アミノ酸系発光分子で高精細な潜在指紋の可視化に成功 横浜国立大学と近畿大学が開発
横浜国立大学の伊藤傑准教授と近畿大学の今井喜胤教授らの共同研究グループが、天然アミノ酸のプロリンに発光性部位を結合した分子を開発し、潜在指紋を高精細に可視化することに成功しました。
概要
横浜国立大学の伊藤傑准教授、近畿大学の今井喜胤教授らの共同研究グループは、天然アミノ酸のプロリンに発光性部位を結合した分子を開発し、潜在指紋を高精細に可視化することに成功しました。本研究で開発した分子は、親水性のアミノ酸部位と親油性の発光部位を併せ持つ構造であり、水溶液として潜在指紋に滴下すると指紋に含まれる皮脂成分に抽出され、紫外光照射時に強い緑色発光を示します。本手法では、発光分子の低濃度水溶液を用いて潜在指紋を短時間処理するだけで、指紋の紋様のみならず、個人識別の精度向上に重要な汗孔の形状まで観察することができました。本成果は、安全で簡便な指紋検出法の開発につながることが期待されます。本成果は国際学術雑誌「Advanced Optical Materials」（2026年6月15日付）のオンライン版で公開されました。
研究概要
開発した発光分子を用いた潜在指紋の可視化（図1）
開発主体
横浜国立大学 伊藤傑准教授、近畿大学 今井喜胤教授らの共同研究グループ
開発分子
天然アミノ酸プロリンに発光性部位を結合した分子
検出対象
潜在指紋（汗や皮脂成分）
発光色
緑色発光（紫外光照射時）
処理時間
5μM水溶液：5分以内（基本パターン可視化）
20μM水溶液：10秒程度（スマートフォン撮影でも明瞭）
観察可能情報
指紋の紋様、汗孔の形状（レベル3特徴）
発表媒体
Advanced Optical Materials（2026年6月15日付オンライン公開）
関連研究費
科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業
指紋検出の現状と課題
犯罪捜査や個人識別において指紋は重要な生体情報ですが、現場に残る指紋の多くは肉眼では見えにくい「潜在指紋」です。現在広く用いられている粉末法は簡便なものの、指紋の細かな特徴を明瞭に読み取るには限界があります。蛍光発光性の試薬を用いる方法が高感度・高精細な可視化手法として注目されていますが、これまでは揮発性有機溶媒や比較的高濃度の試薬が必要で、安全性やコストに課題がありました。
高精細な指紋可視化を実現した新規発光分子
本研究では、天然アミノ酸の一種であるプロリンを蛍光発光性部位に結合した新しい有機発光分子を開発しました。この分子は、電子を与える部位と受け取る部位を連結したドナー・アクセプター構造の親油性発光部位と、親水性のプロリン構造を併せ持つ分子設計となっています（図2a）。このドナー・アクセプター構造は、周囲の極性に応じて発光色が変化する蛍光ソルバトクロミズム特性を持ちます。水溶液中では弱く橙色に発光する本分子を潜在指紋に滴下すると、指紋に含まれる脂肪酸などの皮脂成分に発光分子が移動します。水溶液を除去後に紫外光を照射すると、指紋の隆線部分が強い緑色発光として可視化されました。5μMの水溶液で5分以内に指紋の基本パターンを、20μMの水溶液では10秒程度の処理でスマートフォン撮影でも明瞭に指紋像を確認できました。さらに、蛍光顕微鏡を用いることで、個人識別に有用なレベル3特徴である汗孔の形状まで観察可能でした（図2b）。
多様な発光機能を持つ分子設計の有効性
開発した分子は、指紋検出だけでなく、複数の発光機能も有しています。プロリン構造が持つキラリティにより、結晶状態で緑色発光の円偏光発光（CPL）を示しました。また、結晶をこすると発光色が橙色に変わり、水蒸気により元に戻る水蒸気応答性メカノクロミック発光（MCL）も示しました（図2c）。これらのことから、アミノ酸部位と発光部位を連結する分子設計は、複数の発光機能を備えた分子の創製に有効であることが示されました。
今後の展開と応用可能性
本研究で示された、親油性の発光部位に親水性のアミノ酸を結合した分子設計は、潜在指紋を高精細に可視化できる水溶液の調製に繋がりました。今後は、この設計指針に基づき、さらに多様な発光分子を合成し、高感度化・高精細化を追求することで、犯罪捜査や鑑識現場で用いられる指紋検出剤への応用が期待されます。さらに、この分子設計は、指紋検出に限らず、微量有機成分の可視化、環境応答型センサー、情報記録・偽造防止材料など、幅広い発光センシング材料の開発にも繋がる可能性があります。
まとめ
横浜国立大学と近畿大学の研究グループは、天然アミノ酸プロリンと発光性部位を結合した新規分子を開発し、潜在指紋を安全かつ高精細に可視化することに成功しました。この分子は、指紋の微細な特徴である汗孔の形状まで観察可能であり、従来の検出法における課題を克服するものです。今後は、犯罪捜査や個人識別分野への応用、さらには多様なセンシング材料開発への展開が期待されます。
