2014年9月2日 星期二

生物快篩技術帶動戴奧辛檢測新思維

        所謂「十年磨一劍」,正好可以貼切地說明環保署環境檢驗所(以下簡稱環檢所)發展「戴奧辛生物快篩技術」的深耕與執著。從西元2004到2014年,10年淬鍊成熟的戴奧辛生物快篩技術讓戴奧辛的分析價格較十年前降低10倍、分析時間縮短6倍且分析量能提高10倍,也使得「先篩檢再確認」成為臺灣戴奧辛污染調查模式的新思維。(如圖1)

        「世紀之毒」-戴奧辛的毒性極強,只要十億分之一的濃度就對人類的健康產生嚴重威脅,而且一旦進入人體就不易分解及代謝,也會提高罹癌及增加產下畸形兒的風險。過去傳統之戴奧辛檢測是使用造價千萬以上、靈敏度極佳的氣相層析/高解析質譜儀(GC/HRMS)化學方法進行,雖然相當準確但相對的分析費用也非常昂貴(每個樣品新台幣5萬元)而且耗時(每批樣品報告產出時間1個月),因此在執行大型戴奧辛污染調查計畫時成本太高而且期程太長,也無法符合重大緊急污染事件的檢測需求。

        為克服上述瓶頸,環保署環檢所從西元2004年起,持續開發建置多項戴奧辛生物快篩技術(如圖2),而其中最靈敏而且與傳統方法相關性最好的就屬化學活化冷光酵素基因表現法。此方法是將肝癌細胞接上具有戴奧辛反應元素基因及冷光酵素基因,一旦接觸樣品中的戴奧辛污染物,就會啟動產生冷光酵素,將細胞溶解釋出冷光酵素後,添加反應試劑就會發出冷光,而冷光之強弱,與戴奧辛總毒性強度成正比。(如圖3)

        國外的快篩技術雖然極為優異,但高額的專利使用費造成技術推廣上的瓶頸,為突破此一困境,環保署利用3年的時間(西元2008年~2011年)與財團法人國家衛生研究院團隊合作,共同開發國內自有戴奧辛生物快篩技術,而且經過環檢所近3年來不斷改良操作方法,目前國內自有技術已具備「商業化」的潛力。此外,引進戴奧辛生物快篩技術的同時,傳統化學方法也研發改用較便宜且容易操作的商用管柱系統(如圖4)讓原本繁瑣、困難、昂貴及耗時的前處理步驟獲得極大的改善,檢測時間及成本都大幅下降。

        戴奧辛生物快篩技術由於具有快速、準確、操作簡單及節省經費等特性,因此已在美國、日本及歐盟等先進國家廣泛地應用於環境樣品檢測,因此未來在執行大型戴奧辛調查計畫或面臨重大緊急污染事件時,可使用戴奧辛生物快篩法先進行篩測,超出篩檢標準之樣品,才進行昂貴耗時的化學檢測,這樣「先篩檢再確認」模式已成為臺灣戴奧辛污染調查的新趨勢,也是最佳的技術組合。

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