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利用電子鼻的樹木褐根病快速檢測技術

背景

路政署負責護養管轄範圍內的大量樹木。最近，由一種真菌致病原體（木層孔菌, Phellinus noxius）引致的褐根病（Brown Wood Root Disease, BRRD）被發現的頻率增加。褐根病可迅速損害樹木的健康及結構，甚至令樹木倒塌，從而對公共安全構成嚴重威脅。在香港，褐根病的鑒定採用了兩步診斷法。以觀察為基礎的診斷可能不夠準確，並可能導致樹木出現開放性傷口，而實驗室診斷則需要收集樣本並在數天時間才可獲得結果。

電子鼻的褐根病快速檢測研究

路政署致力於研究和開發樹木褐根病的早期檢測技術，邀請了理大科技及顧問有限公司 (PTEC) 的李順誠教授和呂紹元教授進行研究，以便儘早實施必要的後續措施，保護道路使用者並及時阻斷疾病的傳播。

為了在短時間內識別褐根病感染，我們開發了一種利用電子鼻（E-nose）的非破壞性檢測技術。電子鼻內置了多個針對不同化合物的感測器，以受褐根病感染樹木的氣味指紋，即測試物件的揮發性有機物（Volatile organic compounds，VOCs）的排放特徵為基礎。在現場應用之前，需要對電子鼻進行訓練來校準電子鼻對褐根病的特異性，確定氣味指紋，以便識別褐根病感染。另外在實驗室中，純培養真菌也被用於電子鼻訓練。

通過演算法，電子鼻系統以褐根病相關的訓練資料作為排放特徵，它對收集到的現場資料的一些特定標記物作出反應，計算褐根病感染的可能性。由於該系統具有便攜、反應迅速和能夠覆蓋廣泛的化合物的特性，該技術對於快速檢測褐根病感染樹木具有潛力