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可攜式肌酸酐檢測儀應用於乳牛肌肉儲備量檢測與健康管理
2024-10-28
莊承鑫教授團隊/國立中山大學

在乳牛產業鏈中,達到乳牛各胎次泌乳期間蛋白質與脂肪需求的平衡至關重要。然而,目前乳牛的營養監測主要集中在「脂肪儲備」,缺乏對「肌肉儲備」的監測,使得我們無法準確判斷乳牛是『壯』還是『胖』。肌肉儲備量與免疫力下降的疾病和轉換期疾病密切相關,這些問題進而導致泌乳量下降,造成經濟損失及胎次降低。
在臺灣,乳牛市場約有五萬頭泌乳牛,平均使用年限為2.6胎次。如果通過「肌肉儲備管理」提升10%的胎次,則可帶來41億元的經濟效益;若減少10%的轉換期疾病,則可增加1億元的經濟效益。相比先進國家的乳牛市場規模約五千萬頭,全球市場規模將是臺灣的千倍,顯示出改善乳牛健康管理的巨大潛力和迫切需求。
目前牧場大多僅採用BCS(體態評分),但此方法無法精確計算肌肉儲備量。而「肌酸酐」作為肌肉代謝的產物,與肌肉儲備量呈正相關。文獻也提到,乳牛的肌肉儲備量與泌乳量呈正相關。然而,由於肌酸酐的半衰期約4小時,受限於實驗室與牧場之間的運輸時間,難以取得即時且準確的肌酸酐檢測值。因此,本計畫提出開發「可攜式肌酸酐檢測儀」,以解決此問題。
未來目標是實現牧場臨床檢測,累積乳牛轉換期的肌酸酐資料庫,並利用人工智慧技術達成乳牛健康管理的目標。未來的商業模式除了銷售儀器及晶片外,也希望將數據轉化為知識經濟,成為全臺唯一提供乳牛健康管理服務的新創公司。

評審推薦
1.本案發展出低成本可攜式肌酸酐檢測儀,創新性的產品可以快速且正確估算生理指標,有利於產業提升。
2.使用非酶無機合成的方式合成奈米金氧化亞銅粒子,將雙性離子保護於外層並滴鑄於電化學感測晶片上,以電化學方式檢驗血液與尿液中肌酸酐的濃度達到快速即時檢測。
3.具高特異性、穩定性、可攜式、製作便宜等優勢,具有市場競爭力。
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