手段、及び前述の全て、又は少なくとも一部を遠隔監視施設へ送信するための伝送システムが含まれる。
【００１６】
本発明の食品検査装置は、少量の食品サンプルの分析が可能であり、検査手技の大がかりな訓練なしに消費者によって実施することができる。食品検査装置は、製作及び実施が簡易でコスト効果があり、ユーザーが汚染食品を摂取することを効果的に防止しつつ、そのコンパクトなサイズにより携帯性が向上するとともに操作が目立たなくなる（enhances discreet operation）。
【００１７】
本発明の食品検査装置は、食品サンプルを検査アッセイ（test assays）により検査可能な形に処理するように設計される。用いられる検査アッセイは、フロースルー（flow through）及び側方流動（lateral flow）アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティック（dipstick）アッセイの形態、又は他のディップスティックアッセイであるのが好ましい。検査アッセイは、ディップスティック形態の側方流動アッセイであるのが最も好ましい。側方流動アッセイの使用は経験のないユーザーに容易に実施できる比較的簡単な１ステップ分析プロセスをもたらす。
【００１８】
一般に、側方流動アッセイは、通常、紙、ニトロセルロース、又は他の多孔質不活性材料の細長い矩形の構成要素を含むのが典型的であり、その上に、対象物質（すなわち、有害汚染物質）に対して特別の親和性を有するアッセイ試薬のストライプ（stripes）又は層が印刷される。側方流動アッセイはサンプル中に浸漬されるサンプル端部を含み、流体は毛管作用によってストリップ（strip）に吸い込まれる。サンプルがアッセイ試薬のゾーンを通過する際に、例えば、１つ以上のストライプの形で可能な視覚的合図（visual cue）又は色変化となり得る化学反応が起きる。本発明の一実施形態における視覚的合図又は色変化は比色計（colorimeter）によって検出される。
【００１９】
本発明の一態様において、食品サンプル中の有害な汚染物質の存在を検査するための消費者装置（consumer device）を提供し、かつ、危険であるとの知見（unsafe finding）を遠隔監視施設へ送る方法であって、
基板において、頂部が開口した内部受容領域を含む容器（vessel）を形成し、前記内部受容領域が食品サンプルを保持する廃棄可能なサンプルコンテナ（disposable sample container）を受容するように構成されるステップと、
食品サンプル中の有害汚染物質の存在を示す出力信号を生成するために、少なくとも１つの有害汚染物質検出器を前記容器に近接した前記基板中に装着するステップと、
前記装置の地理的な位置を示す信号を提供するために、前記基板中に全地球測位センサ（ＧＰＳ）を装着するステップと、
前記基板中にマイクロプロセッサを装着するステップと、
データを遠隔監視施設へ送信するために、前記基板中に送信手段を装着するステップと、
前記送信手段を動作させて前記遠隔監視施設にデータを送信し、これにより食品サンプル中の有害汚染物質の検出、及び食品サンプルの地理的な位置を通知するために、前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器からの前記出力信号、及び前記ＧＰＳ信号の両方に応答するように前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を含んで構成される。
【００２０】
本発明のさらに他の態様において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査するための食品検査装置が提供され、この食品検査装置は、
液化された食品サンプルを保持するように構成された容器と、
未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するために、前記容器と動作可能に接続される（operatively associated with）液化器と、
装置から分離可能な（dispensable）少なくとも１つの検査アッセイと、
を含んで構成され、検査アッセイは、少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含み、液化食品サンプル中の有害汚染物質の存在の検出と、有害汚染物質の認識の際に視覚的合図を生成することの両方が可能である。
【００２１】
食品検査装置は、容器の近くに配設された放射線検出器をさらに含んで構成され、食品サンプル中における通常のバックグラウンドレベルを超える量の電離放射線の存在を示すために、有害汚染物質として放射能物質の存在を検出することが好ましい。
【００２２】
本発明の他の態様において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査する方法が提供され、この方法は、
食品サンプルを液化して液化食品サンプルを生成するステップと、
少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有するアッセイ試薬を含み、液化食品サンプルにおける有害汚染物質の存在の検出と視覚的表示との両方が可能である少なくとも１つの検査アッセイを実施するステップを含んで構成される。
同じ部材が同じ参照番号を有することのできる、以下の図面は、本発明の実施形態の例示であり、本願の一部をなす請求項によって包含される本発明の制限を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の食品検査装置の平面図である。
【図２】本発明による図１の線２−２に沿って切り取った部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のための側方流動アッセイの展開図である。
【図４】本発明の第２の、かつ、好ましい実施形態のための食品検査装置の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による図４の線５−５に沿って切り取った部分断面図である。
【図６】比色計のためのウインドウ（window）上に配置された検査アッセイ受容スロットの展開組立図である。
【図７】本発明の実施形態のための比色計設計の単純化された例である。
【図８】本発明の第２実施形態を提供するためのシステムを示す概要ブロック図である。
【図９Ａ】含まれるマイクロプロセッサのプログラミングを含む、本発明の第２実施形態のための消費者検査装置を操作するのに必要なステップの例を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】含まれるマイクロプロセッサのプログラミングを含む、本発明の第２実施形態のための消費者検査装置を操作するのに必要なステップの例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、概略的には、汚染された食品の摂取を防止するために、摂取の前に迅速かつ即時的な食品検査を実施するのに有用な消費者食品検査装置に関する。本発明の食品検査装置は、消費者の家庭、又はレストランなどのあらゆる場所で消費者により使用されることが意図される。本発明の食品検査装置は、化学剤、生物剤、及び／又は、放射性物質などの潜在的に有害な汚染物質を分析・検出するとともに、摂取する前にユーザーに警告するように設計される。食品検査装置は、消費者に過敏性又はアレルギー反応の効果を発現させ得る特定の食品アレルゲン検出に適用することができる。本発明の食品検査装置は、少量の食品サンプルを分析するように設計され、消費者による検査手技の大がかりな訓練なしに実施することができる。
【００２５】
本発明の食品検査装置は、食品が人間の摂取にとって安全であり、消費者にとって危険となり得る有害な汚染物質がほぼないことを迅速かつ即時的に保証する。本発明は、検査プロセスの複雑さ、及びそれらの検査の実施に必要な時間を低減しながら、不適切な取り扱い又は怠慢による食品汚染の発生を防止又は実質的に最小化するように機能する。食品検査装置は、製作及び実施が簡易でコスト効果があり、そのコンパクトなサイズにより携帯性が向上するとともに操作が目立たなくなる。
【００２６】
本発明の一実施形態において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査する食品検査装置が提供され、これは、液化食品サンプルを保持するように構成された容器と、装置から分離可能な少なくとも１つの検査アッセイと、を含む。少なくとも１つの検査アッセイは、少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含み、液化食品サンプルにおいて有害汚染物質の存在を検出すること、及び有害汚染物質を認識した際に視覚的合図を生成することの両方が可能である。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、食品検査装置は、前記容器と動作可能に接続され、未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するための液化器をさらに含むことができる。
【００２８】
また、本発明の別の実施形態において、食品検査装置は、食品サンプルにおいて、通常のバックグラウンドレベルを超える量の電離放射線の存在を示すために、容器に近接して配設された放射線検出器をさらに含むことができ、これにより、放射性物質の存在を有害汚染物質として検出可能となる。
【００２９】
また、上述の実施形態との組み合わせにおいて、本発明の好ましい実施形態は、食品の供給源又は由来、日付及び時間、食品検査装置の地理的位置を特定するためのシステム及び手段、及び前述の情報、及び危険であるとして検出された食品の汚染物質を特定するデータを遠隔監視施設へ送信する手段を含む。
【００３０】
図１を参照すると、食品検査装置が示されており、全体を参照番号１０で特定される。食品検査装置１０は、携帯性、及び操作の目立ち難さのために、小さくコンパクトに作られるのが好ましく、摂取の安全性を向上させ、食中毒による病気、負傷及び死亡の可能性を防ぐために、潜在的に有害な汚染物質の存在について、食品及び／又は飲料の、少量のサンプルを処理・検査するのに用いられる。
【００３１】
潜在的に有害な汚染物の代表的な例には、食品及び水の中で長期間残留可能であり、食品及び飲料製品を通して最終消費者に容易に広がり得る残留毒性物質から選択されるあらゆるものが含まれる。このような残留毒性物質は、化学剤（例えば、重金属、農薬、トキシン、化学物質）、生物剤（例えば、病原菌、疾病感染）、若しくは放射性物質、又はそれらの組み合わせ、及び／又は、人口のかなりの割合に有害反応を発生させ得る特定のアレルゲンとすることができる。
【００３２】
図１及び２に示したように、食品検査装置１０は、食品を液体又はピューレの形に変換するための液化器アセンブリ（assembly）１４を支持するベース又は筺体１２を含む。液化器アセンブリ１４は、再充電可能なバッテリーなどの電源（図示省略）に電気的に接続するための電源スイッチ８７、廃棄可能なサンプルコンテナ２０を受容し保持するための容器１８、ヒンジ２４によって容器１８に接続された液化器１４のブレードアセンブリ２２、及び液化器１４を駆動するための押しボタンスイッチ１６を含む。コンテナ２０は、食品及び／又は液体の、少量のサンプルを受容し保持するように構成される。食品検査装置１０は、検査の使用ごとに新しい廃棄可能なサンプルコンテナ２０を分配するために、ベース１２中に配置された任意のコンテナディスペンサ（図示省略）をさらに含むことができる。
【００３３】
ブレードアセンブリ２２は、ブレード筐体３０と、ブレード筺体３０の中央から延びて配置されるスピンドル２６と、を含み、スピンドル２６の周囲には複数の混合ブレード２８が配設される。混合ブレード２８は、食品サンプルに存在し得るあらゆる固体を切断し砕いて、それをピューレ形状に変換するように構成される。混合ブレード２８は、洗浄のためにスピンドル２６から取り外すことができる。ブレード筺体３０に内蔵されるモーター（図示省略）は、運転中にスピンドル２６及び複数のブレード２８を機械的に駆動する。押しボタンスイッチ１６は液化器モーター（図示省略）に電圧を印加するために押される。
【００３４】
食品検査装置は、容器１８の周囲に配設された放射線検出器アセンブリ３２を含む。放射線検出器アセンブリ３２は、通常のバックグラウンドの放射線レベルを超える量で、食品及び／又は液体サンプルから放射されるあらゆる電離放射線の存在を検出し測定するように設計される。放射線検出器アセンブリ３２は食品サンプルから放射される電離放射線の量を消費者に知らせる。
【００３５】
この情報は、「安全」表示灯３６及び「危険（unsafe）」表示灯３８を含む表示灯アセンブリ３４によって伝えられる。これとは別に、表示灯アセンブリは測定ゲージとすることができる。電離放射線のレベルが予め設定された安全の閾値を超えて検出される場合、危険表示灯３８が作動して、高いレベルの放射能、及び汚染の可能性がある放射性物質が存在するため、それぞれの食品を避けるように消費者に警告する。例えば、一般にセシウム及びストロンチウムが牛乳中に検出された場合、放射能の安全レベルは１ｋＢｑ／Ｋｇ（１キロベクレル／キログラム）以下である。他の全ての同位元素は１ｋＢｑ／Ｋｇ未満でなければならないことに留意されたい。
【００３６】
放射線検出アセンブリ３２は、ガイガー計、シンチレーション計、光電子増倍管、電離箱、半導体検出器、放射線量計、及びこれらの組み合わせを含む、任意の適切な電離放射線検出装置から選択することができる。例えば、放射線検出アセンブリは、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）、セシウム１３４（Ｃｓ−１３４）、及び／又はセシウム（ＣＳ−１３７）の波長を検出するのに用いることができるが、前述の放射線だけの検出に限定されるものではない。
【００３７】
別の実施形態において、放射線検出アセンブリは、化学試薬を用いる放射能検査アッセイの形とすることができ、これにより、食品サンプルから放射する電離放射線との反応によって放射性物質の存在を示すことが可能である。放射能検査アッセイは、食品サンプルの近くに保持されて、危険な電離放射線を検出することができ、ここで、アッセイは、食品サンプルを汚染する危険な放射能の可視指示として、色を変化させ、あるいは、視覚的合図を生成する。
【００３８】
食品検査装置１０は、好ましくは、フロースルーアッセイ及び側方流動アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティックアッセイ形態の検査アッセイ（図示省略）を収容し保存する検査アッセイ供給室（test supply compartment）４０をさらに含む。このような検査アッセイは、簡単な１ステッププロセスによって食品サンプル中の特定の成分を検出するように構成された。保存領域４２は、以下で説明するように、食品サンプルの検査中に検査アッセイを保持するために提供される。検査アッセイは、処理の後、液化器アセンブリ１４から食品サンプルの一部を受け取り、食品サンプルの汚染を検査するように構成される。制御ボタン４６を備えるタイマー４４は、消費者が結果をチェックするために検査アッセイの完了を判断し監視することを可能にする。
【００３９】
検査アッセイは、フロースルーアッセイ若しくは側方流動アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティックアッセイの形態、又は他のディップスティックアッセイであるのが好ましい。検査アッセイは側方流動アッセイであるのが最も好ましい。このような検査アッセイは当該技術分野において既知であり、当業者であれば、特定の汚染物質を検出するために容易に製作及び設計することができる。また、それらは、様々なサプライヤー、例えば、ミシガン州ランシングにあるＮｅｏｇｏｎ社の食品安全部門から市場で入手可能である。前述のように、側方流動アッセイの使用は、経験のない消費者により実施できる比較的簡単な１ステップ分析プロセスをもたらす。市販製品の適切な例には、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４、リステリア属菌種、サルモネラ属菌種、サルモネラ腸炎菌、ピーナッツアレルゲン、アフラトキシン、デオキシニバレノール、及び食品及び動物飼料中の他の危険な物質を検出するための、Ｎｅｏｇｏｎ社から販売される検査アッセイのＲＥＶＥＡＬ（登録商標）ラインが含まれる。
【００４０】
一般に、側方流動アッセイは、通常、紙、ニトロセルロース、又は他の多孔質不活性材料の細長い矩形の構成要素を含むのが典型的であり、その上に、対象物質（すなわち、有害汚染物質）に対して特別の親和性を有するアッセイ試薬のストライプ又は層が印刷される。側方流動アッセイはサンプル中に浸漬されるサンプル端部を含み、流体は毛管作用によってストリップに吸い込まれる。サンプルがアッセイ試薬のゾーンを通過する際に、例えば、１つ以上のストライプの形で可能な視覚的合図（visual cue）又は色変化となり得る化学反応が起き、これにより、この例では、１以上の対象物質又は汚染物質の存在を示すことができる。このような側方流動アッセイ及びアッセイ試薬は当該技術分野において既知である。
【００４１】
様々な試薬は、これを用いることにより、広範なアナライト（analyte）を検出して、食料中の有害汚染物質及び食品アレルゲンの存在をユーザーに警告できるとともに、免疫診断（immunodiagnostic）、酵素（enzymatic）、側方流動免疫クロマトグラフィー（lateral flow immunochromatography）、又は化学型反応から誘導することができる。本発明の検査アッセイに使用される試薬は、食料中に存在可能で、消費者の健康に対して危険な脅威を示す化学剤及び生物剤など、食品アレルゲン又は毒性物質に相当する対象物質又はアナライトに対して、特定の親和性を有するあらゆる物質であってよい。
【００４２】
適切な試薬は、例えば、生物剤や化学剤などの有害汚染物質の検出を提供できるものから選択することができる。生物剤には、限定するものではないが、エシェリキア属菌種（例えば、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４及び腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７）、バチルス属菌種（Bacillus spp.）（例えば、炭疽菌（Bacillus anthracis）及びセレウス菌（Bacillus cereus））、クロストリジウム属菌種（Clostridium spp.）（例えば、ボツリヌス菌（Clostridium botulinum）及びウェルシュ菌（Clostridium perfringens））、カンピロバクター属菌種（例えば、カンピロバクター・ジェジュニ）、サルモネラ属菌種（例えば、サルモネラ腸炎菌及びネズミチフス菌）、リステリア・モノサイトゲネス、シゲラ属菌種、連鎖球菌属菌種（Streptococcus spp.）、ビブリオ属菌種（Vibrio spp.）（例えば、コレラ菌（Vibrio cholerae）、腸炎ビブリオ菌（Vibrio parahemolytics）、及びビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus））、ブドウ球菌属菌種（Staphylococcus spp.）（例えば、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus））、エルシニア属菌種（Yersinia spp.）（例えば、エンテロコリチカ菌（Yersinia enterocolitica））などの病原菌が含まれる。化学剤には、限定するものではないが、農薬、トキシン（リシン、ボツリン、アフラトキシン、ピロリジディンアルカロイド、スコンブロトキシン、ニューロトキシン、マイコトキシン（例えば、オクラトキシンＡトキシン、パツリントキシン、フサリウムトキシン（例えば、フモニシン、デオキシニバレノール及びゼアレレノンを含むトリコテセン）など）、並びに、海産毒（例えば、シガテラトキシン、シェルフィッシュトキシンなどの、テトロドトキシンなど）、シアン化物、ニコチン、ダイオキシン、ポリ塩化フェニル、フラン、重金属（例えば、ひ素、鉛、及び水銀など）、ヒスタミン、ヒスタジンなどが含まれる。試薬は、例えば、アーモンド、卵、グリアジン、牛乳、ピーナッツ、大豆粕などに含まれるアレルゲンを検出できるものからさらに選択することができる。
【００４３】
本発明の別の実施形態において、適切な薬品は、限定するものではないが、ウラン、セシウム、キセノン、ヨウ素、カリウム、ストロンチウム、プルトニウム、イリジウム、及びトリウムの放射性同位元素を含む放射性物質などの有害汚染物質を検出できるものから選択することが可能である。
【００４４】
図２を参照すると、食品検査装置１０は、液化器アセンブリ１４を収容するための陥凹領域（recessed area）４８を含む。前述のように、食品サンプルを保持する廃棄可能なコンテナ２０は、液化器アセンブリ１４の容器１８内に保持される。容器１８は、陥凹領域４８のサンプル井戸（sample well）５０中に配置される。放射線検出器アセンブリ３２は、容器１８の周囲のサンプル井戸５０に沿って延びる電離放射線センサ５２を含む。ブレードアセンブリ２２のブレード筺体３０は、開位置と閉位置との間において、ヒンジ２４の周りで動作可能である。開位置において、ブレード筺体３０は陥凹領域４８の保持井戸（holding well）５４を塞ぐ。閉位置において、ブレード筺体３０は容器１８と結合し、廃棄可能なコンテナ２０を閉じ込める。混合ブレード２８はコンテナ２０内に保持された食品サンプルに接触する。安全スイッチ（図示省略）は、閉位置のときに混合ブレード２８を駆動する液化器モーター（図示省略）への電圧印加を許可するだけであることに留意されたい。
【００４５】
筺体３０が容器１８に強固に結合されると、ブレードアセンブリ２２は、電源スイッチ４７がオンであることを条件として、押しボタン１６によって作動する。混合ブレード２８は十分な時間駆動されて食品サンプルを砕き、それを柔らかいペースト状、又は濃度の高い液体状に変換する。食品サンプルの混合の間に、放射線検出器アセンブリ３２を用いて食品サンプル中の電離放射線を測定することができる。表示灯アセンブリ３４（図１参照）は、測定された電離放射線が通常のバックグラウンドにおける放射線レベルを超えるかどうかを判定し、それに従って警告する。表示灯３６、３８は、夫々、安全である又は危険である放射線レベルを表示するために個別に点灯される。その後、ブレード筺体３０を開位置に移動し、混合ブレード２８をコンテナ２０から引き抜く。食品サンプルの分析するための検査アッセイは、以下に説明するように、コンテナから実施される。
【００４６】
図３を参照すると、本発明の好ましい実施形態のための検査アッセイが、側方流動アッセイ５６の形で示される。側方流動アッセイ５６は展開組立図として図示される。側方流動アッセイ５６は、単一アナライト又は多重アナライトの検査のために製作することができる。側方流動アッセイ５６の結果は目視で検出する、あるいは、適切なソフトウェアプログラムと組み合わせて、適切な光学読み取り機又はスキャナを用いて機械的に読み取ることができる。図３に示される側方流動アッセイ５６は１つの実施形態のみを代表するが、本発明はこのようなものに限定されないことが理解されるであろう。
【００４７】
図３に示すように、側方流動アッセイは、試薬パッド６０と接触するサンプルパッド５８を含む。試薬パッド６０は、検査ゾーン６４を含むメンブレン６２と流体連絡する。メンブレン６２は余剰サンプル貯留層６６と流体連絡する。カバーストリップ６８と裏当てストリップ７０の間に、サンプルパッド５８、試薬パッド６０、メンブレン６２及び余剰サンプル貯留層６６が挿入され、挟まれる。
【００４８】
サンプルパッド５８は、側方流動アッセイ５６のサンプル投入端に配設される。サンプルパッド５８は、食品サンプル中に浸漬され、その一部は毛管作用によってサンプルパッド５８中に吸い取られる。次いで、サンプルは、標識粒子又は着色粒子と共役結合する（conjugated）試薬であって、有害食品汚染物質に相当する対象物質又はアナライトに対して特異的な試薬（例えば、抗体）を含む試薬パッド６０を通って、サンプルパッド５８から毛管作用により運ばれる（wicked）。対象物質又は汚染物質が存在する場合、対象物質又は汚染物質は粒子に共役結合した試薬と結合する。次いで、対象物質−試薬−粒子の複合体は、試薬ゾーンを離れ、メンブレン６２を通ってその検査ゾーン６４に移動する。検査ゾーン６４は、複合体を捕捉する定着した抗対象物質試薬（anti-target substance reagent）を含み、例えば、着色線６５などの視覚的合図を生成する。サンプルの残りはメンブレン６２の端部まで移動を続け、そこで余剰サンプル貯留層６６に貯留される。
【００４９】
試薬パッド６０は、対象物質の存在にかかわらず、サンプルにより溶出される対照免疫複合体（control immune complex）をさらに含むことができる。対照複合体は、メンブレン６２を通って対照ゾーンへ移動し、そこで、例えば、着色線６７などの第２の視覚的合図を形成する。対象物質の存在又は不存在にかかわらず、対照線が対照ゾーンに生じ、これにより、検査アッセイが適切に機能していることを確認する。例えば、ディップスティック状側方流動アッセイ５６などの複数のアッセイは、各々単一の汚染物質を検査するために保存領域４２中に保持することができることに留意されたい。しかし、各検査アッセイはできる限り複数の汚染物質を検査できることが好ましい。
【００５０】
図４〜９Ｂは、以下に説明されるように、改良されたユーザー検査装置７０から、検査結果及び他の情報を遠隔監視施設４３へ送信する本発明の好ましい実施形態を示す。図４及び５に示すように、図１〜３に示される本発明の第１実施形態の構成要素のいくつかは維持されているが、他の新しい構成要素が加えられ、他のいくつかの構成要素は変更された。特に、制御ボタン４６は、放射線検査開始ボタン４７及びアッセイ検査開始ボタン（start assay test button）４９に置き換えられた。また、送信押しボタンスイッチ７１が加えられた。コンピュータ又は他の装置をこの好ましい実施形態に含まれるマイクロプロセッサ２７（図８参照）に接続するために、ＵＳＢポート８が含まれた。図４及び５に示すように、他の新しく加えられた構成要素は、ＧＰＳ（全地球測位センサ）アンテナ３、携帯アンテナ４、日時アンテナ２９、検査アッセイ受容スロット６、及びＵＰＣ（universal product code）／ＱＲＣ（ＱＲコード：登録商標）スキャニングウインドウ８５を含む。
【００５１】
図６には、検査アッセイ受容スロット６及び比色計ウインドウ７の展開組立図が示される。以下でより詳細に説明されるように、検査アッセイ５６の供給端は、検査アッセイ受容スロット６の開放端８０に挿入され、検査アッセイ５６の供給端部８２がスロット６の閉端９に当たるまで押し込まれる。検査アッセイにおけるウインドウ７の下部のベース又は筺体１２に装着できるコンパクトな比色計センサ５の一例には、例えば、化学的又は細菌による食品汚染物質から得られる視覚的合図６５の色を検出するものがある。この比色計５は、セラミック基板９、光検出器１１、温度センサ１３、内部帯（inner band）１５、発光ダイオード（ＬＥＤ）１７、外部帯（outer band）１９、センサコーン（sensor cone）２１、及びウインドウ７の下のレンズ２３を含む。前述のように、検査アッセイ５６が検査アッセイ受容スロット６に押し込まれた場合、比色計５は、食品汚染物質検査の実施から得られる視覚的合図６５を読み取るよう機能する。具体的には、ＬＥＤ１７に電圧が印加されることにより、検査アッセイ５６のストリップにおける視覚的合図６５の領域にレンズ２３を通して光を投影する。光検出器１１は、反射された光の色を、レンズ２３を通して検出し、マイクロプロセッサ２７（図８参照）により処理するための信号を提供する。この例では、２つのＬＥＤ１７が示される。また、温度センサ１３は、マイクロプロセッサ２７に対して、アッセイ検査の実施時における温度を示す信号を提供する。マイクロプロセッサ２７は、温度、及び視覚的合図６５より受けた光の波長から、視覚的合図６５の色が化学的汚染物質、細菌汚染物質、又は他の食品汚染物質を示すかどうかを判定するようにプログラムされる。食品汚染物質が特定された場合、マイクロプロセッサ２７は、以下でさらに説明するように、検査の結果をメモリ３１に保存するようにさらにプログラムされる。比色計５は、適切な視覚的合図５６の色センサの例を提供する目的のために図７に示されるのであって、限定するものではないことに留意されたい。
【００５２】
図８は、好ましい実施形態の食品検査装置７０に含まれる様々な構成要素の概要ブロック図を示す。図示されるように、直流電源８５は、電源スイッチ８７を介して様々な構成要素に電源を供給する。マイクロプロセッサ２７は、後述されるように、遠隔監視施設４３へ送信するために、様々な検査結果信号、及び他の信号・データに応答するようにプログラムされる。メモリ３１はマイクロプロセッサのために提供される。ＵＳＢポート８はマイクロプロセッサ２７に接続される。放射線検出器アセンブリ３２は、比色計５、ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５、放射線検査開始スイッチ４７、アッセイ検査開始スイッチ４９、標準局日時受信機（Bureau of Standards Date/Time Receiver）８４、安全表示灯３６、危険表示灯３８、ディスプレイ２５、タイマー４４、及びマルチプレクサ３５のように、マイクロプロセッサに接続される。ＧＰＳアンテナ３は、マルチプレクサ３５に地理的な位置信号を順次提供するＧＰＳ受信機３３に接続される。マルチプレクサ３５の出力は、トランスミッタ３７に接続されて、多重化信号（multiplexed signal）を、アンテナ４を介して携帯電話ネットワーク３９から遠隔監視施設４３に対して、直接、又はインターネット４１を介して送信する。アンテナ２９は、標準局日時受信機８４に接続され、標準局から現在の日付・時間を受信する。
【００５３】
マイクロプロセッサ２７は、図９Ａのステップ１００〜１２８、及び図９Ｂのステップ１３０〜１３６の必要に応じた実行を確実にするようにプログラムされる。本発明の好ましい実施形態における消費者食品検査装置７０を操作するステップを詳述するために、図９Ａ及び９Ｂのフローチャートについて述べる。
【００５４】
ここで、図４〜９Ａ及び９Ｂに示される消費者食品検査装置の操作について好ましい実施形態を論じる。図９Ａのフローチャートに関して、ユーザーは、操作を開始するために、ステップ１００に示すように、先ず電源スイッチ４７を操作して装置７０を起動する。ステップ１０１において、ＵＰＣ又はＱＲＣコードが検査すべき食品の梱包から入手可能である場合、ユーザーはＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５のスキャニングウインドウ８５の上にコードストリップを置く。このようなコードが検出され読み取られた場合、ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５は、ステップ１０２に示すように、検出されたコード信号を保存するためにメモリ３１に供給する。しかし、ＵＰＣ／ＱＲＣコードストリップが入手できない場合、ユーザーは、直接ステップ１０３に進んで、食品サンプルをサンプル容器２０に置くことになる。ステップ１０４で質問されステップ１０５で確認されたときに、食品サンプルが液化又は粉砕されていない場合、ユーザーはステップ１０７に進んで、前述のように、ブレード筺体３０を容器１８の上に固定することによって液化器アセンブリ１４を起動し、次に、食品サンプルが完全に粉砕又は液化されるまで液化器の押しボタンスイッチ１６を押し続ける。食品サンプルが完全に粉砕又は液化された時点で、ステップ１０７は完了し、その後、ユーザーはステップ１０８に進み、放射線検査又はアッセイ検査のいずれの実施を希望するのかを決定する。ユーザーが放射線検査の実施を選択した場合、放射線検査開始ボタン４７を押すことによってステップ１０９に入り、マイクロプロセッサ２７は放射線検出器アセンブリ３２を動作させて放射線の検査を行う。検査結果が、食品サンプルに放射線汚染のないことを示す場合、マイクロプロセッサ２７は「安全」灯３６を点灯し、さらなる動作は行われない。しかし、ステップ１１４において、食品サンプルが検査されて危険である放射線を含む場合、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１１５において、「危険」灯３８を点灯し、ステップ１１３において、ディスプレイ２５上に「食品の廃棄」という文言を表示するようにプログラムされる。また、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１１６において、危険であるという検査結果をメモリ３１に保存する。ユーザーがアッセイ検査の実施を希望しない場合、マイクロプロセッサ２７に、食品サンプルが危険である放射線により汚染されていると判明したことを示すデータをメモリ３１からマルチプレクサ３５へ伝送させる、送信スイッチ７０による処理を選択できる。また、この時、食品サンプルの供給源と由来を示し、食品自体を特定するＵＰＣ／ＱＲＣコードが得られている場合、マイクロプロセッサ２７は、メモリ３１からマルチプレクサ３５へコード化された情報を伝送する。また、マイクロプロセッサ２７は、受信機８４からの日時信号、及びＧＰＳ受信機３３からのＧＰＳ信号がマルチプレクサ３５に伝送されることを確実にする。マルチプレクサ３５は、前述の信号を多重化し、それらをトランスミッタ３７へ送るように動作する。マイクロプロセッサ２７は、トランスミッタ３７を動作させて、これにより、アンテナ４を介して携帯電話ネットワーク３９から遠隔監視施設４３に対して、直接、又はインターネット４１を介して検査結果を送信する。
【００５５】
前に示したように、ステップ１０８において、ユーザーは、放射線検査又はアッセイ検査を実施するかどうかを選択する。前述のように放射線検査が実施されたと仮定すると、ユーザーはアッセイ検査の実行も選択することができ、又は選択しないことも可能である。また、ユーザーが、すでに放射線検査を実施しないことを選択し、ステップ１１７に示されるようにアッセイ検査ルーチンのみの開始を選択することができるのは言うまでもない。アッセイ検査ルーチンは、ユーザーが特定の食品汚染物質のための検査を示す検査アッセイストリップ５６を選択することにより、ステップ１１８において始まる。検査すべき食品汚染物質はカバーストリップ６８の頂部に印刷されている（このような印刷は図３には示されない）。ステップ１１９において、アッセイストリップ５６のサンプルパッド５８は、サンプル容器２０からブレード筺体３０が取り除かれた後、食品サンプル中に浸漬される。ステップ１２０において、ユーザーは、食品汚染物質が印刷された検査アッセイストリップ５６の供給端を、サンプルパッド５８から検査アッセイ回収スロット（test assay recovery slot）６の開口部８０に真っすぐに挿入し、回収スロット６の閉端９により内方へのさらなる移動が妨げられるまで検査アッセイストリップ５６をそこに押し込む。次に、ステップ１２１において、ユーザーはアッセイ検査開始ボタン４９を押し、この動作により、マイクロプロセッサ２７が応答して比色計５を動作させることでアッセイ検査を実施し、これにより、検査開始から所定時間後に、視覚的合図６５で示される色の波長を示す信号を得る。マイクロプロセッサ２７は、得られた色の波長をメモリに保存された対応する食品汚染物質の波長と比較し、ステップ１２２に示されるように、食品サンプルが、安全であるかどうか、及び、汚染されていないかどうかを判定する。ステップ１２３のようにｙｅｓの場合、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１２４に示すように、「安全」灯３６を点灯する。食品サンプルが汚染されている場合（ステップ１２６）、マイクロプロセッサ２７は「危険」灯３８を点灯することによって応答し（ステップ１２７）、これとともに、ステップ１２５でディスプレイスクリーン２５上に「食品の廃棄」のメッセージを表示し、また、ステップ１２８に示すようにその結果をメモリ３１に保存する。危険という検査結果を受信した後、食品中の放射線が危険であるという示唆の取得に対して前述したように、ユーザーは送信スイッチ７１を押すように指示を受け、それにより、マイクロプロセッサ２７が応答して、前述したように、メモリ３１からマルチプレクサ３５へ検査結果を送り、かつ、多重化をしてマルチプレクサ３５の出力からトランスミッタ３７へ供給するために、ＧＰＳ信号、日時信号、ＵＰＣ／ＱＲＣ信号も一緒にメモリ３１からマルチプレクサ３５へ送る。次いで、トランスミッタ３７は、前述のように、マイクロプロセッサ２７により動作して、アンテナ４を介した携帯電話ネットワーク３９によって、遠隔監視施設４３へ直接、又はインターネット４１を介して間接的に遠隔監視施設４３へ送信する。図９Ｂのステップ１３０〜１３６のフローチャートは、前述の様々な信号データを遠隔監視施設４３へ多重送信する前述のステップを示すことに留意されたい。図９Ｂのフローチャートに示すように、遠隔監視施設４３へ送信される情報には、「危険」な放射線検査結果のみを含むか、「危険」な化学及び／又は生物汚染物質データのみを含むか、あるいは、場合によっては、ステップ１３３及び１３４からの放射線及び検査アッセイのデータ結果の両方が含まれてもよく、また、これらのデータに加えて、図示されるように、ステップ１３１による日時データ、及びステップ１３２によるＵＰＣ／ＱＲＣコーディングを含んでもよい。
【００５６】
前述の議論は本発明の例示的実施形態を開示し説明するだけである。当業者であれば、それらの議論及び付属の請求項から、以下の請求項に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更、修正、及び変形が行えることを容易に理解するであろう。例えば、トランスミッタ３７はマルチプレクサ３５からの出力信号をＷｉＦｉネットワーク又はラジオ送信経由で遠隔監視地点へ直接送信するようにできる。また、明細書及び図面を検討する当業者に明らかであるように、ベース又は筺体１２は、代替的にシャーシ１２として表現され、各々頂部、底部、及び側部を有することを意図されている。
【符号の説明】
【００５７】
３…ＧＰＳ（全地球測位システム）アンテナ、４…携帯アンテナ、５…比色計センサ、６…検査アッセイ受容スロット、７…比色計ウインドウ、８…ＵＳＢポート、１０,７０…食品検査装置、１１…光検出器、１２…筺体、１４…液化器、１６…押しボタンスイッチ、１７…発光ダイオード（ＬＥＤ）、１８…容器、２０…サンプルコンテナ、２２…ブレードアセンブリ、２３…レンズ、２４…ヒンジ、２５…ディスプレイ、２６…スピンドル、２７…マイクロプロセッサ、２８…混合ブレード、２９…日時アンテナ、３０…ブレード筺体、３２…放射線検出器アセンブリ、３３…ＧＰＳ受信機、３４…表示灯アセンブリ、３５…マルチプレクサ、３６…「安全」表示灯、３７…トランスミッタ、３８…「危険」表示灯、３９…携帯電話ネットワーク、４１…インターネット、４３…遠隔監視施設、４４…タイマー、４５…ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機、４６…制御ボタン、４７,８７…電源スイッチ、４９…アッセイ検査開始ボタン、５６…側方流動アッセイ（検査アッセイストリップ）、５８…サンプルパッド、６０…試薬パッド、６２…メンブレン、６４…検査ゾーン、６５…着色線、６６…廃棄物貯蔵器、６７…着色線、７１…送信押しボタンスイッチ、８４…標準局日時受信機、８５…ＵＰＣ／ＱＲＣスキャニングウインドウ
【技術分野】
【０００１】
本発明は食品（foodstuff）の安全性検査に関し、より具体的には、食品中の有害な汚染物質の存在を検出して汚染された食品の摂取を回避する、消費者向けの携帯検査装置に関する。
【０００２】
（関連特許）
本発明は、「消費者食品検査装置」という名称の米国特許第７，７７６，２６６号及び第７，５２７，７６５号（それぞれ２０１０年８月１７日、２００９年５月５日付け）の両方に関連し、これらの教示は、本明細書と矛盾しない範囲で本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
世界における最近の事件は、生物、化学、及び／又は、放射能による大量破壊兵器を用いた、従来にないテロ攻撃への懸念を生じさせている。これらの事件は、テロ攻撃に対する国家の食品及び水供給の脆弱性に関して国際的な認識をさらに高めた。このような攻撃において、ある種の生物剤、化学剤、及び／又は、放射性物質が用いられると、食品及び水の供給に危険な汚染を与え得る。このような汚染は、多数の死者や、胎児の異常、失明、身体的奇型、及び精神虚弱などの重大な長期健康障害や、ガンなどの慢性疾病をもたらす破壊的な影響を多くの人口に及ぼす。食品及び水の意図的な汚染は現実かつ進行中の脅威である。
【０００４】
米国疾病予防管理センター（ＣＤＣ）は、起こり得るテロ攻撃で重要な物質となり得るいくつかの有害な汚染物質を特定した。最重要な生物剤（「カテゴリーＡ」の物質）の中には、炭疽菌（ａｎｔｈｒａｘ）及びボツリヌス菌（ｂｏｔｕｌｉｓｍ）があるが、これらはいずれも致死性の病原菌であり、食品及び水を汚染するために使用される可能性がある。
【０００５】
ＣＤＣにより特定された有害汚染物質の大部分は、それらが緩やかな伝播性と緩やかな罹病率、及び低い死亡率のため、「カテゴリーＢ」の物質に分類された。カテゴリーＢの物質には、ネズミチフス菌（Salmonella typhimurium）及びサルモネラ腸炎菌（Salmonella enteritidis）などのサルモネラ属菌種（Salmonella spp.）、赤痢菌（Shigella dysenteriae）などのシゲラ属菌種（Shigella spp.）、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４（E. coli O104:H4）、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７（E. coli O157:H7）、及び志賀毒素産生性大腸菌非Ｏ１５７：Ｈ７（E. coli non-O157:H7 STEC）などのエシェリキア属菌種（Escherichia spp.）、カンピロバクター・ジェジュニ（Campylobacter jejuni）などのカンピロバクター属菌種（Campylobacter spp.）、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocytogenes）などのリステリア属菌種（Listeria spp.）などを含むものがある。最近、ドイツ政府は、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４アウトブレイク（outbreak）への対処、及びその発生源の特定で大変な困難を経験した。大腸菌は腎臓や他の臓器に広範な損傷を与える可能性がある。
【０００６】
また、ＣＤＣは、テロ攻撃で考えられる物質として特定の化学物質を特定した。それらには、農薬、ダイオキシン、フラン、ポリ塩化ビフェニル（ＰＣＢｓ）、シアン化物、重金属（例えば、ヒ素、鉛、及び水銀など）、並びに、マイコトキシンや海産毒（marine toxin）などの他の天然及び合成の慢性毒素が含まれる。ＣＤＣは、テロリストがこれらの物質を様々に組み合わせて使用し、複数の場所で同時に攻撃を行う可能性があると警告を発した。
【０００７】
また、これらの物質は、万一、テロ行為とは無関係な意図的でない食品汚染（例えば、プロセスの不具合、操作エラー）のために、不注意で食品及び水の供給網に取り込まれた場合、著しい脅威をもたらすことも知られている。食中毒（food poisoning）による大規模なアウトブレイクは頻繁に発生し、時には数十万人に影響を与える。
【０００８】
意図的でない汚染により発生した大規模なアウトブレイクの例として、いくつかある事件の中で特に、１９８４年、米国の４１の州において、汚染されたアイスクリームのプリミックス（pre-mix）に関係して推計２２４,０００人が罹患した（sickened）サルモネラ腸炎菌感染アウトブレイク、１９８５年、米国酪農工場から出荷された牛乳の殺菌後汚染に関係して約１７０,０００人が罹患したネズミチフス菌感染アウトブレイク、１９９１年、中国において、汚染された二枚貝（clams）により発生して３００,０００人近くに影響を与えた、食品が媒介する史上最も大規模な疾病事件であるＡ型肝炎アウトブレイク、及び、１９９６年、日本において、学校給食で出された汚染カイワレ大根に関係して約８,０００人が罹患した（うち数人が死亡）腸管出血性Ｏ１５７：Ｈ７アウトブレイクが含まれる。
【０００９】
世界保健機関（ＷＨＯ）は、病原菌により汚染された食品及び水が原因で、毎年、全世界中で約２００万人の子供たちが死亡すると推定している。先進国では、３人のうち１人は、毎年、何らかの食中毒に悩まされている。米国では、食品／水汚染に起因して、毎年、約７，６００万件の疾病、約３２５，０００件の入院、約５，０００人の死亡が発生していると推定される。
【００１０】
また、農薬、天然毒素及び合成毒素、海産毒、マイコトキシン、重金属、シアン化物、及び他の急性毒性化学物質（acutely toxic chemicals）による汚染に起因した食中毒も報告されている。１９８１年のある死亡事件では、スペインで販売された食用油製品が化学剤で汚染され、８００人以上が死亡し、２０,０００人以上が負傷した。１９８５年には、米国で、農薬アルジカルブによる処理土壌で成長した西瓜を食べた１,４００人近くが体調を崩したことが報道された。１９７１年から１９７２年にかけて、イラクにおいて、水銀で汚染された小麦から作られたパンを食べた６,５００人以上が神経学的症状で入院し、４５９人が死亡した。加えて、１９６０年代には、日本において、汚染された水中で捕獲され高度に汚染された魚を食べた２００人以上が水銀中毒で苦しんだ。
【００１１】
今日の世界市場において、１国の食品汚染は、世界の他の地域の公衆衛生に著しい影響を及ぼす。１９８９年に、米国３０州の約２５，０００人の人々が、メキシコから輸入されたカンタロープ・メロンのサルモネラ・チェスターにより罹患した。１９９６年及び１９９７年に、米国の２１州、及びカナダの２州における２，５００人の人々が、グアテマラの汚染されたラズベリーを食べた後、シクロスポラ感染症を発症した。
【００１２】
他の食品汚染は、人間の細胞を損傷し得る電離放射線である。例えば、ロシアにおける悪名高いチェルノブイリ原子力発電所事故の結果、約４，０００人の人々がヨウ素１３１（Ｉ−１３１）などの有害な放射線にさらされ、その後、これらの人々に甲状腺ガンを発症させた。また、２０１１年３月には、日本の福島における原子力発電所の少なくとも部分的なメルトダウンに起因して、損傷を受けた原子炉を制御する努力が継続された際に、高レベルの放射性物質が継続的に食料供給に入り込んだ。日本は福島第１原子力発電所からの放射線にさらされた地域で生産されたホウレン草と牛乳を含む多くの食品に制限を加えた。食品中には、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）、セシウム１３７（Ｃｓ１３７）、及びセシウム１３４（Ｃｓ１３４）が検出された。原子量発電所から４５マイル離れた町、日立市において、ある農場のホウレン草は、安全と考えられるＩ−１３１量及びセシウム量に対して、２７倍のＩ−１３１及び４倍のセシウムを含有していた。原子力発電所から１８マイル以上離れた飯館村において、ある酪農場からの生乳は、安全と考えられるＩ−１３１レベルよりも１７倍も高いレベルであった。高レベルのＩ−１３１は、牛乳の摂取（consumption）を通して体内に吸収され、そして、甲状腺に蓄積されて、前述のように甲状腺ガンを発症させ得る。また、高レベルのセシウムは細胞を損傷し、人間に他の種類のガンを発症させ得る。日本の専門家が、原子力発電所から拡散する放射線によって照射された食品の場所を特定し、その結果として消費者に対する健康被害を防止するために検疫すべき食品を特定するには、相当の時間と検査労力を要した。ヨウ素Ｉ−１３１は約８日の半減期を有しているので、原子炉事故後の少なくとも最初の数週間は、通常、極めて支配的な食品汚染物質である。放射性ヨウ素は、乳牛が放牧されている土地に降下して、牛乳の汚染に関連する重大な問題を引き起こす可能性がある。また、原子炉事故に起因した放射性核種は、新鮮な野菜に不可視のちりとして降下し、消費者に放射線障害をもたらす可能性もある。
【００１３】
ヨウ素１３１は、前述のように、８日の比較的短い半減期を有するが、他の放射生成物（radiation products）は、例えば、放射性セシウムによる土壌汚染など、依然として問題となるであろう。セシウム１３７及びセシウム１３４は約２年の半減期を有する放射性核種であり、核爆発によるよりも原子炉で生成される。その結果、人々は土壌からのガンマ放射線による外部被爆、そして、例えば、放射性セシウムを含む汚染食品を摂取した（consuming）後の内部被爆の両方を受ける。牛乳は前述の照射生成物（irradiation products）により容易に汚染され得る重要な食品であるが、食肉、淡水魚、及び穀物も、これら危険な放射性生成物（radioactive products）の大きな供給源である。土壌に直接降下する、あるいは、草地若しくはその他の植物から降雨によって洗い出される放射性セシウムに関しては、土壌の性質に応じて、続く数年の間に根を経由して植物に吸収され得る。しかし、土壌からの外部ガンマ放射線は、セシウム、さらにストロンチウム放射性生成物に関して、３〜５年以上、又はそれよりも長く持続する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、食品の迅速な即時検査を摂取前に実施することを目的とした食品検査装置の必要性がある。また、検査手技の訓練を殆どせずに、又はこれを全くせずに使用するため、コンパクトで、携帯可能かつ簡易な食品検査装置が必要である。さらに、故意の、又は意図しない食品及び水汚染により引き起こされる疾病、負傷、及び死亡事件を、防止又は最小限に抑えることを目的とした食品検査装置が必要性もある。加えて、ドイツ、及び日本の福島における最近の主な食品汚染事件が示すように、検査装置による汚染食品の検出、食品汚染物質自体の識別（identify）、食品の識別、食品の供給源（source）、及び消費者食品検査装置の地理的位置を遠隔監視施設へ送信する手段を備えた、即効力のある消費者食品検査装置の必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、概略的には、食品の迅速な即時検査を摂取前に実施するのに有用な消費者食品検査装置に関する。本発明の食品検査装置は、コンパクトかつ携帯可能であり、例えば、消費者の家庭、又はレストランなどのあらゆる場所において消費者により使用されることが意図される。本発明の食品検査装置は、食品中における化学剤、生物剤、及び放射性物質などの潜在的に有害な汚染物質を分析・検出するとともに、ユーザーに対して摂取する前に警告することを目的とする。また、食品検査装置は、消費者に過敏性反応又はアレルギー反応の効果を発現させる食品固有のアレルゲン（food specific allergens）を検出することもできる。さらに、食品検査装置の一実施形態には、食品汚染物資の特定、検査される食品及びその供給源又は由来の識別（identity）、検査装置の地理的位置を可能にする手段、及び前述の全て、又は少なくとも一部を遠隔監視施設へ送信するための伝送システムが含まれる。
【００１６】
本発明の食品検査装置は、少量の食品サンプルの分析が可能であり、検査手技の大がかりな訓練なしに消費者によって実施することができる。食品検査装置は、製作及び実施が簡易でコスト効果があり、ユーザーが汚染食品を摂取することを効果的に防止しつつ、そのコンパクトなサイズにより携帯性が向上するとともに操作が目立たなくなる（enhances discreet operation）。
【００１７】
本発明の食品検査装置は、食品サンプルを検査アッセイ（test assays）により検査可能な形に処理するように設計される。用いられる検査アッセイは、フロースルー（flow through）及び側方流動（lateral flow）アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティック（dipstick）アッセイの形態、又は他のディップスティックアッセイであるのが好ましい。検査アッセイは、ディップスティック形態の側方流動アッセイであるのが最も好ましい。側方流動アッセイの使用は経験のないユーザーに容易に実施できる比較的簡単な１ステップ分析プロセスをもたらす。
【００１８】
一般に、側方流動アッセイは、通常、紙、ニトロセルロース、又は他の多孔質不活性材料の細長い矩形の構成要素を含むのが典型的であり、その上に、対象物質（すなわち、有害汚染物質）に対して特別の親和性を有するアッセイ試薬のストライプ（stripes）又は層が印刷される。側方流動アッセイはサンプル中に浸漬されるサンプル端部を含み、流体は毛管作用によってストリップ（strip）に吸い込まれる。サンプルがアッセイ試薬のゾーンを通過する際に、例えば、１つ以上のストライプの形で可能な視覚的合図（visual cue）又は色変化となり得る化学反応が起きる。本発明の一実施形態における視覚的合図又は色変化は比色計（colorimeter）によって検出される。
【００１９】
本発明の一態様において、食品サンプル中の有害な汚染物質の存在を検査するための消費者装置（consumer device）を提供し、かつ、危険であるとの知見（unsafe finding）を遠隔監視施設へ送る方法であって、
基板において、頂部が開口した内部受容領域を含む容器（vessel）を形成し、前記内部受容領域が食品サンプルを保持する廃棄可能なサンプルコンテナ（disposable sample container）を受容するように構成されるステップと、
食品サンプル中の有害汚染物質の存在を示す出力信号を生成するために、少なくとも１つの有害汚染物質検出器を前記容器に近接した前記基板中に装着するステップと、
前記装置の地理的な位置を示す信号を提供するために、前記基板中に全地球測位センサ（ＧＰＳ）を装着するステップと、
前記基板中にマイクロプロセッサを装着するステップと、
データを遠隔監視施設へ送信するために、前記基板中に送信手段を装着するステップと、
前記送信手段を動作させて前記遠隔監視施設にデータを送信し、これにより食品サンプル中の有害汚染物質の検出、及び食品サンプルの地理的な位置を通知するために、前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器からの前記出力信号、及び前記ＧＰＳ信号の両方に応答するように前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を含んで構成される。
【００２０】
本発明のさらに他の態様において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査するための食品検査装置が提供され、この食品検査装置は、
液化された食品サンプルを保持するように構成された容器と、
未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するために、前記容器と動作可能に接続される（operatively associated with）液化器と、
装置から分離可能な（dispensable）少なくとも１つの検査アッセイと、
を含んで構成され、検査アッセイは、少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含み、液化食品サンプル中の有害汚染物質の存在の検出と、有害汚染物質の認識の際に視覚的合図を生成することの両方が可能である。
【００２１】
食品検査装置は、容器の近くに配設された放射線検出器をさらに含んで構成され、食品サンプル中における通常のバックグラウンドレベルを超える量の電離放射線の存在を示すために、有害汚染物質として放射能物質の存在を検出することが好ましい。
【００２２】
本発明の他の態様において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査する方法が提供され、この方法は、
食品サンプルを液化して液化食品サンプルを生成するステップと、
少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有するアッセイ試薬を含み、液化食品サンプルにおける有害汚染物質の存在の検出と視覚的表示との両方が可能である少なくとも１つの検査アッセイを実施するステップを含んで構成される。
同じ部材が同じ参照番号を有することのできる、以下の図面は、本発明の実施形態の例示であり、本願の一部をなす請求項によって包含される本発明の制限を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態の食品検査装置の平面図である。
【図２】本発明による図１の線２−２に沿って切り取った部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態のための側方流動アッセイの展開図である。
【図４】本発明の第２の、かつ、好ましい実施形態のための食品検査装置の平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による図４の線５−５に沿って切り取った部分断面図である。
【図６】比色計のためのウインドウ（window）上に配置された検査アッセイ受容スロットの展開組立図である。
【図７】本発明の実施形態のための比色計設計の単純化された例である。
【図８】本発明の第２実施形態を提供するためのシステムを示す概要ブロック図である。
【図９Ａ】含まれるマイクロプロセッサのプログラミングを含む、本発明の第２実施形態のための消費者検査装置を操作するのに必要なステップの例を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】含まれるマイクロプロセッサのプログラミングを含む、本発明の第２実施形態のための消費者検査装置を操作するのに必要なステップの例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、概略的には、汚染された食品の摂取を防止するために、摂取の前に迅速かつ即時的な食品検査を実施するのに有用な消費者食品検査装置に関する。本発明の食品検査装置は、消費者の家庭、又はレストランなどのあらゆる場所で消費者により使用されることが意図される。本発明の食品検査装置は、化学剤、生物剤、及び／又は、放射性物質などの潜在的に有害な汚染物質を分析・検出するとともに、摂取する前にユーザーに警告するように設計される。食品検査装置は、消費者に過敏性又はアレルギー反応の効果を発現させ得る特定の食品アレルゲン検出に適用することができる。本発明の食品検査装置は、少量の食品サンプルを分析するように設計され、消費者による検査手技の大がかりな訓練なしに実施することができる。
【００２５】
本発明の食品検査装置は、食品が人間の摂取にとって安全であり、消費者にとって危険となり得る有害な汚染物質がほぼないことを迅速かつ即時的に保証する。本発明は、検査プロセスの複雑さ、及びそれらの検査の実施に必要な時間を低減しながら、不適切な取り扱い又は怠慢による食品汚染の発生を防止又は実質的に最小化するように機能する。食品検査装置は、製作及び実施が簡易でコスト効果があり、そのコンパクトなサイズにより携帯性が向上するとともに操作が目立たなくなる。
【００２６】
本発明の一実施形態において、食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査する食品検査装置が提供され、これは、液化食品サンプルを保持するように構成された容器と、装置から分離可能な少なくとも１つの検査アッセイと、を含む。少なくとも１つの検査アッセイは、少なくとも１つの有害汚染物質に対して親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含み、液化食品サンプルにおいて有害汚染物質の存在を検出すること、及び有害汚染物質を認識した際に視覚的合図を生成することの両方が可能である。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、食品検査装置は、前記容器と動作可能に接続され、未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するための液化器をさらに含むことができる。
【００２８】
また、本発明の別の実施形態において、食品検査装置は、食品サンプルにおいて、通常のバックグラウンドレベルを超える量の電離放射線の存在を示すために、容器に近接して配設された放射線検出器をさらに含むことができ、これにより、放射性物質の存在を有害汚染物質として検出可能となる。
【００２９】
また、上述の実施形態との組み合わせにおいて、本発明の好ましい実施形態は、食品の供給源又は由来、日付及び時間、食品検査装置の地理的位置を特定するためのシステム及び手段、及び前述の情報、及び危険であるとして検出された食品の汚染物質を特定するデータを遠隔監視施設へ送信する手段を含む。
【００３０】
図１を参照すると、食品検査装置が示されており、全体を参照番号１０で特定される。食品検査装置１０は、携帯性、及び操作の目立ち難さのために、小さくコンパクトに作られるのが好ましく、摂取の安全性を向上させ、食中毒による病気、負傷及び死亡の可能性を防ぐために、潜在的に有害な汚染物質の存在について、食品及び／又は飲料の、少量のサンプルを処理・検査するのに用いられる。
【００３１】
潜在的に有害な汚染物の代表的な例には、食品及び水の中で長期間残留可能であり、食品及び飲料製品を通して最終消費者に容易に広がり得る残留毒性物質から選択されるあらゆるものが含まれる。このような残留毒性物質は、化学剤（例えば、重金属、農薬、トキシン、化学物質）、生物剤（例えば、病原菌、疾病感染）、若しくは放射性物質、又はそれらの組み合わせ、及び／又は、人口のかなりの割合に有害反応を発生させ得る特定のアレルゲンとすることができる。
【００３２】
図１及び２に示したように、食品検査装置１０は、食品を液体又はピューレの形に変換するための液化器アセンブリ（assembly）１４を支持するベース又は筺体１２を含む。液化器アセンブリ１４は、再充電可能なバッテリーなどの電源（図示省略）に電気的に接続するための電源スイッチ８７、廃棄可能なサンプルコンテナ２０を受容し保持するための容器１８、ヒンジ２４によって容器１８に接続された液化器１４のブレードアセンブリ２２、及び液化器１４を駆動するための押しボタンスイッチ１６を含む。コンテナ２０は、食品及び／又は液体の、少量のサンプルを受容し保持するように構成される。食品検査装置１０は、検査の使用ごとに新しい廃棄可能なサンプルコンテナ２０を分配するために、ベース１２中に配置された任意のコンテナディスペンサ（図示省略）をさらに含むことができる。
【００３３】
ブレードアセンブリ２２は、ブレード筐体３０と、ブレード筺体３０の中央から延びて配置されるスピンドル２６と、を含み、スピンドル２６の周囲には複数の混合ブレード２８が配設される。混合ブレード２８は、食品サンプルに存在し得るあらゆる固体を切断し砕いて、それをピューレ形状に変換するように構成される。混合ブレード２８は、洗浄のためにスピンドル２６から取り外すことができる。ブレード筺体３０に内蔵されるモーター（図示省略）は、運転中にスピンドル２６及び複数のブレード２８を機械的に駆動する。押しボタンスイッチ１６は液化器モーター（図示省略）に電圧を印加するために押される。
【００３４】
食品検査装置は、容器１８の周囲に配設された放射線検出器アセンブリ３２を含む。放射線検出器アセンブリ３２は、通常のバックグラウンドの放射線レベルを超える量で、食品及び／又は液体サンプルから放射されるあらゆる電離放射線の存在を検出し測定するように設計される。放射線検出器アセンブリ３２は食品サンプルから放射される電離放射線の量を消費者に知らせる。
【００３５】
この情報は、「安全」表示灯３６及び「危険（unsafe）」表示灯３８を含む表示灯アセンブリ３４によって伝えられる。これとは別に、表示灯アセンブリは測定ゲージとすることができる。電離放射線のレベルが予め設定された安全の閾値を超えて検出される場合、危険表示灯３８が作動して、高いレベルの放射能、及び汚染の可能性がある放射性物質が存在するため、それぞれの食品を避けるように消費者に警告する。例えば、一般にセシウム及びストロンチウムが牛乳中に検出された場合、放射能の安全レベルは１ｋＢｑ／Ｋｇ（１キロベクレル／キログラム）以下である。他の全ての同位元素は１ｋＢｑ／Ｋｇ未満でなければならないことに留意されたい。
【００３６】
放射線検出アセンブリ３２は、ガイガー計、シンチレーション計、光電子増倍管、電離箱、半導体検出器、放射線量計、及びこれらの組み合わせを含む、任意の適切な電離放射線検出装置から選択することができる。例えば、放射線検出アセンブリは、ヨウ素１３１（Ｉ−１３１）、セシウム１３４（Ｃｓ−１３４）、及び／又はセシウム（ＣＳ−１３７）の波長を検出するのに用いることができるが、前述の放射線だけの検出に限定されるものではない。
【００３７】
別の実施形態において、放射線検出アセンブリは、化学試薬を用いる放射能検査アッセイの形とすることができ、これにより、食品サンプルから放射する電離放射線との反応によって放射性物質の存在を示すことが可能である。放射能検査アッセイは、食品サンプルの近くに保持されて、危険な電離放射線を検出することができ、ここで、アッセイは、食品サンプルを汚染する危険な放射能の可視指示として、色を変化させ、あるいは、視覚的合図を生成する。
【００３８】
食品検査装置１０は、好ましくは、フロースルーアッセイ及び側方流動アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティックアッセイ形態の検査アッセイ（図示省略）を収容し保存する検査アッセイ供給室（test supply compartment）４０をさらに含む。このような検査アッセイは、簡単な１ステッププロセスによって食品サンプル中の特定の成分を検出するように構成された。保存領域４２は、以下で説明するように、食品サンプルの検査中に検査アッセイを保持するために提供される。検査アッセイは、処理の後、液化器アセンブリ１４から食品サンプルの一部を受け取り、食品サンプルの汚染を検査するように構成される。制御ボタン４６を備えるタイマー４４は、消費者が結果をチェックするために検査アッセイの完了を判断し監視することを可能にする。
【００３９】
検査アッセイは、フロースルーアッセイ若しくは側方流動アッセイなどのクロマトグラフィーアッセイを含むディップスティックアッセイの形態、又は他のディップスティックアッセイであるのが好ましい。検査アッセイは側方流動アッセイであるのが最も好ましい。このような検査アッセイは当該技術分野において既知であり、当業者であれば、特定の汚染物質を検出するために容易に製作及び設計することができる。また、それらは、様々なサプライヤー、例えば、ミシガン州ランシングにあるＮｅｏｇｏｎ社の食品安全部門から市場で入手可能である。前述のように、側方流動アッセイの使用は、経験のない消費者により実施できる比較的簡単な１ステップ分析プロセスをもたらす。市販製品の適切な例には、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４、リステリア属菌種、サルモネラ属菌種、サルモネラ腸炎菌、ピーナッツアレルゲン、アフラトキシン、デオキシニバレノール、及び食品及び動物飼料中の他の危険な物質を検出するための、Ｎｅｏｇｏｎ社から販売される検査アッセイのＲＥＶＥＡＬ（登録商標）ラインが含まれる。
【００４０】
一般に、側方流動アッセイは、通常、紙、ニトロセルロース、又は他の多孔質不活性材料の細長い矩形の構成要素を含むのが典型的であり、その上に、対象物質（すなわち、有害汚染物質）に対して特別の親和性を有するアッセイ試薬のストライプ又は層が印刷される。側方流動アッセイはサンプル中に浸漬されるサンプル端部を含み、流体は毛管作用によってストリップに吸い込まれる。サンプルがアッセイ試薬のゾーンを通過する際に、例えば、１つ以上のストライプの形で可能な視覚的合図（visual cue）又は色変化となり得る化学反応が起き、これにより、この例では、１以上の対象物質又は汚染物質の存在を示すことができる。このような側方流動アッセイ及びアッセイ試薬は当該技術分野において既知である。
【００４１】
様々な試薬は、これを用いることにより、広範なアナライト（analyte）を検出して、食料中の有害汚染物質及び食品アレルゲンの存在をユーザーに警告できるとともに、免疫診断（immunodiagnostic）、酵素（enzymatic）、側方流動免疫クロマトグラフィー（lateral flow immunochromatography）、又は化学型反応から誘導することができる。本発明の検査アッセイに使用される試薬は、食料中に存在可能で、消費者の健康に対して危険な脅威を示す化学剤及び生物剤など、食品アレルゲン又は毒性物質に相当する対象物質又はアナライトに対して、特定の親和性を有するあらゆる物質であってよい。
【００４２】
適切な試薬は、例えば、生物剤や化学剤などの有害汚染物質の検出を提供できるものから選択することができる。生物剤には、限定するものではないが、エシェリキア属菌種（例えば、腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４及び腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７）、バチルス属菌種（Bacillus spp.）（例えば、炭疽菌（Bacillus anthracis）及びセレウス菌（Bacillus cereus））、クロストリジウム属菌種（Clostridium spp.）（例えば、ボツリヌス菌（Clostridium botulinum）及びウェルシュ菌（Clostridium perfringens））、カンピロバクター属菌種（例えば、カンピロバクター・ジェジュニ）、サルモネラ属菌種（例えば、サルモネラ腸炎菌及びネズミチフス菌）、リステリア・モノサイトゲネス、シゲラ属菌種、連鎖球菌属菌種（Streptococcus spp.）、ビブリオ属菌種（Vibrio spp.）（例えば、コレラ菌（Vibrio cholerae）、腸炎ビブリオ菌（Vibrio parahemolytics）、及びビブリオ・バルニフィカス（Vibrio vulnificus））、ブドウ球菌属菌種（Staphylococcus spp.）（例えば、黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus））、エルシニア属菌種（Yersinia spp.）（例えば、エンテロコリチカ菌（Yersinia enterocolitica））などの病原菌が含まれる。化学剤には、限定するものではないが、農薬、トキシン（リシン、ボツリン、アフラトキシン、ピロリジディンアルカロイド、スコンブロトキシン、ニューロトキシン、マイコトキシン（例えば、オクラトキシンＡトキシン、パツリントキシン、フサリウムトキシン（例えば、フモニシン、デオキシニバレノール及びゼアレレノンを含むトリコテセン）など）、並びに、海産毒（例えば、シガテラトキシン、シェルフィッシュトキシンなどの、テトロドトキシンなど）、シアン化物、ニコチン、ダイオキシン、ポリ塩化フェニル、フラン、重金属（例えば、ひ素、鉛、及び水銀など）、ヒスタミン、ヒスタジンなどが含まれる。試薬は、例えば、アーモンド、卵、グリアジン、牛乳、ピーナッツ、大豆粕などに含まれるアレルゲンを検出できるものからさらに選択することができる。
【００４３】
本発明の別の実施形態において、適切な薬品は、限定するものではないが、ウラン、セシウム、キセノン、ヨウ素、カリウム、ストロンチウム、プルトニウム、イリジウム、及びトリウムの放射性同位元素を含む放射性物質などの有害汚染物質を検出できるものから選択することが可能である。
【００４４】
図２を参照すると、食品検査装置１０は、液化器アセンブリ１４を収容するための陥凹領域（recessed area）４８を含む。前述のように、食品サンプルを保持する廃棄可能なコンテナ２０は、液化器アセンブリ１４の容器１８内に保持される。容器１８は、陥凹領域４８のサンプル井戸（sample well）５０中に配置される。放射線検出器アセンブリ３２は、容器１８の周囲のサンプル井戸５０に沿って延びる電離放射線センサ５２を含む。ブレードアセンブリ２２のブレード筺体３０は、開位置と閉位置との間において、ヒンジ２４の周りで動作可能である。開位置において、ブレード筺体３０は陥凹領域４８の保持井戸（holding well）５４を塞ぐ。閉位置において、ブレード筺体３０は容器１８と結合し、廃棄可能なコンテナ２０を閉じ込める。混合ブレード２８はコンテナ２０内に保持された食品サンプルに接触する。安全スイッチ（図示省略）は、閉位置のときに混合ブレード２８を駆動する液化器モーター（図示省略）への電圧印加を許可するだけであることに留意されたい。
【００４５】
筺体３０が容器１８に強固に結合されると、ブレードアセンブリ２２は、電源スイッチ４７がオンであることを条件として、押しボタン１６によって作動する。混合ブレード２８は十分な時間駆動されて食品サンプルを砕き、それを柔らかいペースト状、又は濃度の高い液体状に変換する。食品サンプルの混合の間に、放射線検出器アセンブリ３２を用いて食品サンプル中の電離放射線を測定することができる。表示灯アセンブリ３４（図１参照）は、測定された電離放射線が通常のバックグラウンドにおける放射線レベルを超えるかどうかを判定し、それに従って警告する。表示灯３６、３８は、夫々、安全である又は危険である放射線レベルを表示するために個別に点灯される。その後、ブレード筺体３０を開位置に移動し、混合ブレード２８をコンテナ２０から引き抜く。食品サンプルの分析するための検査アッセイは、以下に説明するように、コンテナから実施される。
【００４６】
図３を参照すると、本発明の好ましい実施形態のための検査アッセイが、側方流動アッセイ５６の形で示される。側方流動アッセイ５６は展開組立図として図示される。側方流動アッセイ５６は、単一アナライト又は多重アナライトの検査のために製作することができる。側方流動アッセイ５６の結果は目視で検出する、あるいは、適切なソフトウェアプログラムと組み合わせて、適切な光学読み取り機又はスキャナを用いて機械的に読み取ることができる。図３に示される側方流動アッセイ５６は１つの実施形態のみを代表するが、本発明はこのようなものに限定されないことが理解されるであろう。
【００４７】
図３に示すように、側方流動アッセイは、試薬パッド６０と接触するサンプルパッド５８を含む。試薬パッド６０は、検査ゾーン６４を含むメンブレン６２と流体連絡する。メンブレン６２は余剰サンプル貯留層６６と流体連絡する。カバーストリップ６８と裏当てストリップ７０の間に、サンプルパッド５８、試薬パッド６０、メンブレン６２及び余剰サンプル貯留層６６が挿入され、挟まれる。
【００４８】
サンプルパッド５８は、側方流動アッセイ５６のサンプル投入端に配設される。サンプルパッド５８は、食品サンプル中に浸漬され、その一部は毛管作用によってサンプルパッド５８中に吸い取られる。次いで、サンプルは、標識粒子又は着色粒子と共役結合する（conjugated）試薬であって、有害食品汚染物質に相当する対象物質又はアナライトに対して特異的な試薬（例えば、抗体）を含む試薬パッド６０を通って、サンプルパッド５８から毛管作用により運ばれる（wicked）。対象物質又は汚染物質が存在する場合、対象物質又は汚染物質は粒子に共役結合した試薬と結合する。次いで、対象物質−試薬−粒子の複合体は、試薬ゾーンを離れ、メンブレン６２を通ってその検査ゾーン６４に移動する。検査ゾーン６４は、複合体を捕捉する定着した抗対象物質試薬（anti-target substance reagent）を含み、例えば、着色線６５などの視覚的合図を生成する。サンプルの残りはメンブレン６２の端部まで移動を続け、そこで余剰サンプル貯留層６６に貯留される。
【００４９】
試薬パッド６０は、対象物質の存在にかかわらず、サンプルにより溶出される対照免疫複合体（control immune complex）をさらに含むことができる。対照複合体は、メンブレン６２を通って対照ゾーンへ移動し、そこで、例えば、着色線６７などの第２の視覚的合図を形成する。対象物質の存在又は不存在にかかわらず、対照線が対照ゾーンに生じ、これにより、検査アッセイが適切に機能していることを確認する。例えば、ディップスティック状側方流動アッセイ５６などの複数のアッセイは、各々単一の汚染物質を検査するために保存領域４２中に保持することができることに留意されたい。しかし、各検査アッセイはできる限り複数の汚染物質を検査できることが好ましい。
【００５０】
図４〜９Ｂは、以下に説明されるように、改良されたユーザー検査装置７０から、検査結果及び他の情報を遠隔監視施設４３へ送信する本発明の好ましい実施形態を示す。図４及び５に示すように、図１〜３に示される本発明の第１実施形態の構成要素のいくつかは維持されているが、他の新しい構成要素が加えられ、他のいくつかの構成要素は変更された。特に、制御ボタン４６は、放射線検査開始ボタン４７及びアッセイ検査開始ボタン（start assay test button）４９に置き換えられた。また、送信押しボタンスイッチ７１が加えられた。コンピュータ又は他の装置をこの好ましい実施形態に含まれるマイクロプロセッサ２７（図８参照）に接続するために、ＵＳＢポート８が含まれた。図４及び５に示すように、他の新しく加えられた構成要素は、ＧＰＳ（全地球測位センサ）アンテナ３、携帯アンテナ４、日時アンテナ２９、検査アッセイ受容スロット６、及びＵＰＣ（universal product code）／ＱＲＣ（ＱＲコード：登録商標）スキャニングウインドウ８５を含む。
【００５１】
図６には、検査アッセイ受容スロット６及び比色計ウインドウ７の展開組立図が示される。以下でより詳細に説明されるように、検査アッセイ５６の供給端は、検査アッセイ受容スロット６の開放端８０に挿入され、検査アッセイ５６の供給端部８２がスロット６の閉端９に当たるまで押し込まれる。検査アッセイにおけるウインドウ７の下部のベース又は筺体１２に装着できるコンパクトな比色計センサ５の一例には、例えば、化学的又は細菌による食品汚染物質から得られる視覚的合図６５の色を検出するものがある。この比色計５は、セラミック基板９、光検出器１１、温度センサ１３、内部帯（inner band）１５、発光ダイオード（ＬＥＤ）１７、外部帯（outer band）１９、センサコーン（sensor cone）２１、及びウインドウ７の下のレンズ２３を含む。前述のように、検査アッセイ５６が検査アッセイ受容スロット６に押し込まれた場合、比色計５は、食品汚染物質検査の実施から得られる視覚的合図６５を読み取るよう機能する。具体的には、ＬＥＤ１７に電圧が印加されることにより、検査アッセイ５６のストリップにおける視覚的合図６５の領域にレンズ２３を通して光を投影する。光検出器１１は、反射された光の色を、レンズ２３を通して検出し、マイクロプロセッサ２７（図８参照）により処理するための信号を提供する。この例では、２つのＬＥＤ１７が示される。また、温度センサ１３は、マイクロプロセッサ２７に対して、アッセイ検査の実施時における温度を示す信号を提供する。マイクロプロセッサ２７は、温度、及び視覚的合図６５より受けた光の波長から、視覚的合図６５の色が化学的汚染物質、細菌汚染物質、又は他の食品汚染物質を示すかどうかを判定するようにプログラムされる。食品汚染物質が特定された場合、マイクロプロセッサ２７は、以下でさらに説明するように、検査の結果をメモリ３１に保存するようにさらにプログラムされる。比色計５は、適切な視覚的合図５６の色センサの例を提供する目的のために図７に示されるのであって、限定するものではないことに留意されたい。
【００５２】
図８は、好ましい実施形態の食品検査装置７０に含まれる様々な構成要素の概要ブロック図を示す。図示されるように、直流電源８５は、電源スイッチ８７を介して様々な構成要素に電源を供給する。マイクロプロセッサ２７は、後述されるように、遠隔監視施設４３へ送信するために、様々な検査結果信号、及び他の信号・データに応答するようにプログラムされる。メモリ３１はマイクロプロセッサのために提供される。ＵＳＢポート８はマイクロプロセッサ２７に接続される。放射線検出器アセンブリ３２は、比色計５、ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５、放射線検査開始スイッチ４７、アッセイ検査開始スイッチ４９、標準局日時受信機（Bureau of Standards Date/Time Receiver）８４、安全表示灯３６、危険表示灯３８、ディスプレイ２５、タイマー４４、及びマルチプレクサ３５のように、マイクロプロセッサに接続される。ＧＰＳアンテナ３は、マルチプレクサ３５に地理的な位置信号を順次提供するＧＰＳ受信機３３に接続される。マルチプレクサ３５の出力は、トランスミッタ３７に接続されて、多重化信号（multiplexed signal）を、アンテナ４を介して携帯電話ネットワーク３９から遠隔監視施設４３に対して、直接、又はインターネット４１を介して送信する。アンテナ２９は、標準局日時受信機８４に接続され、標準局から現在の日付・時間を受信する。
【００５３】
マイクロプロセッサ２７は、図９Ａのステップ１００〜１２８、及び図９Ｂのステップ１３０〜１３６の必要に応じた実行を確実にするようにプログラムされる。本発明の好ましい実施形態における消費者食品検査装置７０を操作するステップを詳述するために、図９Ａ及び９Ｂのフローチャートについて述べる。
【００５４】
ここで、図４〜９Ａ及び９Ｂに示される消費者食品検査装置の操作について好ましい実施形態を論じる。図９Ａのフローチャートに関して、ユーザーは、操作を開始するために、ステップ１００に示すように、先ず電源スイッチ４７を操作して装置７０を起動する。ステップ１０１において、ＵＰＣ又はＱＲＣコードが検査すべき食品の梱包から入手可能である場合、ユーザーはＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５のスキャニングウインドウ８５の上にコードストリップを置く。このようなコードが検出され読み取られた場合、ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機４５は、ステップ１０２に示すように、検出されたコード信号を保存するためにメモリ３１に供給する。しかし、ＵＰＣ／ＱＲＣコードストリップが入手できない場合、ユーザーは、直接ステップ１０３に進んで、食品サンプルをサンプル容器２０に置くことになる。ステップ１０４で質問されステップ１０５で確認されたときに、食品サンプルが液化又は粉砕されていない場合、ユーザーはステップ１０７に進んで、前述のように、ブレード筺体３０を容器１８の上に固定することによって液化器アセンブリ１４を起動し、次に、食品サンプルが完全に粉砕又は液化されるまで液化器の押しボタンスイッチ１６を押し続ける。食品サンプルが完全に粉砕又は液化された時点で、ステップ１０７は完了し、その後、ユーザーはステップ１０８に進み、放射線検査又はアッセイ検査のいずれの実施を希望するのかを決定する。ユーザーが放射線検査の実施を選択した場合、放射線検査開始ボタン４７を押すことによってステップ１０９に入り、マイクロプロセッサ２７は放射線検出器アセンブリ３２を動作させて放射線の検査を行う。検査結果が、食品サンプルに放射線汚染のないことを示す場合、マイクロプロセッサ２７は「安全」灯３６を点灯し、さらなる動作は行われない。しかし、ステップ１１４において、食品サンプルが検査されて危険である放射線を含む場合、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１１５において、「危険」灯３８を点灯し、ステップ１１３において、ディスプレイ２５上に「食品の廃棄」という文言を表示するようにプログラムされる。また、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１１６において、危険であるという検査結果をメモリ３１に保存する。ユーザーがアッセイ検査の実施を希望しない場合、マイクロプロセッサ２７に、食品サンプルが危険である放射線により汚染されていると判明したことを示すデータをメモリ３１からマルチプレクサ３５へ伝送させる、送信スイッチ７０による処理を選択できる。また、この時、食品サンプルの供給源と由来を示し、食品自体を特定するＵＰＣ／ＱＲＣコードが得られている場合、マイクロプロセッサ２７は、メモリ３１からマルチプレクサ３５へコード化された情報を伝送する。また、マイクロプロセッサ２７は、受信機８４からの日時信号、及びＧＰＳ受信機３３からのＧＰＳ信号がマルチプレクサ３５に伝送されることを確実にする。マルチプレクサ３５は、前述の信号を多重化し、それらをトランスミッタ３７へ送るように動作する。マイクロプロセッサ２７は、トランスミッタ３７を動作させて、これにより、アンテナ４を介して携帯電話ネットワーク３９から遠隔監視施設４３に対して、直接、又はインターネット４１を介して検査結果を送信する。
【００５５】
前に示したように、ステップ１０８において、ユーザーは、放射線検査又はアッセイ検査を実施するかどうかを選択する。前述のように放射線検査が実施されたと仮定すると、ユーザーはアッセイ検査の実行も選択することができ、又は選択しないことも可能である。また、ユーザーが、すでに放射線検査を実施しないことを選択し、ステップ１１７に示されるようにアッセイ検査ルーチンのみの開始を選択することができるのは言うまでもない。アッセイ検査ルーチンは、ユーザーが特定の食品汚染物質のための検査を示す検査アッセイストリップ５６を選択することにより、ステップ１１８において始まる。検査すべき食品汚染物質はカバーストリップ６８の頂部に印刷されている（このような印刷は図３には示されない）。ステップ１１９において、アッセイストリップ５６のサンプルパッド５８は、サンプル容器２０からブレード筺体３０が取り除かれた後、食品サンプル中に浸漬される。ステップ１２０において、ユーザーは、食品汚染物質が印刷された検査アッセイストリップ５６の供給端を、サンプルパッド５８から検査アッセイ回収スロット（test assay recovery slot）６の開口部８０に真っすぐに挿入し、回収スロット６の閉端９により内方へのさらなる移動が妨げられるまで検査アッセイストリップ５６をそこに押し込む。次に、ステップ１２１において、ユーザーはアッセイ検査開始ボタン４９を押し、この動作により、マイクロプロセッサ２７が応答して比色計５を動作させることでアッセイ検査を実施し、これにより、検査開始から所定時間後に、視覚的合図６５で示される色の波長を示す信号を得る。マイクロプロセッサ２７は、得られた色の波長をメモリに保存された対応する食品汚染物質の波長と比較し、ステップ１２２に示されるように、食品サンプルが、安全であるかどうか、及び、汚染されていないかどうかを判定する。ステップ１２３のようにｙｅｓの場合、マイクロプロセッサ２７は、ステップ１２４に示すように、「安全」灯３６を点灯する。食品サンプルが汚染されている場合（ステップ１２６）、マイクロプロセッサ２７は「危険」灯３８を点灯することによって応答し（ステップ１２７）、これとともに、ステップ１２５でディスプレイスクリーン２５上に「食品の廃棄」のメッセージを表示し、また、ステップ１２８に示すようにその結果をメモリ３１に保存する。危険という検査結果を受信した後、食品中の放射線が危険であるという示唆の取得に対して前述したように、ユーザーは送信スイッチ７１を押すように指示を受け、それにより、マイクロプロセッサ２７が応答して、前述したように、メモリ３１からマルチプレクサ３５へ検査結果を送り、かつ、多重化をしてマルチプレクサ３５の出力からトランスミッタ３７へ供給するために、ＧＰＳ信号、日時信号、ＵＰＣ／ＱＲＣ信号も一緒にメモリ３１からマルチプレクサ３５へ送る。次いで、トランスミッタ３７は、前述のように、マイクロプロセッサ２７により動作して、アンテナ４を介した携帯電話ネットワーク３９によって、遠隔監視施設４３へ直接、又はインターネット４１を介して間接的に遠隔監視施設４３へ送信する。図９Ｂのステップ１３０〜１３６のフローチャートは、前述の様々な信号データを遠隔監視施設４３へ多重送信する前述のステップを示すことに留意されたい。図９Ｂのフローチャートに示すように、遠隔監視施設４３へ送信される情報には、「危険」な放射線検査結果のみを含むか、「危険」な化学及び／又は生物汚染物質データのみを含むか、あるいは、場合によっては、ステップ１３３及び１３４からの放射線及び検査アッセイのデータ結果の両方が含まれてもよく、また、これらのデータに加えて、図示されるように、ステップ１３１による日時データ、及びステップ１３２によるＵＰＣ／ＱＲＣコーディングを含んでもよい。
【００５６】
前述の議論は本発明の例示的実施形態を開示し説明するだけである。当業者であれば、それらの議論及び付属の請求項から、以下の請求項に定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更、修正、及び変形が行えることを容易に理解するであろう。例えば、トランスミッタ３７はマルチプレクサ３５からの出力信号をＷｉＦｉネットワーク又はラジオ送信経由で遠隔監視地点へ直接送信するようにできる。また、明細書及び図面を検討する当業者に明らかであるように、ベース又は筺体１２は、代替的にシャーシ１２として表現され、各々頂部、底部、及び側部を有することを意図されている。
【符号の説明】
【００５７】
３…ＧＰＳ（全地球測位システム）アンテナ、４…携帯アンテナ、５…比色計センサ、６…検査アッセイ受容スロット、７…比色計ウインドウ、８…ＵＳＢポート、１０,７０…食品検査装置、１１…光検出器、１２…筺体、１４…液化器、１６…押しボタンスイッチ、１７…発光ダイオード（ＬＥＤ）、１８…容器、２０…サンプルコンテナ、２２…ブレードアセンブリ、２３…レンズ、２４…ヒンジ、２５…ディスプレイ、２６…スピンドル、２７…マイクロプロセッサ、２８…混合ブレード、２９…日時アンテナ、３０…ブレード筺体、３２…放射線検出器アセンブリ、３３…ＧＰＳ受信機、３４…表示灯アセンブリ、３５…マルチプレクサ、３６…「安全」表示灯、３７…トランスミッタ、３８…「危険」表示灯、３９…携帯電話ネットワーク、４１…インターネット、４３…遠隔監視施設、４４…タイマー、４５…ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機、４６…制御ボタン、４７,８７…電源スイッチ、４９…アッセイ検査開始ボタン、５６…側方流動アッセイ（検査アッセイストリップ）、５８…サンプルパッド、６０…試薬パッド、６２…メンブレン、６４…検査ゾーン、６５…着色線、６６…廃棄物貯蔵器、６７…着色線、７１…送信押しボタンスイッチ、８４…標準局日時受信機、８５…ＵＰＣ／ＱＲＣスキャニングウインドウ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査して、危険であるという知見を遠隔監視施設へ送信するための一体的な消費者装置を提供する方法であって、
筺体の頂部において、頂部が開口した内部受容領域を含む容器を形成し、前記内部受容領域が食品サンプルを保持するように構成されるステップと、
前記食品サンプル中の有害汚染物質の存在を示す出力信号を生成するために、少なくとも１つの有害汚染物質検出器を前記容器に近接した前記筺体の頂部に装着するステップと、
前記消費者装置の地理的位置を示す信号を提供するために、前記筺体に全地球測位センサ（ＧＰＳ）を装着するステップと、
前記筺体にマイクロプロセッサを装着するステップと、
データを遠隔監視施設へ送信するために、前記筺体に送信手段を装着するステップと、
前記送信手段を動作させて前記遠隔監視施設にデータを送信し、これにより食品サンプル中の有害汚染物質の検出、及び食品サンプルの地理的な位置を通知するために、前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器からの前記出力信号、及び前記ＧＰＳ信号の両方に応答するように前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を含んで構成される方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器は、前記容器中の食品から放射された放射線を検出し、かつ、前記食品サンプル中の有害な電離放射線の存在又は不存在を示すために、前記容器に近接して配置された放射線検出器であり、有害な放射線が放射性物質の通常のバックグラウンドレベルを超える量によって示される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器の前記装着ステップには、
少なくとも１つの有害汚染物質に親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含んで構成される検査アッセイが少なくとも１つ含まれる検査アッセイ供給室を、前記筐体に形成するステップと、
食品サンプル中の特定の有害汚染物質を示す、前記検査アッセイの対象ゾーンにおける色変化を検出することにより、前記食品サンプルにより活性化された前記検査アッセイを読み取り、前記マイクロプロセッサに前記有害汚染物質の存在又は不存在を示す信号を出力する視覚手段を、前記筐体に形成するステップと、
が更に含まれる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信手段を装着するステップには、
前記ＧＰＳ信号、及び検出された有害食品汚染物質を示す、前記マイクロプロセッサからの出力信号を、多重化して多重化出力信号を提供するために、前記筐体にマルチプレクサを装着するステップと、
前記多重化出力信号を前記遠隔監視施設へ送信するために、前記多重化出力信号を受け、かつ、前記マイクロプロセッサからの送信信号に応答するトランスミッタを、前記筐体に装着するステップと、
が更に含まれる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信が、携帯電話ネットワークを介して前記遠隔監視施設へ直接的に送信するか、又は前記携帯電話ネットワークからインターネットを介して前記遠隔監視施設へ間接的に送信するか、のいずれかである請求項４に記載の方法。
【請求項６】
現在の日付及び時間を示す信号を受信するための受信機を前記筺体に装着するステップと、
日付及び時間の信号を受信して前記マルチプレクサに日時信号を提供することにより、前記ＧＰＳ信号及び前記食品汚染物質信号と多重化して、前記遠隔監視施設へ送信するために、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記筺体の頂部に第１表示灯及び第２表示灯を装着するステップと、
所与の食品サンプルが安全であるという検査結果の場合に前記第１表示灯を点灯し、所与の食品サンプルが危険であるという検査結果の場合に前記第２表示灯を点灯するように、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記筺体の頂部にディスプレイを装着するステップと、
前記ディスプレイが、通常は日時及び時間を表示し、食品サンプルが危険である細菌物質、化学物質、又は放射性物質により汚染されているという検査結果の場合、検査の完了時に「食品の廃棄」をさらに表示するように、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記放射線検出器は、少なくともヨウ素１３１、セシウム１３７、及びセシウム１３４を検出可能であり、前記有害な放射線を検出したときに、前記放射線検出器の出力信号中に、放射線源がヨウ素１３１、セシウム１３７、又はセシウム１３４のうちの１つであるかどうかの指摘を含むことができる請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査アッセイの少なくとも１つが、大腸菌株Ｏ１０４：Ｈ４を検出するように構成され、他の検査アッセイが、大腸菌株Ｏ１５７：Ｈ７を検出するように構成される請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
前記筺体にＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機を装着するステップと、
食品梱包上のＵＰＣ／ＱＲＣコードラベルを前記ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機のスキャン窓を横断して動かし、これに応答して、食品梱包中の食品、その由来、及び梱包の日付を特定するデータ信号を前記マイクロプロセッサに提供するステップと、
前記読み取り機からの信号に応答して、前記マイクロプロセッサが、前記マルチプレクサへ同様のデータ信号を供給し、前記ＧＰＳ信号、有害食品汚染物質を示す前記信号、及び前記日時信号を多重化して前記遠隔監視施設に送信するステップと、
を更に含んで構成される請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するために、前記容器と動作可能に接続される液化器を装着するステップを更に含んで構成される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記食品サンプル中の電離放射線の存在を示すために、前記容器に近接して配設された前記放射線検出器を配置するステップを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
ガイガー計、シンチレーション計、光電子増倍管、電離箱、半導体検出器、放射線量計、及びこれらの組み合わせからなる群より前記放射線検出器を選択するステップを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
ユーザーに放射性物質の存在を知らせるために、前記放射線検出器及びマイクロプロセッサと動作可能に接続される表示器アセンブリを前記筺体上に装着することを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
対応する検査アッセイの検出プロセスを完了するのに必要な時間を監視し測定するために、前記筺体中にタイマーを装着するステップを更に含んで構成される請求項３に記載の方法。
【請求項１７】
前記検査アッセイがクロマトグラフィーアッセイである請求項３に記載の方法。
【請求項１８】
ディップスティックアッセイ、フロースルーアッセイ、側方流動アッセイ及びこれらの組み合わせからなる群より前記クロマトグラフィーアッセイを選択するステップを更に含んで構成される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アッセイ試薬が、生物剤、化学剤、食品アレルゲン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有害汚染物質に対して特別の親和性を示す請求項３に記載の方法。
【請求項２０】
前記生物剤が病原菌である請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
エシェリキア属菌種、バチルス属菌種、クロストリジウム属菌種、カンピロバクター属菌種、サルモネラ属菌種、リステリア・モノサイトゲネス、シゲラ属菌種、連鎖球菌属菌種、ビブリオ属菌種、ブドウ球菌属菌種、エルシニア属菌種、及びこれらの菌株、並びに、これらの組み合わせからなる群より前記病原菌を選択するステップを更に含んで構成される請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、炭疽菌、セレウス菌、ボツリヌス菌、ウェルシュ菌、カンピロバクター・ジェジュニ、サルモネラ腸炎菌、ネズミチフス菌、コレラ菌、腸炎ビブリオ菌、ビブリオ・バルニフィカス、黄色ブドウ球菌、エンテロコリチカ菌、及びこれらの組み合わせからなる群より前記病原菌を選択するステップを更に含んで構成される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
農薬、トキシン、リシン、ボツリン、アフラトキシン、ピロリジディンアルカロイド、スコンブロトキシン、ニューロトキシン、マイコトキシン、オクラトキシンＡトキシン、パツリントキシン、フサリウムトキシン、フモニシン、トリコテセン、デオキシニバレノール、及びゼアレレノン、海産毒、シガテラトキシン、シェルフィッシュトキシン、及びテトロドトキシン、シアン化物、ニコチン、ダイオキシン、ポリ塩化フェニル、フラン、重金属、ひ素、鉛、及び水銀、ヒスタミン、ヒスタジン、並びに、これらの混合物からなる群より前記化学剤を選択するステップを更に含んで構成される請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
アーモンド、卵、グリアジン、へーゼルナッツ、牛乳、ピーナッツ、大豆粕、及びこれらの混合物からなる群より前記食品アレルゲンを選択するステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
食品サンプル中の有害汚染物質の存在を検査して、危険であるという知見を遠隔監視施設へ送信するための一体的な消費者装置を提供する方法であって、
筺体の頂部において、頂部が開口した内部受容領域を含む容器を形成し、前記内部受容領域が食品サンプルを保持するように構成されるステップと、
前記食品サンプル中の有害汚染物質の存在を示す出力信号を生成するために、少なくとも１つの有害汚染物質検出器を前記容器に近接した前記筺体の頂部に装着するステップと、
前記消費者装置の地理的位置を示す信号を提供するために、前記筺体に全地球測位センサ（ＧＰＳ）を装着するステップと、
前記筺体にマイクロプロセッサを装着するステップと、
データを遠隔監視施設へ送信するために、前記筺体に送信手段を装着するステップと、
前記送信手段を動作させて前記遠隔監視施設にデータを送信し、これにより食品サンプル中の有害汚染物質の検出、及び食品サンプルの地理的な位置を通知するために、前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器からの前記出力信号、及び前記ＧＰＳ信号の両方に応答するように前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を含んで構成される方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器は、前記容器中の食品から放射された放射線を検出し、かつ、前記食品サンプル中の有害な電離放射線の存在又は不存在を示すために、前記容器に近接して配置された放射線検出器であり、有害な放射線が放射性物質の通常のバックグラウンドレベルを超える量によって示される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの有害汚染物質検出器の前記装着ステップには、
少なくとも１つの有害汚染物質に親和性を有する少なくとも１つのアッセイ試薬を含んで構成される検査アッセイが少なくとも１つ含まれる検査アッセイ供給室を、前記筐体に形成するステップと、
食品サンプル中の特定の有害汚染物質を示す、前記検査アッセイの対象ゾーンにおける色変化を検出することにより、前記食品サンプルにより活性化された前記検査アッセイを読み取り、前記マイクロプロセッサに前記有害汚染物質の存在又は不存在を示す信号を出力する視覚手段を、前記筐体に形成するステップと、
が更に含まれる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信手段を装着するステップには、
前記ＧＰＳ信号、及び検出された有害食品汚染物質を示す、前記マイクロプロセッサからの出力信号を、多重化して多重化出力信号を提供するために、前記筐体にマルチプレクサを装着するステップと、
前記多重化出力信号を前記遠隔監視施設へ送信するために、前記多重化出力信号を受け、かつ、前記マイクロプロセッサからの送信信号に応答するトランスミッタを、前記筐体に装着するステップと、
が更に含まれる請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送信が、携帯電話ネットワークを介して前記遠隔監視施設へ直接的に送信するか、又は前記携帯電話ネットワークからインターネットを介して前記遠隔監視施設へ間接的に送信するか、のいずれかである請求項４に記載の方法。
【請求項６】
現在の日付及び時間を示す信号を受信するための受信機を前記筺体に装着するステップと、
日付及び時間の信号を受信して前記マルチプレクサに日時信号を提供することにより、前記ＧＰＳ信号及び前記食品汚染物質信号と多重化して、前記遠隔監視施設へ送信するために、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記筺体の頂部に第１表示灯及び第２表示灯を装着するステップと、
所与の食品サンプルが安全であるという検査結果の場合に前記第１表示灯を点灯し、所与の食品サンプルが危険であるという検査結果の場合に前記第２表示灯を点灯するように、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記筺体の頂部にディスプレイを装着するステップと、
前記ディスプレイが、通常は日時及び時間を表示し、食品サンプルが危険である細菌物質、化学物質、又は放射性物質により汚染されているという検査結果の場合、検査の完了時に「食品の廃棄」をさらに表示するように、前記マイクロプロセッサをプログラムするステップと、
を更に含んで構成される請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記放射線検出器は、少なくともヨウ素１３１、セシウム１３７、及びセシウム１３４を検出可能であり、前記有害な放射線を検出したときに、前記放射線検出器の出力信号中に、放射線源がヨウ素１３１、セシウム１３７、又はセシウム１３４のうちの１つであるかどうかの指摘を含むことができる請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記検査アッセイの少なくとも１つが、大腸菌株Ｏ１０４：Ｈ４を検出するように構成され、他の検査アッセイが、大腸菌株Ｏ１５７：Ｈ７を検出するように構成される請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
前記筺体にＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機を装着するステップと、
食品梱包上のＵＰＣ／ＱＲＣコードラベルを前記ＵＰＣ／ＱＲＣ読み取り機のスキャン窓を横断して動かし、これに応答して、食品梱包中の食品、その由来、及び梱包の日付を特定するデータ信号を前記マイクロプロセッサに提供するステップと、
前記読み取り機からの信号に応答して、前記マイクロプロセッサが、前記マルチプレクサへ同様のデータ信号を供給し、前記ＧＰＳ信号、有害食品汚染物質を示す前記信号、及び前記日時信号を多重化して前記遠隔監視施設に送信するステップと、
を更に含んで構成される請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
未液化食品サンプルを液化食品サンプルに変換するために、前記容器と動作可能に接続される液化器を装着するステップを更に含んで構成される請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記食品サンプル中の電離放射線の存在を示すために、前記容器に近接して配設された前記放射線検出器を配置するステップを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１４】
ガイガー計、シンチレーション計、光電子増倍管、電離箱、半導体検出器、放射線量計、及びこれらの組み合わせからなる群より前記放射線検出器を選択するステップを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
ユーザーに放射性物質の存在を知らせるために、前記放射線検出器及びマイクロプロセッサと動作可能に接続される表示器アセンブリを前記筺体上に装着することを更に含んで構成される請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
対応する検査アッセイの検出プロセスを完了するのに必要な時間を監視し測定するために、前記筺体中にタイマーを装着するステップを更に含んで構成される請求項３に記載の方法。
【請求項１７】
前記検査アッセイがクロマトグラフィーアッセイである請求項３に記載の方法。
【請求項１８】
ディップスティックアッセイ、フロースルーアッセイ、側方流動アッセイ及びこれらの組み合わせからなる群より前記クロマトグラフィーアッセイを選択するステップを更に含んで構成される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記アッセイ試薬が、生物剤、化学剤、食品アレルゲン、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される有害汚染物質に対して特別の親和性を示す請求項３に記載の方法。
【請求項２０】
前記生物剤が病原菌である請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
エシェリキア属菌種、バチルス属菌種、クロストリジウム属菌種、カンピロバクター属菌種、サルモネラ属菌種、リステリア・モノサイトゲネス、シゲラ属菌種、連鎖球菌属菌種、ビブリオ属菌種、ブドウ球菌属菌種、エルシニア属菌種、及びこれらの菌株、並びに、これらの組み合わせからなる群より前記病原菌を選択するステップを更に含んで構成される請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
腸管出血性大腸菌Ｏ１０４：Ｈ４、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、炭疽菌、セレウス菌、ボツリヌス菌、ウェルシュ菌、カンピロバクター・ジェジュニ、サルモネラ腸炎菌、ネズミチフス菌、コレラ菌、腸炎ビブリオ菌、ビブリオ・バルニフィカス、黄色ブドウ球菌、エンテロコリチカ菌、及びこれらの組み合わせからなる群より前記病原菌を選択するステップを更に含んで構成される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
農薬、トキシン、リシン、ボツリン、アフラトキシン、ピロリジディンアルカロイド、スコンブロトキシン、ニューロトキシン、マイコトキシン、オクラトキシンＡトキシン、パツリントキシン、フサリウムトキシン、フモニシン、トリコテセン、デオキシニバレノール、及びゼアレレノン、海産毒、シガテラトキシン、シェルフィッシュトキシン、及びテトロドトキシン、シアン化物、ニコチン、ダイオキシン、ポリ塩化フェニル、フラン、重金属、ひ素、鉛、及び水銀、ヒスタミン、ヒスタジン、並びに、これらの混合物からなる群より前記化学剤を選択するステップを更に含んで構成される請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
アーモンド、卵、グリアジン、へーゼルナッツ、牛乳、ピーナッツ、大豆粕、及びこれらの混合物からなる群より前記食品アレルゲンを選択するステップをさらに含む請求項１９に記載の方法。
【図４】
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−１０４８７２（Ｐ２０１３−１０４８７２Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３６８８２（Ｐ２０１２−２３６８８２）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【出願人】（５０９００８６５１）ハロゲート ホールディングス カンパニー リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【出願人】（５０９００８６５１）ハロゲート ホールディングス カンパニー リミテッド (2)
【Ｆターム（参考）】
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