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中正大學新技術 20分鐘內測知石斑魚病毒結果

2019-07-17 13:43經濟日報 楊鎮州

中正大學奈米生物檢測科技中心主任王少君(右)。 中正大學/提供
中正大學奈米生物檢測科技中心主任王少君(右)。 中正大學/提供
台灣養殖業除了看天吃飯,更令人擔憂的還有病原體感染。中正大學奈米生物檢測科技研究中心針對嘉義縣高經濟價值的石斑魚養殖,研發「即時養殖池水病原體監控」技術,只要0.1毫升池水滴入感測器晶片,20分鐘內即確認池水是否受到病毒感染。

由於中正團隊的感測器具高靈敏度,就算池水中只含微量病毒也能精準檢測,讓養殖業者即早投藥,有效預防大量魚類染病死亡。而該感測器更可針對農藥殘留、食品安全等做客製化篩檢,應用層面廣泛。

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「坊間的智慧魚塭是利用各種感測器監控養殖水體的溫度、鹽度、溶氧量及氨氮汙染等指標,再根據感測器的回饋,養殖業者就能知道要用什麼方法應對。」中正大學奈米生物檢測科技中心主任王少君說,養殖戶最關心的是病害問題,但僅依溫度、鹽度等環境指標無法直接看出是否含有病毒或細菌,而通常採樣送到實驗室檢驗,花費時間是以日計算,往往等到檢驗結果出來,養殖水池可能早已爆發疾病感染,造成大量魚類死亡。

雲嘉南沿海地區養殖漁業相當發達,加上近年中正大學鼓勵校內教師從事在地研究,於是該校奈米生物檢測科技中心便與工研院合作,運用該中心的專利技術「光纖式奈米生物感測器」,從嘉義縣高經濟價值的石斑魚病原即時監控做起,希望降低養殖戶的損失。

王少君表示,中正大學團對所研發的「光纖式奈米生物感測器」利用貴金屬奈米粒子獨特的光學性質,結合光纖偵測放大訊號,當樣本滴入晶片後,貴金屬奈米粒子偵測與辨識到特定蛋白質時,就會引起光訊號的變化。

「使用的汙染池水就算病毒濃度只要是原來檢測方法的千分之一,甚至是萬分之一,就可以檢測到病毒。」王少君說,比起一般採樣後送實驗室透過肉眼辨識,甚至光譜儀的檢測方式,中正大學團隊的技術讓這些光訊號在感測器晶片中重複反射多達上千次,藉由不斷吸收入射光,大幅提高感測器的偵測靈敏度至少1千至1萬倍,且花費的時間只要10至20分鐘。

王少君指出,儘管現今有不少團隊同時進行智慧魚塭研究,但大多運用大數據分析,提供養殖戶判斷水質環境的參考值,中正研究團隊的技術則可在魚塭現場採取0.1毫升的池水直接滴入感測器,20分鐘內馬上顯示檢驗結果。此外,中正大學研究團隊2年多來也親自來回往返嘉義在地合作的魚塭,架設感測器並反覆測試、記錄研究結果,只為了讓感測器的檢驗效果更貼近實際養殖環境。

中正大學奈米生物檢測科技中心發展光纖式奈米生物感測器的相關技術長達十餘年,除了可針對不同魚種疾病做客製化篩檢,像是農藥殘留、抗生素殘留、大腸桿菌、沙門氏菌、蘭花病毒、胡瓜嵌紋病毒等攸關食品安全、農作植栽層面都是這項技術可應用的範圍。王少君表示,目前生物感測器已技術移轉,由廠商完成商品化,中正研究團隊也正持續進行魚塭相關研究,並與農科院等機構洽談合作。

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