• 技術名稱
  • 有害藻類智慧辨識及分子快篩多元監測系統
  • 計畫單位
  • 國立成功大學
  • 展區位置
  • 僅供線上展示
  • 聯絡人
  • 邱宜亭
  • 電子信箱
  • yitingchiu@mail.ncku.edu.tw
技術說明 水中有害藻類、毒素及臭味等藻類代謝物,攸關民眾飲水、遊憩以及養殖食品安全與美感,是全世界水源、養殖業者及自來水廠共同關注的問題。傳統上,有害藻類、毒素及臭味監測,由問題發現、通知檢測、採樣與分析、結果提報、啟動應變,最少需2天。除耗費非常長時間外,也仰賴高度專業人力執行鑑定與分析,其成本也相當高,是目前全世界水源、水廠及養殖業者面臨的重要挑戰之一。「有害藻類智慧辨識及分子快篩多元監測系統」提供水源管理單位、淨水廠及養殖業者,快速、精準、低成本、免專業人力的監測方法,作為水質管理手段,以保障水質及水產安全及品質。
本系統由三個核心技術組成,整合了光學、人工智慧、免疫學及分子生物學分析技術,用以評斷水體中有害藻類及代謝物的危害性。(1)第一階段為藻類智慧辨識系統,藉由手持式顯微鏡提升現地應用性,搭配智慧辨識手機APP,即時進行藻種辨識,免除樣品後送實驗室由專業鑑藻人員分析的步驟,加快對於有疑慮水體的初步判定。(2)第二階段為藻毒/臭味的快篩技術,診斷水體中藻毒/臭味的存在與否,用以評估是否啟動更進一步的採樣及分析。透過快篩試紙技術,初篩水體中藻毒/臭味的存在與否,以判定後續採樣及精準分析的必要性,可為管理單位節省下可觀的支出。(3)第三階段為藻毒/臭味合成基因的分子生物檢測技術及應用套件,利用即時定量聚酵素鏈鎖反應儀(qPCR),搭配本團隊開發之藻毒素及臭味分子生物分析套件及藍綠菌基因與代謝物資料庫,及遠端技術支援,可在水源、養殖池現場,針對產藻毒及產臭味等藍綠菌,進行基因抽取及定量,並於3小時內完成90個以上樣品之分析,確認水中產毒與產臭毒基因的含量、並推估水體中藻毒及臭味存在的風險,具有快速、準確的優勢,有效提升對藻華、及藻毒、臭味監測之時效性。
本技術是基於2018年獲選未來科技突破獎的「移動式有害藻類及毒素快速檢測平台」的成果,本系統整合加入藻類AI智慧辨識、毒素快篩技術、藻毒及臭味分子生物分析套件、及藍綠菌基因與代謝物資料庫四項新技術,達到快速、精準、低成本、免專業人力等技術突破。透過本年度的技術成果,將以往的監測、預警或應變程序分成三個診斷階段,可作為平日巡迴、及應急性監測工具,迅速提供重要水質資訊,讓水源及養殖池管理單位及淨水廠,有更簡便、精準、快速的方法研判水中汙染程度,並提供更足夠的時間及依據啟動管理、預警或應變程序,以保障水源及食品安全。
科學突破性 世界首創的智慧辨識及分子快篩多元監測系統,結合智慧辨識、免疫學及分子生物學分析技術,可現地即時辨別有害藻種、及快速判定毒素存在與否,加快水體藻類的風險初篩;技術操作門檻及成本低,具遠端支援功能,可提升應用端自主診斷的能力;多種監測技術整合,適用不同環境條件、彼此可相互驗證,已應用於亞洲多個水體。
產業應用性 本系統為快速、分階段、低成本的分析技術,可以提供水庫及水廠管理單位、以及養殖產業,迅速掌握水質及產品風險,後續並可以推廣到汙水廠、及水回收廠。台灣有數十座水庫及數百個水廠,亞洲有數萬個水庫及自來水水廠;台灣有上千個水產養殖場,亞洲有數萬個以上水產養殖場,均為本技術可以推廣之對象。
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