TW201802469A - 用於農藥檢測之測試棒 - Google Patents

Abstract

一種用於農藥檢測之測試棒，包括一本體與一吸附部。該吸附部位於該本體內且沿該本體之軸向延伸，該吸附部包括一接觸區與一第一呈色終止區。接觸區用以沿該軸向吸附一樣本溶液。第一呈色終止區經配置以於一第一預定時間終止所吸附之樣本溶液之顏色變化。

Description

用於農藥檢測之測試棒

本發明係關於一種農業檢測裝置，特別關於一種用於農藥檢測之測試棒。

農藥殘留檢測通常分為化學法和生化法二種。化學法需時3至5天，處理費時；而生化法係利用蛋白酵素呈色反應，通常適用於田邊和產銷地做的快速檢測，但仍需光譜儀器判定。為解決無法快速檢出的問題，乃有光學原理之農藥檢測儀應運而生。然而不論是化學法、生化法或光學法，現有之農藥檢測分析儀器有些價格昂貴、有些體積龐大而不易攜帶、有些則零件易耗損且操作複雜。

本發明關於一種用於農藥檢測之測試棒，其結構精簡，便利攜帶。使用者無需複雜或龐大之儀器即可即時檢測並判斷待測樣本是否有農藥殘留。

根據本發明之一實施例，一種用於農藥檢測之測試棒，包括一本體以及一吸附部。吸附部位於該本體內且沿該本體之軸向延伸，該吸附部包括一接觸區，用以沿該軸向吸附一樣本溶液；以及一第一呈色終止區，經配置以於一第一預定時間終止所吸附之樣本溶液之顏色變化。

在本發明之一實施例中，該吸附部另包括一第二呈色 終止區，經配置以於一第二預定時間終止該吸附之樣本溶液之顏色變化。

在本發明之另一實施例中，該吸附部另包括一第三呈色終止區，經配置以於一第三預定時間終止該吸附之樣本溶液之顏色變化。

在本發明之又一實施例中，該吸附部另包括一第一承載部，經配置而附著有該樣本溶液中之反應物，以因應於一待測樣本而形成該樣本溶液。

在本發明之一實施例中，該吸附部另包括一第二承載部，位於該第一呈色終止區與第二呈色終止區之間，經配置而附著有該樣本溶液中之反應物，以因應於該待測樣本而形成該樣本溶液。

11‧‧‧測試棒

11a‧‧‧第一測試棒

11b‧‧‧第二測試棒

11c‧‧‧第三測試棒

12‧‧‧本體

15‧‧‧呈色終止區

16‧‧‧樣本載體

17‧‧‧吸附部

18‧‧‧樣本溶液

21‧‧‧測試棒

30‧‧‧待測樣本

31‧‧‧測試棒

38‧‧‧承載部

39‧‧‧試管

41‧‧‧測試棒

100‧‧‧農藥檢測裝置

120‧‧‧接觸區

151‧‧‧第一呈色終止區

152‧‧‧第二呈色終止區

153‧‧‧第三呈色終止區

200‧‧‧農藥檢測裝置

371‧‧‧第一反應區

372‧‧‧第二反應區

381‧‧‧第一承載部

382‧‧‧第二承載部

383‧‧‧第三承載部

AA‧‧‧軸向

C1‧‧‧(低)吸光值，農藥殘留高

C2‧‧‧(高)吸光值，農藥殘留低

D1‧‧‧第一預定距離

D2‧‧‧第二預定距離

D3‧‧‧第三預定距離

S‧‧‧間距

T1‧‧‧第一預定時間

T2‧‧‧第二預定時間

T3‧‧‧第三預定時間

圖1A係依據本發明之一實施例，農藥檢測裝置之示意圖。

圖1B係樣本溶液之吸光值對時間之關係示意圖。

圖1C係依據本發明之一實施例，圖1A所示農藥檢測裝置之測試棒沿AA方向之剖面圖。

圖1D係依據本發明之一實施例，圖1A所示農藥檢測裝置之操作方法示意圖。

圖2A係依據本發明之另一實施例，農藥檢測裝置之示意圖。

圖2B係依據本發明之一實施例，圖2A所示農藥檢測裝置之測試棒沿AA方向之剖面圖。

圖3A係依據本發明之又一實施例，用於農藥檢測之測試棒之示意圖。

圖3B係依據本發明之一實施例，圖3A所示測試棒沿AA 方向之剖面圖。

圖3C係依據本發明之另一實施例，圖3A所示測試棒沿AA方向之剖面圖。

圖3D係依據本發明之一實施例，圖3A所示測試棒之操作方法示意圖。

圖4A係依據本發明之再一實施例，用於農藥檢測之測試棒之示意圖。

圖4B係依據本發明之一實施例，圖4A所示測試棒沿AA方向之剖面圖。

圖4C係依據本發明之一實施例，圖4A所示測試棒之操作方法示意圖。

為期使對於本發明之目的、功效以及構造特徵能有更詳細明確的瞭解，茲舉較佳實施例並配合圖式說明如後，惟此等說明僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

圖1A係依據本發明之一實施例，農藥檢測裝置100之示意圖。請參閱圖1A，農藥檢測裝置100包含一測試棒11與一樣本載體16。測試棒11包含一本體12與一呈色終止區15，其中呈色終止區15係位於本體12內。測試棒11之結構與功用將詳述於圖1C。樣本載體16係用以呈載由反應物與待測樣本所形成之樣本溶液18。在本發明之一實施例中，樣本載體16可選自可透光之材料，例如塑膠或玻璃，其容量約為4至6cc。又，樣本溶液18可依如下方式備製。

(1)準備約3毫升(cc)之緩衝液並置入樣本載體16中。在本發明之一實施例中，所欲檢測之標的為有機磷與氨基甲酸鹽類農藥。因此，緩衝液包含磷酸鹽類，例如磷酸鈉或磷酸鉀。緩衝液用以提供酵素較佳之作用環境。

(2)準備約0.02毫升之酵素並置入已含有緩衝液之樣本載體16中。在本發明之一實施例中，酵素包含乙醯膽鹼酯酶Acetylcholinesterase；AChE)或丁醯膽鹼酯酶Butyrylcholinesterase；BChE)。

(3)準備約0.1毫升之呈色劑並置入已含有緩衝液之樣本載體16中。因為農藥會抑制酵素(乙醯膽鹼酯酶與丁醯膽鹼酯酶)的活性而改變吸光值，利用呈色劑可使之顯色。在本發明之一實施例中，呈色劑係以DTNB(5,5'二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(5,5'-Dithiobis-(2-nitrobenzoic acid))和碳酸氫鈉以一定的比例混合，用作產物的顯色劑，類似呈色劑的化學材質包含1-甲萘胺(α-naphthylamine)。

(4)準備待測樣本例如蔬果萃取液，並於酵素置入樣本載體16後，即刻置入樣本載體16中。蔬果萃取液之備製方式例如：先取得蔬果樣本並加以切碎或研磨，其後與95%酒精約1毫升或95%酒精2毫升及溴水0.1毫升一起加入試管中而達成，另可以振盪機均勻混合約20秒後再靜置3分鐘。

(5)準備約0.02毫升之基質。在本發明之一實施例中，基質包含碘化硫代乙醯膽鹼(acetyl thiocholine iodine)；ATCI)。基質於酵素中分解，且基質分解後的產物與呈色劑反應而使樣本溶液之顏色改變。基質係於蔬果萃取液置入樣本載體16，待3分鐘後才加入樣本載體16中。

樣本溶液18備製完成之後約5至10秒，即可以測試棒11檢測樣本溶液18是否有農藥殘留。

在上述實施例中，由於酵素、呈色劑、基質之劑量較小，一般使用者恐無法準確量取，而易導致檢測誤差。為達成即時、便利、有效之檢測，在本發明之一實施例中，緩衝液係預先加入樣本載體16中。酵素與呈色劑係以粉末狀或膠體方式塗附於單一或分別之 長條狀或棒狀載體上。此外，基質亦以粉末狀或膠體方式塗附於另一長條狀或棒狀載體上。因此，在檢測時使用者可取出已預先加有緩衝液之樣本載體16、置入酵素與呈色劑棒(抑或酵素棒與呈色劑棒)、然後即刻加入待測樣本。待3分鐘後，置入基質棒以形成樣本溶液18。之後約5至10秒以測試棒11接觸樣本溶液以進行樣本溶液18之檢測。

圖1B係樣本溶液在定波長412nm光源下照射之吸光值對時間之關係示意圖。在樣本溶液中，基質與酵素反應產生代謝物。隨著時間之進行，代謝物之濃度持續上升，而使樣本溶液之顏色在不同時點T1、T2、T3產生由淺黃、黃、而至深黃色之變化。然而若有農藥殘留時，會使酵素之活性降低，代謝物之濃度下降而使樣本溶液顯色反應速度減慢，而趨近無色狀態。例如定波長412nm光源為100%，根據吸光度(absorbance)定律，係指光線通過溶液前的入射光强度與光線通過溶液後的透射光强度比值，在以10為底的對數計算，意即取1og(未放溶液光強度/光通過溶液後所得強度)。如劇毒農藥的樣本溶液顏色應該接近無色，此時在定波長412nm光線照射下，應有100%光量通過，計算其結果得知其吸光值較低。農藥殘留量較低的樣本溶液顏色應該接近深黃，則僅有20%光量通過，計算其結果得知其吸光值較高。請參閱圖1B，曲線C1代表農藥殘留較多、吸光值較低，樣本溶液之顏色較淺。反觀曲線C2代表農藥殘留較少、吸光值較高，樣本溶液之顏色較深。使用者可由樣本溶液顏色之深淺來判斷樣本溶液是否有農藥殘留。

圖1C係依據本發明之一實施例，圖1A所示農藥檢測裝置100之測試棒11沿AA方向之剖面圖。請參閱圖1C，測試棒11具有一本體12，以及一吸附部17。吸附部17位於該本體12內且沿該本體12之軸向(AA)延伸。吸附部17包括一接觸區120與一呈色終止區15。接觸區120用以沿該軸向吸附一樣本溶液。在本實施例中，接觸區120為測 試棒11接觸樣本溶液18之一接觸端。呈色終止區15位於該接觸區120上，用以顯色該吸附之樣本溶液，且經配置以於一預定時間終止所吸附之樣本溶液之顏色變化。在本發明之一實施例中，本體12成長條狀或棒狀以方便使用者操作，並用以保護呈色終止區15使其不受外界之污染。本體12之材料可選自高分子聚合物，例如塑膠。在一實施例中，本體12可透光，以方便使用者檢視是否待測樣本具有農藥殘留。另，吸附部17可選自吸水性之材料，例如棉布，並填充於本體12內，用以吸附終止劑於一預定區段而構成呈色終止區15。詳言之，當測試棒11以接觸區120接觸樣本溶液18時，樣本溶液18透過毛細現象進入吸附部17，經由呈色終止區15在本體12之軸向上延伸。

呈色終止區15包含一粉末狀或膠體方式附著於該吸附部17之終止劑。終止劑用以使基質與酵素反應所生之代謝物終止與呈色劑反應，因此可終止樣本溶液之顏色持續變化，以利使用者於一預定時間檢視樣本溶液之顏色。在本發明之一實施例中，終止劑包含強酸、強鹼之化學藥劑，如硫酸、氫氧化鈉等。

圖1D係依據本發明之一實施例，圖1A所示農藥檢測裝置100之操作方法示意圖。請參閱圖1D，亦請參閱圖1C，使用者於備妥樣本溶液18後約5至10秒，即可以第一測試棒11a吸附樣本溶液18。第一測試棒11a之呈色終止區15在吸附樣本溶液18後，於第一預定時間T1終止所吸附樣本溶液18之顏色變化，隨即抽出第一測試棒11a。接著以第二測試棒11b吸附樣本溶液18。第二測試棒11b之呈色終止區15在吸附樣本溶液18後於第二預定時間T2終止所吸附樣本溶液18之顏色變化，隨即抽出第二測試棒11b。然後以第三測試棒11c吸附樣本溶液18。第三測試棒11c之呈色終止區15在吸附樣本溶液18後於第三預定時間T3終止所吸附樣本溶液18之顏色變化，隨即抽出第三測試棒11c。使用者藉由檢視第一、第二與第三測試棒11a、11b、11c之顏色 變化來判斷樣本溶液18是否有農藥殘留。在本發明之一實施例中，T1、T2、T3彼此之間隔時間約為30秒。亦即第一測試棒11a吸附樣本溶液18後，停止呈色並抽出。由於測試棒內含終止劑，測試棒於第一預定時間點即會因終止劑作用而不再變色。第二測試棒11b於第30秒時吸附樣本溶液18，第三測試棒11c則於第60秒時吸附樣本溶液18。本實施例以三根測試棒11a、11b、11c作檢測僅為範例。在其他實施例中，藉由調整相關反應物之濃度或顏色終止變化時間，可以較多或較少之測試棒11進行檢測。第一、第二與第三測試棒11a、11b、11c之結構材質及功能與圖1A所示農藥檢測裝置100之測試棒11者相同或類似，茲不另贅述。

依據本發明上述之實施例，使用者易由樣本溶液顏色之深淺來判斷樣本溶液是否有農藥殘留。此外，測試棒以及搭配之小瓶裝緩衝液、酵素與呈色劑棒、基質棒因體積小、重量輕，皆方便使用者攜帶。又，因測試所需時間短，因此使用者可即時完成樣本溶液之農藥殘留檢測。

圖2A係依據本發明之另一實施例，農藥檢測裝置200之示意圖。請參閱圖2A，農藥檢測裝置200與圖1A所示之農藥檢測裝置100相類似，然農藥檢測裝置200之測試棒21有別於農藥檢測裝置100之測試棒11。測試棒21包含若干呈色終止區151、152、153。詳言之，於測試棒21中，一第一呈色終止區151，位於接觸區120之近端，經配置以於一第一預定時間T1終止所吸附之樣本溶液18之顏色變化；一第二呈色終止區152，經配置以於一第二預定時間T2終止該吸附之樣本溶液18之顏色變化；以及一第三呈色終止區153，位於接觸區120之遠端，經配置以於一第三預定時間T3終止該吸附之樣本溶液18之顏色變化；第一呈色終止區151與接觸區120之間隔D1，第一呈色終止區151與第二呈色終止區152之間隔D2，以及第二呈色終止區152與第 三呈色終止區153之間隔D3分別對應至第一、第二、第三預定時間T1、T2、T3。本實施例之測試棒21所含三呈色終止區僅為範例。在其他實施例中，藉由調整相關反應物之濃度或D1、D2、D3等間距，可使測試棒21包含較多或較少之呈色終止區。

圖2B係依據本發明之一實施例，圖2A所示農藥檢測裝置200之測試棒21沿AA方向之剖面圖。請參閱圖2B，第一、第二、第三呈色終止區151、152、153之結構材質及功能與圖1A所示農藥檢測裝置100之測試棒11之呈色終止區15相同或類似，茲不另贅述。有別於圖1D所示之多測試棒11a、11b、11c之操作，在本實施例中，僅需單一測試棒21即可達成樣本溶液18之農藥殘留檢測，因此更有利於攜帶。詳言之，測試棒21之第一呈色終止區151經配置於第一預定時間T1即會因終止劑作用而不再變色，第二呈色終止區152則於第二預定時間T2停止變色，而第三呈色終止區153則於第三預定時間T3停止變色。使用者藉由檢視第一、第二與第三呈色終止區151、152、153之顏色變化來判斷樣本溶液18是否有農藥殘留。

圖3A係依據本發明之又一實施例，用於農藥檢測之測試棒31之示意圖。請參閱圖3A，測試棒31與圖2A所示之測試棒21相類似，然測試棒31另包含一承載部38，其經配置而附著有該樣本溶液中之反應物，以因應於一待測樣本而形成該樣本溶液。詳言之，樣本溶液中之反應物包括緩衝液、酵素、呈色劑與基質皆已預先配置於承載部38內，當加入待測樣本(液態)時，即可於承載部38產生樣本溶液。如此，可進一步省略圖2A之樣本載體16、酵素與呈色劑棒、基質棒，因此更有利於攜帶。此外，有別於圖1A所示之測試棒11其接觸區120係位於測試棒11之一端，在本發明之一實施例中，測試棒31係以承載部38作為接觸區。

圖3B係依據本發明之一實施例，圖3A所示測試棒31沿 AA方向之剖面圖。請參閱圖3B，承載部38包含一第一反應區371，經配置以供附著該反應物之一第一部份，以及包含一第二反應區372，經配置以供附著該反應物之一第二部份。其中該反應物之第一部份包括以粉末狀或膠體附著於該第一反應區之緩衝劑、酵素與呈色劑，而該反應物之第二部份包括以粉末狀或膠體附著於該第二反應區之基質。在本實施例中，第一反應區371與第二反應372區相隔S之間距。又，相對於待測樣本加入之方向B，第二反應區372位於第一反應區371上方。

圖3C係依據本發明之另一實施例，圖3A所示測試棒31沿AA方向之剖面圖。請參閱圖3C，相對於待測樣本加入之方向B，測試棒31之第一反應區371位於第二反應區372上方。圖3B與圖3C測試棒31中第一反應區371與第二反應區372之相對位置僅為範例。在其他實施例中，測試棒31可包含以反應物形成之單一或多個反應區。

圖3D係依據本發明之一實施例，圖3A所示測試棒31之操作方法示意圖。請參閱圖3D，待測樣本30(例如蔬果萃取液)以試管39滴入承載部38。待測樣本30與承載部38中之反應物產生樣本溶液。在本實施例中，承載部38呈一槽狀，以利容納所生成之樣本溶液。

圖4A係依據本發明之再一實施例，用於農藥檢測之測試棒41之示意圖。請參閱圖4A，測試棒41與圖3A所示之測試棒31相類似，惟圖3A之測試棒31僅含單一承載部38，反觀圖4A之測試棒41則包含多個承載部381、382、383。

圖4B係依據本發明之一實施例，圖4A所示測試棒41沿AA方向之剖面圖。請參閱圖4B，測試棒41包含一第一承載部381、一第二承載部382與一第三承載部383。第一、第二與第三承載部381、382、383之結構材質及功能與圖3A所示測試棒31之承載部38相同或類似，於此不另贅述。第一承載部381經配置以對應於第一呈色終止 區151。第二承載部382，位於第一呈色終止區151與第二呈色終止區152之間，經配置以對應於第二呈色終止區152。而第三承載部383，位於第二呈色終止區152與第三呈色終止區153之間，經配置以對應於第三呈色終止區153。

圖4C係依據本發明之一實施例，圖4A所示測試棒41之操作方法示意圖。請參閱圖4C，待測樣本30以試管39滴入第一承載部381。待測樣本30與第一承載部381中之反應物產生樣本溶液。對應於第一承載部381之第一呈色終止區151經配置於第一預定時間T1即停止變色。其後，待測樣本30以試管39滴入第二承載部382。對應於第二承載部382之第二呈色終止區152經配置於第二預定時間T2停止變色。接著，待測樣本30以試管39滴入第三承載部383。對應於第三承載部383之第三呈色終止區153經配置於第三預定時間T3停止變色。使用者藉由檢視第一、第二與第三呈色終止區151、152、153之顏色變化來判斷樣本溶液是否有農藥殘留。

本發明之農藥檢測裝置以及用於農藥檢測之測試管不僅體積小、攜帶方便，且價格便宜。使用者無需利用複雜或龐大之儀器即可即時檢測並判斷待測樣本是否有農藥殘留。另外，本發明之農藥檢測裝置與測試管的零件耗損率低，判讀容易，可提供有效之農藥殘留檢測。

以上所述，僅為本發明的具體實施例之詳細說明與圖式，惟本發明之特徵並不侷限於此，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

11‧‧‧測試棒

12‧‧‧本體

15‧‧‧呈色終止區

16‧‧‧樣本載體

18‧‧‧樣本溶液

100‧‧‧農藥檢測裝置

Claims (11)

1. 一種用於農藥檢測之測試棒，包括：一本體；以及一吸附部，位於該本體內且沿該本體之軸向延伸，該吸附部包括：一接觸區，用以沿該軸向吸附一樣本溶液；以及一第一呈色終止區，經配置以於一第一預定時間終止所吸附之樣本溶液之顏色變化。
2. 根據申請專利範圍第1項之測試棒，其中該第一呈色終止區包含一粉末狀或膠體附著於該吸附部之終止劑。
3. 根據申請專利範圍第1項之測試棒，其中該吸附部另包括：一第二呈色終止區，經配置以於一第二預定時間終止該吸附之樣本溶液之顏色變化。
4. 根據申請專利範圍第4項之測試棒，其中該吸附部另包括：一第三呈色終止區，經配置以於一第三預定時間終止該吸附之樣本溶液之顏色變化。
5. 根據申請專利範圍第1項之測試棒，其中該吸附部另包括：一第一承載部，經配置而附著有該樣本溶液中之反應物，以因應於一待測樣本而形成該樣本溶液。
6. 根據申請專利範圍第5項之測試棒，其中該反應物係以粉末狀或膠體附著於該第一承載部。
7. 根據申請專利範圍第5項之測試棒，其中該第一承載部呈一槽狀。
8. 根據申請專利範圍第5項之測試棒，其中該第一承載部包括：一第一反應區，經配置以供附著該反應物之一第一部份；以及 一第二反應區，經配置以供附著該反應物之一第二部份。
9. 根據申請專利範圍第8項之測試棒，其中該反應物之第一部份包括以粉末狀或膠體附著於該第一反應區之緩衝劑、酵素與呈色劑，而該反應物之第二部份包括以粉末狀或膠體附著於該第二反應區之基質。
10. 根據申請專利範圍第5項之測試棒，其中該吸附部另包括：一第二呈色終止區，經配置以於一第二預定時間終止該吸附之樣本溶液之顏色變化。
11. 根據申請專利範圍第10項之測試棒，其中該吸附部另包括：一第二承載部，位於該第一呈色終止區與第二呈色終止區之間，該經配置而附著有該樣本溶液中之反應物，以因應於該待測樣本而形成該樣本溶液。