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知識開拓

浸大研發手提式鉛離子測試儀 10分鐘內準確檢測「鉛水」濃度 奪日內瓦國際發明展大獎

2018年5月15日

任康寧博士(中)與團隊成員博士生孫瀚(右)及研究助理鍾澤志先生(左)。任博士手持測試儀和芯片。
任康寧博士(中)與團隊成員博士生孫瀚(右)及研究助理鍾澤志先生(左)。任博士手持測試儀和芯片。
操作流程示意圖。
操作流程示意圖。

浸大化學系研究團隊發明了一個以脫氧核醣核酸(DNA)為基礎的「一站式便攜鉛離子測試儀」,使用手提式設備配合智能手機便能於10分鐘內準確地檢測生活用水中鉛濃度是否超標,可及早發現鉛污染問題。新發明於今年四月在瑞士舉行的第46屆日內瓦國際發明展上奪得金獎。研究團隊已為新發明取得本港專利,並正申請美國專利。

新發明只需一個手提式設備及一部智能手機便可即時檢測水中的鉛濃度是否超標,比現有方法快捷,而且成本低廉、使用簡單、準確度和靈敏度高,亦方便攜帶。

團隊包括浸大化學系助理教授任康寧博士、副教授馬迪龍博士、澳門大學中華醫藥研究院梁重恒教授、浸大化學系博士生孫瀚及研究助理鍾澤志先生等。

任康寧博士表示,現時市民需要將水樣本送到化驗室待專業人員檢測,並要等待三至四天才有結果,而且費用不低。團隊研發的新設備讓用戶即時自行檢測飲用水,用戶無需經過培訓,只需把一點水滴在「試紙」上,放進測試儀,再利用預先下載的智能手機應用程式檢視測試儀的訊號(光度強弱),就可即時得到檢測結果。

任博士說:「團隊研發的是用塑膠造的微流控芯片,上面預置了試劑和傳感器,因此操作非常簡單,只需用手機應用程式將水樣本與芯片上預置的對照品的訊號比較,如果樣本光度較對照的光度暗,代表安全;假如樣本的光度較強,應用程式會顯示水樣本不安全。」

任博士說:「鉛是已知的有毒物質,兒童攝入過量可能導致發展遲緩、行為和學習問題,以及聽力問題和腎損傷。鉛可以通過採礦、冶金、印染、塗料、電子等多項渠道污染水源和土壤,再通過地下水及大氣遷移,最終進入水和食物。鉛也存在於黃銅或鍍鉻的水龍頭、老舊的固定裝置或連接喉管的焊料。當含鉛管道受鏽蝕,鉛亦會進入飲用水裡。由於人類無法通過視覺、味覺和嗅覺知悉飲用水是否含鉛,唯一辦法是檢測含鉛量,但常規的鉛檢測方法存在缺點,需通過專業人員採樣檢測、耗時、程序複雜,以及不能進行實地測試,而且檢測靈敏度要求很高;我們的新發明可以克服以上的困難。」

馬迪龍博士表示,根據世界衛生組織的統計,每年全球有大批人受到鉛污染,2013年,鉛污染導致多達14萬人死亡及60萬人智力殘疾。在2015年香港也發生了數宗食水管道含鉛超標事件。

馬博士說,新發明不但讓消費者自行監察飲用水的安全性,亦可應用到工業區廢水處理後的恒常監察,以及農業界的地下水和土壤測試等。