FRET技術搭配手機驗鉛水,陽明生醫光電所師生競賽成果優異!

FRET技術搭配手機驗鉛水,陽明生醫光電所師生競賽成果優異! 

1 楊德明博士 
 楊德明博士
 
臺北榮民總醫院 基礎研究科 楊德明 博士 帶領國立陽明大學生醫光電研究所學生 賴威全、楊軒綺、葉俊緯及林芳琦共同開發可攜式重金屬鉛檢測裝置,並參與多項競賽,雖逢疫情緊繃,但競賽成果仍表現優異。
 
2 可攜式重金屬鉛檢測裝置示意圖
可攜式重金屬鉛檢測裝置示意圖
  
重金屬鉛被廣泛運用在生活中,如含鉛汽油、蓄鉛電池、含鉛水管等,若管理不慎,鉛毒將使環境受污染,甚至透過飲食而累積至身體中,長期將造成腹痛、便祕、頭痛、手腳麻痺、不孕症等,對兒童更有嚴重的影響,如記憶力出問題、智力下降、產生智能障礙等。近十年各國已傳出多起相關案件,台灣也於去年深受鉛毒的影響,顯然鉛污染已經是全球皆相關的問題。
 
3 可攜式重金屬鉛檢測裝置操作與分析可攜式重金屬鉛檢測裝置操作與分析
 
楊博士帶領學生利用智慧型手機及可攜式光學裝置搭配先前以基因編碼的方式建構出的鉛離子生物感應器來進行重金屬鉛的感應檢測,鉛離子生物感應器主要是利用螢光共振能量轉移(Fluorescence Resonance Energy Transfer, FRET)原理進行生物感應而取得兩組螢光訊號,並將兩組訊號相除以進行數據分析,此方法有助於消除擷取訊號間的誤差,結果呈現會更加明顯;再藉由搭建的可攜式光學裝置及人人都有的智慧型手機進行拍攝及分析,在低成本及便攜式的優勢下完成檢測,這樣的開發雛型獲得「109年度 無限次元 智慧醫療輔具競賽 第一名」。
 
4 2020 無限次元智慧醫療競賽 第一名2020 無限次元智慧醫療競賽 第一名
 
此可攜式重金屬鉛檢測裝置在鉛離子檢測下的最低濃度相當於一般規定的水質鉛含量標準(10 ppb),這樣的成果有助於醫療定點照護檢驗、環境水質檢測、老舊住宅的水質檢測及資源較缺乏的偏鄉地區檢測,達到聯合國永續發展目標中的良好健康與福祉及潔淨水資源與衛生之項目,也因此獲得「2021 陽明交大 第一屆聯合國永續發展目標SDGs線上論文海報競賽 第三名」。
 
5 2021 智在家鄉 聯發科技數位社會創新競賽 潛力獎2021 智在家鄉 聯發科技數位社會創新競賽 潛力獎
 
後續並前進雲林縣東勢鄉進行老舊住宅的鉛水檢測,提供快速即時檢測水質鉛汙染系統,使住民了解水質狀況及更換含鉛水管工程的急迫性,除了帶動鉛毒認知的普及外,也同時回饋社會,這樣的應用潛力性主題獲得「2021 智在家鄉 聯發科技數位社會創新競賽 潛力獎」,為此裝置的未來應用劃下深具意義的無限可能。