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研發新一代能於15分鐘內快速偵測有害藻類的偵測裝置

2019/11/18 @國際

摘要

新加坡國立大學研究團隊為有效解決有害藻華所帶來的生態危害與漁業衝擊,研發出運用智慧型手機做為平台的新一代藻類偵測裝置,其裝置之檢測準確率高達90%,方便漁民能在短時間內快速掌握所處水域之藻類數值監控。

研發新一代能於15分鐘內快速偵測有害藻類的偵測裝置

  發生有害藻華(algae bloom)的周邊水域往往對當地生態環境造成嚴重的衝擊,同時也連帶影響周邊漁業與養殖業的發展。若以傳統的監控及檢測方式,恐延誤整治與防治的黃金時間,唯有在有害藻華大規模爆發前,優先取得藻華可能發生之地點、規模、類型等基礎數據,才有機會將當地的環境衝擊降到最低,並保障當地漁民生計及漁業發展。新加坡國立大學(National University of Singapore)的研究團隊便開發出一款運用智慧型手機做為平台(platform)的新一代藻類偵測裝置,以方便漁民能在短時間內快速掌握所處水域之藻類數值監控。
  研究團隊首先以3D列印技術(3D-printing)製造出一座整合性平台。平台內包含以光電濕潤(optoelectrowetting,簡稱OEW)技術做為基礎的光驅微流體晶片(light-driven microfluidic chip)、普通智慧型手機及多種特殊光學元件等材料。研究團隊接著利用該裝置的光學元件及光驅微流晶片偵測水樣中的光學變化,並藉此蒐集藻類種類、密度等數據,最後再根據數據本身進行分析評估。目前該裝置平台已可分析兩種淡水型(Chlamydomonas reinhardtiiMicrocystis aeruginosa)及兩種海水型(Amphiprora sp.與Cylindrotheca closterium)有害藻類,供使用者更快速方便掌握水域的狀況。
  相較於傳統檢測方法動輒2,200-73,000美元的檢測價格,研究團隊的偵測裝置僅約220美元的價格,大幅降低檢測成本。除此之外,研究團隊的這項裝置可提供高達90%的檢測準確率,使檢測結果更可信。研究團隊的這套裝置將可供使用者體驗一套完整輕量化的晶片實驗室(lab-on-a-chip),快速掌握水體藻類的數值,保障漁業生計發展。
  該研究由新加坡國家研究基金會(National Research Foundation,簡稱NRF)及新加坡教育部(Ministry of Education)提供資助。相關研發成果已發表在<Harmful Algae>。

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