กลุ่มนักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี VNU ได้ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์ทางไฟฟ้าเคมีในการพัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในนม เนื้อ อาหารทะเล... ในความเข้มข้นต่ำ
ตั้งแต่เดือนสิงหาคม พ.ศ. 2565 Tran Van Dinh และ Nguyen Van Khanh นักศึกษาชั้น K65 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ได้เริ่มวิจัยกระบวนการตรวจสอบสารตกค้างของยาปฏิชีวนะคลอแรมเฟนิคอล (CAP) ในอาหารโดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์ทางไฟฟ้าเคมี
นายทราน วัน ดิงห์ ตัวแทนทีมวิจัยกล่าวว่า วัสดุที่ทีมวิจัยใช้ในการศึกษาวิจัยนี้คืออนุภาคนาโน Fe3O4 ซูเปอร์พาราแมกเนติก ซึ่งใช้ในการปรับเปลี่ยนอิเล็กโทรดของเซ็นเซอร์ทางไฟฟ้าเคมี จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานและเพิ่มสัญญาณการตรวจจับสารตกค้างของยาปฏิชีวนะ CAP ในอาหารที่ความเข้มข้นต่ำ
นาโนอนุภาคซูเปอร์พาราแมกเนติก Fe3O4 ได้รับการคัดเลือกเนื่องจากมีสภาพนำไฟฟ้าสูง มีความเสถียรทางเคมี และประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุภาค Fe3O4 มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี มีความสามารถในการดูดซับสารอินทรีย์ เช่น CAP ในอาหารสูง และมีต้นทุนการผลิตต่ำ
เส้นโค้ง CV ใช้เพื่อวัดความไวและสัญญาณของเซ็นเซอร์เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ ภาพ : NVCC
ภายใต้การให้คำแนะนำของอาจารย์ ทีมวิจัยใช้เวลา 7 เดือนในการออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์ 3 อิเล็กโทรด ซึ่งมี 3 ฟังก์ชัน (ทำงาน เปรียบเทียบ และอ้างอิง) อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นจากหลักการที่เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีโต้ตอบกับยาปฏิชีวนะ การเปลี่ยนแปลงในการโต้ตอบนี้จะถูกบันทึกไว้ในระบบการวัดทางไฟฟ้าเคมี
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง นาโนอนุภาคซูเปอร์พาราแมกเนติก Fe3O4 บนอิเล็กโทรดทำงานของอุปกรณ์เซ็นเซอร์จะทำปฏิกิริยากับ CAP ที่เป็นยาปฏิชีวนะในตัวอย่างอาหาร ทันทีที่การโต้ตอบเกิดขึ้น พารามิเตอร์ทางเคมีไฟฟ้าและความต้านทานของเซ็นเซอร์จะเปลี่ยนแปลง การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกบันทึกและป้อนเข้าสู่ระบบการวัดและการควบคุม
โดยใช้เครื่องมือวัดและวิธีการวิเคราะห์สัญญาณ ค่าที่วัดได้ผ่านเซ็นเซอร์จะถูกประมวลผลและวิเคราะห์ ทำให้สามารถระบุสารตกค้างของยาปฏิชีวนะ CAP ในตัวอย่างอาหารได้ การวิเคราะห์มักใช้เวลาประมาณ 3-5 นาที
เพื่อใช้งานตัวอย่างอาหาร เช่น เนื้อสัตว์ อาหารทะเล... จะถูกจัดเตรียมและประมวลผลเพื่อการคัดกรอง ขั้นตอนต่อไปคือนำตัวอย่างอาหารเข้าไปในเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่เชื่อมต่อกับระบบการวัดไฟฟ้าเคมี เพื่อบันทึกและประมวลผลสัญญาณ
ส่งผลให้เครื่องมือสามารถตรวจพบสารตกค้างของ CAP ได้ 5μm ในตัวอย่างนม และ 25μm ในตัวอย่างเนื้อสัตว์ พร้อมด้วยตัวอย่างอาหารอื่นๆ เช่น กุ้ง ปลา แหล่งน้ำ... ปริมาณสารตกค้างของยาปฏิชีวนะที่อนุญาตให้พบในอาหารทั่วไปส่วนใหญ่อยู่ที่ 0.3μm
ดินห์กล่าวเสริมว่า เพื่อที่จะนำอุปกรณ์เทคโนโลยีเซนเซอร์ไฟฟ้าเคมีนี้ไปใช้ จำเป็นต้องดำเนินขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างบางอย่าง ขั้นตอนเหล่านี้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการ
ทีมวิจัยมีความหวังว่าในอนาคตด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและการวิจัยเพิ่มเติม ผลิตภัณฑ์จะได้รับการปรับปรุงให้กลายเป็นอุปกรณ์หรือแถบทดสอบที่มีขนาดกะทัดรัด จากนั้นผู้คนก็สามารถตรวจสอบสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในอาหารที่บ้านได้ โดยไม่ต้องไปที่ห้องแล็ปหรือต้องมีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ เมื่อผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ก็จะมีส่วนช่วยในการควบคุมคุณภาพอาหารและปกป้องสุขภาพของผู้คน
ดร.เหงียน ถิ มินห์ ฮอง อาจารย์คณะวิศวกรรมศาสตร์ ฟิสิกส์และนาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ประเมินว่า ปัจจุบัน การวิเคราะห์และกำหนดสารตกค้างของยาปฏิชีวนะที่เป็นพิษ มักดำเนินการด้วยวิธีการต่างๆ เช่น โครมาโทกราฟีแผ่นบาง อิเล็กโทรโฟรีซิสแบบแคปิลลารี อิมมูโนซอร์เบนต์แอสเซย์ ไบโอเซนเซอร์แบบออปติคัล... แม้จะมีประสิทธิภาพสูง ความไวสูง และมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย แต่ส่วนใหญ่แล้ว วิธีเหล่านี้ไม่สามารถนำไปใช้ตรวจหายาปฏิชีวนะโดยตรงได้ เนื่องจากต้องมีการดำเนินการและกระบวนการนำไปใช้ที่ซับซ้อน มีค่าใช้จ่ายสูง ใช้เวลานาน และต้องมีเงื่อนไขต่างๆ มากมายในการเตรียมตัวอย่าง
ดร.หง กล่าวว่าเทคนิคการวิเคราะห์ทางไฟฟ้าเคมีแบบไร้ฉลากที่ใช้เซ็นเซอร์ทางไฟฟ้าเคมี ถือเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีศักยภาพ เนื่องจากมีกระบวนการวิเคราะห์ที่เรียบง่าย ตอบสนองรวดเร็ว มีความไวและการคัดเลือกสูง และมีต้นทุนการวิเคราะห์ที่ต่ำ ผลงานวิจัยของกลุ่มเป็นไปในเชิงบวกมาก บรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ มีการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติได้ดี และสามารถพัฒนาต่อไปได้
เธอเสนอว่าหัวข้อการวิจัยของกลุ่มนักศึกษาสามารถช่วยให้หน่วยงาน หน่วยงาน และธุรกิจต่างๆ นำไปใช้ในการติดตามและควบคุมคุณภาพอาหารได้
ปัจจุบัน ทีมวิจัยยังคงดำเนินการวิจัยและพัฒนาวัสดุนาโนแม่เหล็กเพื่อปรับเปลี่ยนอิเล็กโทรด เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต และปรับปรุงคุณสมบัติของเซ็นเซอร์ทางไฟฟ้าเคมีต่อไป “วัสดุที่ใช้ในการดัดแปลงจะได้รับการทดสอบด้วยนาโนวัสดุที่ผลิตขึ้นด้วยวิธีการต่างๆ โดยเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขทางเทคโนโลยีเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า ความไว และการคัดเลือกเพื่อตรวจจับยาปฏิชีวนะและสารพิษต่างๆ” ดร. หงส์ กล่าว
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้ยาปฏิชีวนะ CAP ในทางที่ผิดอย่างไม่ควบคุมในปศุสัตว์และการเพาะปลูกทำให้อาหารยังคงมีสารปฏิชีวนะตกค้างอยู่ การบริโภคอาหารที่มียาปฏิชีวนะตกค้างเป็นเวลานานหรือใช้ติดต่อกันเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดอาการพิษต่อร่างกาย ไขกระดูกผิดปกติ ทำให้เกิดภาวะโลหิตจาง มะเร็งเม็ดเลือดขาว และโรคเกรย์ซินโดรม ทำให้เกิดอาการเขียวคล้ำ การไหลเวียนโลหิตล้มเหลว และอาจทำให้เสียชีวิตได้ โดยมักพบในเด็กแรกเกิดโดยเฉพาะทารกคลอดก่อนกำหนด...
บิชเทา
ลิงค์ที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)