(คลิป) เซ็นเซอร์แบบกระดาษตรวจวัดสารเคมีกำจัดแมลง



ชุดทดสอบสารฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพ ใช้งานง่าย และราคาไม่แพง ซึ่งทำขึ้นจากกระดาษ

เมืองไทยเรานี้จัดเป็นอู่ข้าวอู่น้ำ เรื่องของผัก ผลไม้ และอาหารปนเปื้อน หรือยาฆ่าแมลงปนเปื้อนในอาหารนั้น แม้หลาย ๆ ชนิด ยังไม่อยู่ในระดับที่เกิดอันตราย แต่ก็เจอเยอะมาก เพราะฉะนั้นกระบวนการลดละการใช้ยาฆ่าแมลง หรือใช้ให้ถูกต้อง จึงเป็นกระบวนการที่จะต้องดำเนินการ เพราะฉะนั้นกระบวนการที่จะคิดหาวิธี ตรวจง่าย ๆ ราคาประหยัด เพื่อสร้างความรู้ให้กับประชาชนว่า อาหารนี้สะอาด ไม่สะอาด เกษตรกรรมจะทำอย่างไร ปลูกผักแล้ว มันปลอดภัย เพราะฉะนั้นถ้าเรามีเครื่องมือสกรีน ก็จะเป็นเรื่องที่ดี ทำให้งานวิจัยนี้ถึงได้เกิดขึ้นมา เทคนิคที่ใช้ในการตรวจวัดวิเคราะห์หา สารเคมีในปัจจุบันนี้ค่ะ ก็จะเป็นเทคนิค Gas Chromatography หรือว่า Liquid Chromatography- Mass Spectrometry ซึ่งมันเป็นเครื่องมือใหญ่ ที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ แล้วส่วนของชุดตรวจวิเคราะห์ ในภาคสนามในปัจจุบันนี้ ก็ยังจะเป็นรูปของสารละลาย ซึ่งประชาชนถ้าต้องการทดสอบ หรือเกษตรกรต้องการทดสอบ เราจะต้องมาหยดสารละลายเป็นลำดับขั้นตอน ตามที่ผู้ผลิตแนะนำมาใช่ไหมคะ ก็เลยมีความคิดว่าจะพัฒนา ชุดตรวจสอบให้ง่ายขึ้น โดยที่เราจะเตรียมสารละลายเหล่านี้ ลงไปในเซ็นเซอร์ของเราเลย ทำให้ผู้ใช้งาน เพียงแค่หยดตัวอย่างเข้าไป และก็ตรวจรู้ผล อ่านได้เองเลย ง่าย ๆ ค่ะ เราต้องการวิเคราะห์สารเคมีกำจัดแมลง ก็คือกลุ่มที่เราจะวิเคราะห์ก็คือ เป็นกลุ่มของ Organophosphate และกลุ่ม Carbamates ซึ่งเราก็จะไปดูว่า ใช้ปฏิกิริยาอะไรในการวิเคราะห์ พอเราใช้ปฏิกิริยาอะไรในการวิเคราะห์ เราก็จะมาออกแบบเซ็นเซอร์ ใช้ไหมคะ พอเราออกแบบเซ็นเซอร์ จะเตรียมรีเอเจนต์ต่าง ๆ อย่างไร ที่จะทำให้ปฏิกิริยาหลายขั้นตอนนั้น สามารถเกิดขึ้นเองได้ ก็เลยดีไซน์มาเป็นลักษณะของแผ่นพับนะคะ คือด้านหนึ่งเราเอาไว้สำหรับเป็นพื้นที่ทดสอบ อีกพื้นที่หนึ่ง เราไว้สำหรับ เป็นการใส่สารที่เริ่มต้นปฏิกิริยา จะออกแบบด้วยโปรแกรม Illustrator ก่อน พื้นที่ทดสอบนี่แหละค่ะ เป็นที่ชอบน้ำ ในส่วนของขอบเขต เราก็จะปรินต์ด้วย แว็กซ์หรือไขผึ้ง ซึ่งมันจะไม่ชอบน้ำใช่ไหมคะ เราก็จะเอาไปปรินต์โดยแว็กซ์พรินเตอร์นะคะ หลังจากที่ได้แผ่นนี้แล้ว เราก็จะเอาไปทำให้มันร้อน เพื่อที่จะให้ไขผึ้งนั้น ซึมเข้าไปในรูพรุนของกระดาษ ทำให้เป็นพื้นที่ที่ไม่ชอบน้ำ หลังจากได้ตัวดีไวซ์ เราก็จะมาเตรียม สารที่เราใช้ในการทดสอบต่าง ๆ ลงไป นั่นก็คือเอนไซม์ 2 ตัว ก็คือ Acetylcholinesterase-Choline Oxidase และ Quantum dots ลงไปในพื้นที่ทดสอบ ส่วนอีกด้านหนึ่งก็จะเป็น Substrate ก็คือ Acetylcholine สำหรับผู้ใช้งานก็คือ เพียงหยดตัวสารที่เราต้องการทดสอบลงไป ที่พื้นที่ทดสอบ 2 ไมโครลิตร และก็รอเป็นเวลา 10 นาที หลังจากนั้นก็ประกบแผ่นพับ ประกบแผ่นพับและก็หยดบัฟเฟอร์ลงไป ให้สารละลายนี้ไหลลงไปที่พื้นที่ทดสอบ ให้มันชุ่มอีกครั้งหนึ่ง และก็เอาไปส่องผลที่กล่อง UV Blacklight คราวนี้ถ้าเกิดว่ามียาฆ่าแมลงอยู่ สารเคมีกลุ่ม Organophosphate และ Carbamates นี้ค่ะ จะยับยั้งการทำงานปฏิกิริยาของเอนไซม์ เพราะฉะนั้นถ้ามีสารยาฆ่าแมลงเราอยู่ สีมันก็ยังจะคงเป็นสีเหลือง แต่ถ้าเกิดว่าสารของเราปลอดภัย ก็คือจะไม่มีสี คือสีมืด เพราะฉะนั้นความเข้มของการเรืองแสงของ Quantum dots จึงขึ้นกับปริมาณของยาฆ่าแมลงค่ะ ตอนนี้ก็อยู่ในขั้นของงานวิจัย ซึ่งเป็นตัวต้นแบบ เพราะฉะนั้น เนื่องจากสารเคมีของกลุ่ม Organophosphate และ Carbamate มีสารเคมีในกลุ่มนี้หลายชนิด เพราะฉะนั้นเราจะต้องทดสอบอย่างต่อเนื่อง ให้มันครอบคลุมทั้งหมดนะคะ ก่อนที่จะนำไปใช้ได้จริงค่ะ ประโยชน์ที่จะได้รับแบ่งเป็น 3 ด้าน ก็คือด้านของประชาชน ผู้บริโภคทั่วไป ก็คือสามารถที่จะเอาชิ้นงานนี้นะคะ ไปใช้ในการตรวจเพื่อป้องกันสุขภาพของตนเอง ในส่วนของเกษตรกรก็คือ เพื่อเป็นการทดสอบว่า ผลิตภัณฑ์ของเขาไม่มีการปนเปื้อนของสาร คือปลอดภัยแล้วที่จะให้ผู้บริโภค สามารถที่จะบริโภคได้อย่างปลอดภัย และก็ในส่วนของหน่วยงานภาครัฐ เพื่อเป็นการยืนยันว่าผลิตภัณฑ์ สามารถปลอดภัยต่อผู้บริโภค และสามารถที่จะส่งออกไปได้ เป็นการควบคุมคุณภาพของสินค้า ถ้าเกิดว่ามันเป็นการป้องกัน ระวัง ครบวงจรอย่างนี้ ก็คาดหวังว่าทุก ๆ ภาคส่วน ทุก ๆ หน่วยงาน ก็จะทำให้ปัญหาเหล่านี้ลดลงไป

ข้อมูลจาก : Mahidol Channel มหิดล แชนแนล