フォトニック結晶センサーは、フォトニック結晶の周期構造を利用して外部環境の変化を伝達し、対象環境の刺激を構造色、回折ピーク、または反射スペクトル信号に変換できるため、現場環境モニタリングにおいて直感的で迅速かつ無標識検出の利点を持つ。本論文は、コロイドフォトニック結晶（CPCs）センサーを主軸に、その構造設計、応答メカニズムおよび環境汚染物質検出における研究進展を体系的に概説する。まず、一次元、二次元および三次元CPCsの光学原理を概説し、格子間隔、有効屈折率および構造秩序の変化が検知信号の調整に及ぼす役割を明らかにする。続いて、フォトニック結晶のハイドロゲル、人工オパール／逆オパール、球状コロイド結晶ミクロスフェアおよび金属有機構造体（MOFs）複合フォトニック結晶などの主要な構造および材料設計戦略を整理する。これに基づき、気相、液相、産業および農業などの環境汚染物質検出におけるCPCsセンサーの代表的な応用について重点的に論じる。最後に、CPCsセンサーの安定性、バッチの一貫性、耐干渉性および携帯型読み取りの課題を総括し、多変量信号収集、機械学習支援解析および集積化装置における展望を示す。

フォトニック結晶センサー;コロイドフォトニック結晶;構造色;環境汚染物質;現場検出