神経剤検知の動作原理

神経剤検知管や検知紙では、 生体内の酵素反応を模した仕組みを利用して、 神経剤の存在を判定しています。ここではその仕組みをご紹介します。

神経細胞の模式図

神経細胞は、神経伝達物質をシナプス間で放出し、 それを次の細胞が受け取ることで、 筋肉の収縮や弛緩を制御しています。

筋肉は連続して複雑な動きを行うため、 神経伝達物質は一度役割を果たすと、 速やかに分解され、 次の信号を正確に伝えられる状態に戻る必要があります。

つまり、筋肉が複雑で正確な動きを実現するためには、 シナプスで放出された神経伝達物質が、 速やかに分解されて消失することが不可欠なのです。

すぐに分解される物質

この速やかに分解される神経伝達物質が、 アセチルコリンです。

アセチルコリンは、 アセチルコリンエステラーゼという酵素によって 短時間で分解されることで、 次の神経信号が正確に伝わる仕組みになっています。

神経剤は、 このアセチルコリンの分解を妨げることで、 神経刺激が過剰に持続する状態を引き起こします。 その結果、筋肉は正常な収縮や弛緩ができなくなります。

正常な神経細胞

放出されたアセチルコリンがシナプス間隙に拡散し、アセチルコリンエステラーゼによって即座に分解されることで神経・筋肉が正常に動作する状態。

	アセチルコリン(ACh)
	アセチルコリンエステラーゼ(AChE)
	アセチルコリンは、 神経から放出された後、アセチルコリンエステラーゼによって速やかに分解される。 この迅速な分解により、筋肉の収縮は一過性に制御され、次の神経信号に正しく応答することができる。

神経剤に暴露された神経細胞

神経剤によってアセチルコリンエステラーゼが阻害され、アセチルコリンが 分解されずにシナプス間隙に蓄積する様子。神経・筋肉の働きが正常に制御できなくなる。

	神経剤
	神経剤は、アセチルコリンに似た物質ではありませんが、 アセチルコリンを分解する 酵素（アセチルコリンエステラーゼ）の 活性部位に結合し、その働きを阻害します。 その結果、神経伝達物質であるアセチルコリンが分解されずに シナプス間隙に残り続け、神経からの刺激が止まらなくなります。 この異常な刺激の持続により、筋肉は正常な収縮や弛緩ができなくなります。

神経剤に暴露されると

神経剤（サリン、ソマン、VX など）の多くは、アセチルコリンエステラーゼ（AChE）を阻害する化学物質です。 AChE は神経伝達物質アセチルコリンを速やかに分解して神経刺激を終了させる重要な酵素であり、 この酵素が阻害されると神経刺激が異常に持続し、全身の筋肉が過剰に刺激され続けます。

神経剤検知の動作原理（専門的な解説）

DETEHIT や DT-11 神経剤検知管は、 この「AChE阻害」という生化学的作用に着目した検知方式を採用しています。

指示層（反応部）には固定化されたアセチルコリンエステラーゼ（AChE）が含まれており、 反応系には基質であるアセチルチオコリン（Acetylthiocholine, ATCh）と発色試薬（エルマン試薬）が用いられます。

アセチルチオコリン（ATCh）は、生体の中にあるアセチルコリン(ACh)の代わりになる類似の物質です。 AChE が正常に働くと、ATCh は分解されてチオコリン（Thiocholine）と酢酸を生じます。 生成したチオコリンがエルマン試薬と反応することで、指示層（反応部）は黄色に発色します。 つまり「黄色になる＝AChEが阻害されていない（神経剤がない）＝筋肉が正常に動く」ことを示します。

一方、神経剤などの AChE阻害物質が存在すると、AChE の働きが阻害されます。 その結果、ATCh が分解されずチオコリンが生成されないため、エルマン反応が進まず、黄色に発色しません。 この「発色しない（白いまま）」という状態でDETEHIT や DT-11 神経剤検知管は、「神経剤あり」と検知します。

製品の比較

化学剤検知器の比較は、単純に性能値を並べただけでは判断できません。 装置の優劣は、運用目的や使用環境によって変わるためであり、状況によっては複数の検知手段を併用することが有効となる場合もあります。

以下の比較表は、代表的な検知装置について、いくつかの評価項目を整理したものです。 どの装置が「良い・悪い」という結論を示すものではなく、使用条件に応じた選定を検討するための参考資料としてご覧ください。

想定される使用条件には、固定設置、車載搭載、偵察用途、個人装備としての携行、長期連続使用、単回使用など、さまざまな運用形態があります。

なお、神経剤の検出感度に限って比較した場合、DETEHIT は最も高感度な検知手段の一つと位置付けられます。