• 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
เทคนิคการเตรียมตัวอย่าง
เทคนิคการวิเคราะห์
เทคนิคการวิเคราะห์

งานวิจัยด้านเทคนิคการวิเคราะห์ มุ่งเน้นพัฒนาวิธีวิเคราะห์สารปริมาณน้อยโดยใช้เทคนิคทางโครมาโทกราฟี เทคนิคการวิเคราะห์แบบออนไลน์ ไบโอเซนเซอร์ และเคมิคอลเซนเซอร์ สำหรับวิเคราะห์หาปริมาณสารที่ต้องการตรวจวัด

เทคนิคทางโครมาโทกราฟ

พัฒนาเทคนิคให้สามารถวิเคราะห์สารได้ที่ความเข้มข้นต่ำมากๆ โดยให้ความไวในการวิเคราะห์และความจำเพาะเจาะจงสูง ให้ผลการวิเคราะห์ที่ถูกต้อง รวดเร็ว และมีราคาถูก เทคนิคนี้มักถูกนำมาใช้ร่วมกับเทคนิคการเก็บตัวอย่างดังที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้น

 

ตัวอย่างงานวิจัยที่วิเคราะห์หาปริมาณสารตัวอย่างโดยเทคนิคทางโครมาโทกราฟี เช่นการพัฒนาอุปกรณ์เก็บตัวอย่างสารอินทรีย์ระเหยในอากาศแบบพาสซีพ ที่มีราคาประหยัด และประสิทธิภาพสูง และวิธีวิเคราะห์อะซีตัลดีไฮด์ในขวดบรรจุน้ำอัดลมชนิดพลาสติกโพลีเอทธิลีนเทเรฟทาเลต (Polyethylenetherephthalate, PET) ที่สามารถลดระยะเวลาการเตรียมตัวอย่างจาก 24 เหลือเพียง 1 ชั่วโมง เป็นต้น

เทคนิคการวิเคราะห์แบบออนไลน์

เนื่องจากในการวิเคราะห์โดยทั่วไป จำเป็นต้องมีขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างก่อนขั้นตอนการวิเคราะห์ซึ่งอาจก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนของผลการวิเคราะห์ ดังนั้นเทคนิคการวิเคราะห์แบบออนไลน์ ซึ่งเป็นเทคนิคที่รวมขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างและการวิเคราะห์ไว้ในขั้นตอนเดียว จึงสามารถแก้ไขปัญหาดังกล่าวและลดเวลาในการวิเคราะห์ลงได้ ตัวอย่างงานที่วิเคราะห์แบบออนไลน์ เช่น ระบบวิเคราะห์แก๊สมีเทนปริมาณน้อยในแก๊สที่มีความบริสุทธิ์สูงด้วยเทคนิคออนไลน์ไมโครแทรป ร่วมกับการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี เป็นต้น

เทคนิคทางไบโอเซนเซอร์

เทคนิคไบโอเซนเซอร์ เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ที่วัดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดจากอันตรกิริยาระหว่างวัสดุชีวภาพและสารที่ต้องการวิเคราะห์ โดยวัสดุชีวภาพที่ใช้แบ่งเป็น 2 แบบ ดังนี้

  • แบบคะตะไลติก (Catalytic)

ใช้เอนไซม์และจุลินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีกับสารที่ต้องการวิเคราะห์ และวัดการเปลี่ยนแปลงด้วยทรานสดิวเซอร์ที่เหมาะสม เช่น ทรานสดิวเซอร์ที่วัดการเปลี่ยนแปลงความร้อน หรือเคมีไฟฟ้า ตัวอย่างงานวิจัยที่ใช้วัสดุแบบคะตะไลติก เช่น การใช้ไคโตซาน ไครโอเจลร่วมกับเอนไซม์ สำหรับตรวจวัดปริมาณน้ำตาลในเลือด

   

  • แบบแอฟฟินิตี้ (Affinity)

อาศัยการจับกันอย่างจำเพาะเจาะจงของคู่แอฟฟินิตี เช่น แอนติเจนกับแอนติบอดี ดีเอ็นเอกับดีเอ็นเอ หรือ ดีเอ็นกับโปรตีน โดยวัดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพที่เกิดขึ้นหลังการจับกันด้วยทรานสดิวเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า เช่น คาพาซิทีฟ อิมพิดิเมตริก และทรานสดิวเซอร์เชิงแสง เช่น เซอร์เฟซ พลาสมอน เรโซแนนซ์ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์ได้ทั้งทางการแพทย์ สิ่งแวดล้อม และอาหาร ตัวอย่างงานวิจัยที่น่าสนใจ เช่น การตรวจวัด DNA โดยใช้ PNA เป็น recognition layer ในงานวิจัยชิ้นนี้สามารถตรวจวัด DNA ได้ถึงระดับพิโกโมลาร์

นอกจากนี้งานวิจัยทางด้านเทคนิคไบโอเซนเซอร์ยังมุ่งเน้นการพัฒนาเทคนิค เพื่อเพิ่มความไววิเคราะห์ และลดขีดจำกัดของการตรวจวัดโดยใช้พอลิเมอร์ที่มีหมู่ฟังก์ชั่นสำหรับการตรึงปริมาณมาก เช่น การใช้พอลิเมอร์ที่มีหมู่เอมีนปริมาณมากสำหรับการตรึง PNA นอกจากนี้ยังมีการใช้วัสดุนาโน เช่น อนุภาคนาโนทอง เงิน คาร์บอนนาโนทิวป์ และควอนตัมดอท  เพื่อให้เหมาะกับการตรวจวิเคราะห์สารปริมาณน้อยที่ต้องการวิเคราะห์ได้ เช่น พัฒนาระบบไบโอเซนเซอร์สำหรับตรวจวัดสารไมโครซิสตินแอลอาร์ (Microcystin-LR) โดยเพิ่มประสิทธิภาพในการวิเคราะห์โดยใช้ซิลเวอร์นาโนพาร์ติเคิล (Ag-nanoparticles) ในการตรึงวัสดุชีวภาพ อีกทั้งมีการพัฒนาระบบการวิเคราะห์ให้มีขนาดเล็ก (miniaturization) โดยอาศัยเทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิก ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในระบบ แลป ออน อะชิพ (lab on a chip) สำหรับงานทางด้านไบโอเซนเซอร์ ซึ่งได้ประยุกต์ใช้ในการตรวจวิเคราะห์ยูเรียในซีรัม

เทคนิคทางเคมิคอลเซนเซอร์

นอกจากไบโอเซนเซอร์แล้ว ทางสถานวิจัยฯ ได้มีงานวิจัยเกี่ยวกับเซนเซอร์โดยไม่ใช้วัสดุชีวภาพ เช่น การโมดิฟายด์พื้นผิวอิเล็กโทรดด้วยฟิล์มบางของบิสมัธในการหายาปฏิชีวนะเตระซัยคลิน การใช้คูลอมเมตริกเพื่อทำนาโนบาร์โค๊ดสำหรับนำไปประยุกต์ใช้งานในเชิงพาณิชย์ การพัฒนาโซลเจลเซนเซอร์ ที่ง่ายต่อการใช้งาน มีขนาดเล็ก เพื่อนำไปใช้ตรวจวัดฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งเป็นสารระเหยอินทรีย์ที่มีพิษก่อให้เกิดโรคมะเร็ง ในโรงงานอุตสาหกรรมและอากาศทั่วไป โดยอาศัยการดูดซับของฟอร์มาลดีไฮด์ในอากาศ เมื่อทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ในโซลเจล จะให้ผลิตภัณฑ์ที่มีสีเหลือง ซึ่งสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีได้ด้วยตาเปล่า และสามารถตรวจวัดเชิงปริมาณโดยใช้เทคนิคสเปกโตรโฟโตเมตรี

  

การพัฒนาวิธีวิเคราะห์ปริมาณสารระเบิดไตรไนโตรโทลูอีนในดิน ให้มีความสะดวก และรวดเร็วมากยิ่งขึ้น โดยอาศัยหลักการเกิดสีจากการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนระหว่าง TNT และ dicyclohexylamine แล้วทำการวิเคราะห์ผลโดยใช้นวัตกรรมโปรแกรมการถ่ายภาพจาก iPhone ซึ่งใช้ความสัมพันธ์ระหว่างค่า RGB (Red Green Blue value) และความเข้มข้นของ TNT ในการวิเคราะห์ปริมาณ TNT ในตัวอย่างผลการวิเคราะห์