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2024-10-21以浮萍為基礎開發的光學生物感測器能快速且準確地檢測水質 514 期

Author 作者 整理報導|陳亭瑋

在現今的環境保護工作中,水質監測一直是個重要且具挑戰性的領域。隨著農業和工業的發展,水體中的除草劑汙染問題日益嚴重。傳統的水質檢測方法往往耗時費力,難以滿足快速反應的需求。就讀嘉義大學生物機電工程學系的陸品丞在助理教授龔毅指導下,應用水生植物浮萍(Lemna minor),為水質監測領域帶來新穎、快速又準確的感測方法。此方法目前也已發表於《生物感測器與生物電子學》(Biosensors and Bioelectronics)期刊中。

浮萍為常見的水生植物,生長迅速且對水質變化敏感,在國際上一直被認為是檢測水體汙染的生物指標。嘉義大學發表的研究創新之處,在於將浮萍與簡單且經濟實惠的光機電整合系統相結合,開發出一種全新的生物感測器。這款感測系統的開發成本低於10美元,卻能夠快速且準確地檢測水中的除草劑汙染。

傳統的浮萍生長抑制試驗需要168小時(7天)才能得出結果,而這種新方法僅需48小時就能完成檢測,大幅提高了效率。更令人驚喜的是,這種方法不僅速度快,準確度和精確度也與現有的國際標準,例如ISO 20079、OECD 221和USEPA相當。傳統方法需要168小時,才能檢測出36.4 ppm的嘉磷塞(Glyphosate)和34 ppm的固殺草(Glufosinate),而這兩種都是全球廣泛使用的除草劑;而此生物感測器能夠在48小時內檢測出水中10ppm的嘉磷塞和1 ppm的固殺草。

如果能夠脫離實驗室、普及商業化,可以想見此感測器在實際應用上將有機會成為一種高效且低成本的水資源管理方法。此便攜式的生物感測器不僅可以在實驗室內使用,還有運用在野外環境進行即時水質監測的潛力,這對於及時發現和處理水汙染問題非常重要。另外,研究團隊在此研究中成功地結合生物學知識與工程技術,更反映出跨領域學習的重要性。

展望未來,這種基於浮萍的生物感測器有望在環境監測領域得到廣泛應用。它不僅能為科研工作者提供更便捷的研究工具,也有可能成為環境保護部門和水資源管理機構的重要監測手段。隨著技術的進一步完善和推廣,這種創新的感測方法有機會為保護水資源做出重要貢獻。

新聞來源
嘉義大學(2024年9月18日)。嘉大生機系大四陸品丞同學展現優異研究能力 研究成果刊登於國際生物感測領域排名第一期刊。國立嘉義大學。https://www.ncyu.edu.tw/ncyu/Subject/Detail/209673?nodeId=835