นักศึกษากลุ่มหนึ่งจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี (VNU) ใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีได้พัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถตรวจวัดสารตกค้างของยาปฏิชีวนะในนม เนื้อสัตว์ อาหารทะเล... ที่ความเข้มข้นต่ำ
ตั้งแต่เดือนสิงหาคม 8 Tran Van Dinh และ Nguyen Van Khanh นักศึกษา K2022 จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ได้เริ่มค้นคว้ากระบวนการตรวจวัดสารตกค้างของยาปฏิชีวนะคลอแรมเฟนิคอล (CAP) ในอาหารโดยใช้เทคนิคการวิเคราะห์เคมีไฟฟ้า
Tran Van Dinh ตัวแทนทีมวิจัยกล่าวว่าวัสดุที่ทีมใช้ในการวิจัยคืออนุภาคนาโน Fe3O4 ซุปเปอร์พาราแมกเนติก FeXNUMXOXNUMX ซึ่งใช้ในการดัดแปลงอิเล็กโทรดของเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีจึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและเพิ่มประสิทธิภาพการเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณเพื่อตรวจจับสารตกค้างของยาปฏิชีวนะ CAP ในอาหารที่มีความเข้มข้นต่ำ
อนุภาคนาโนซุปเปอร์พาราแมกเนติก Fe3O4 ได้รับการคัดเลือกเนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ความเสถียรทางเคมี และประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่โดดเด่น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เม็ด Fe3O4 มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี มีความสามารถในการดูดซับสารอินทรีย์ เช่น CAP ในอาหารสูง และต้นทุนการผลิตต่ำ
ระบุเส้นโค้ง CV ที่ใช้ในการวัดความไวและสัญญาณของเซ็นเซอร์เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีกับคอมพิวเตอร์ ภาพ: ป.ป.ช
ภายใต้การแนะนำของอาจารย์ ในเวลา 7 เดือน ทีมวิจัยได้ออกแบบอุปกรณ์ที่มีเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ 3 อิเล็กโทรดพร้อมฟังก์ชัน XNUMX ประการ (การทำงาน การเปรียบเทียบ และการอ้างอิง) อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นบนหลักการของเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่ทำปฏิกิริยากับยาปฏิชีวนะ การเปลี่ยนแปลงในอันตรกิริยานี้จะถูกบันทึกไว้ในระบบการวัดเคมีไฟฟ้า
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อนุภาคนาโน Fe3O4 ซุปเปอร์พาราแมกเนติกบนอิเล็กโทรดการทำงานของเซ็นเซอร์จะมีปฏิกิริยากับยาปฏิชีวนะ CAP ในตัวอย่างอาหาร ทันทีที่เกิดปฏิกิริยาโต้ตอบ พารามิเตอร์ไฟฟ้าเคมีและความต้านทานของเซ็นเซอร์จะเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกบันทึกและเข้าสู่ระบบการวัดและการควบคุม
ด้วยอุปกรณ์ตรวจวัดและวิธีการวิเคราะห์สัญญาณ ค่าที่วัดได้ผ่านเซ็นเซอร์จะได้รับการประมวลผลและวิเคราะห์ ดังนั้นจึงกำหนดสารตกค้างของยาปฏิชีวนะ CAP ในตัวอย่างอาหาร เวลาในการวิเคราะห์มักใช้เวลาประมาณ 3-5 นาที
ในการใช้งาน จะมีการเตรียมและคัดกรองตัวอย่างอาหาร เช่น เนื้อสัตว์ อาหารทะเล ฯลฯ จากนั้น ตัวอย่างอาหารจะถูกใส่เข้าไปในเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีที่เชื่อมต่อกับระบบการวัดไฟฟ้าเคมีเพื่อบันทึกและประมวลผลสัญญาณ
ส่งผลให้อุปกรณ์ตรวจพบ CAP ตกค้าง 5μm ในตัวอย่างนม และ 25μm ในตัวอย่างเนื้อสัตว์ พร้อมกับตัวอย่างอาหารอื่นๆ เช่น กุ้ง ปลา แหล่งน้ำ... กากยาปฏิชีวนะสามารถตกค้างอยู่ในอาหารส่วนใหญ่ได้ อาหารที่ 0,3 ไมโครเมตร
Dinh กล่าวเสริมว่าในการใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีนี้ จำเป็นต้องดำเนินขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างบางอย่าง ขั้นตอนเหล่านี้ดำเนินการในห้องปฏิบัติการ
ทีมวิจัยหวังว่าในอนาคตด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีและการวิจัยเพิ่มเติมผลิตภัณฑ์จะได้รับการปรับปรุงให้เป็นอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดหรือแถบทดสอบ จากนั้นผู้คนสามารถตรวจสอบสารปฏิชีวนะที่ตกค้างในอาหารที่บ้านได้โดยไม่ต้องไปที่ห้องปฏิบัติการหรือมีความเชี่ยวชาญพิเศษ เมื่อผลิตภัณฑ์ถูกจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ จะช่วยควบคุมคุณภาพอาหารและปกป้องสุขภาพของผู้คน
ดร. Nguyen Thi Minh Hong อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์เทคนิคและนาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ประเมินว่า ปัจจุบันการวิเคราะห์และตรวจวัดสารพิษตกค้างของยาปฏิชีวนะมักดำเนินการโดยใช้วิธีการต่างๆ มากมาย เช่น Thin layer chromatography, capillary electrophoresis , การทดสอบอิมมูโนซอร์เบนท์, ออปติคัลไบโอเซนเซอร์... แม้จะมีประสิทธิภาพสูง ความไว และข้อดีอื่นๆ มากมาย แต่วิธีการเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่สามารถนำมาใช้ในการตรวจหายาปฏิชีวนะได้โดยตรง เนื่องจากต้องใช้ขั้นตอนการจัดการและการดำเนินการที่ซับซ้อน มีค่าใช้จ่ายสูง ใช้เวลานาน และต้องใช้ เงื่อนไขหลายประการระหว่างการเตรียมตัวอย่าง
ดร. Hong กล่าวว่าเทคนิคการวิเคราะห์ไฟฟ้าเคมีแบบไร้ฉลากที่ใช้เซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีถือเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีศักยภาพด้วยกระบวนการวิเคราะห์ที่เรียบง่าย การตอบสนองที่รวดเร็ว ความไวและการเลือกสรรสูง และต้นทุนต่ำ ค่าธรรมเนียมการวิเคราะห์ต่ำ ผลการวิจัยของกลุ่มเป็นไปในเชิงบวกมาก บรรลุเป้าหมายที่ตั้งไว้ มีการนำไปปฏิบัติได้ดี และสามารถพัฒนาต่อไปได้
เธอแนะนำว่าหัวข้อการวิจัยของกลุ่มนักศึกษาสามารถช่วยหน่วยงาน เจ้าหน้าที่ และธุรกิจนำไปใช้ในการติดตามและควบคุมคุณภาพอาหาร
ปัจจุบัน ทีมวิจัยยังคงวิจัยและพัฒนาวัสดุนาโนแม่เหล็กต่อไปเพื่อปรับเปลี่ยนอิเล็กโทรด เพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต และปรับปรุงคุณสมบัติของเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมี “วัสดุที่ใช้ในการดัดแปลงจะถูกทดสอบด้วยวัสดุนาโนที่ทำขึ้นด้วยวิธีการที่แตกต่างกัน โดยจะเปลี่ยนเงื่อนไขทางเทคโนโลยีเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้า ความไว และการเลือกสรรเพื่อตรวจจับยาปฏิชีวนะและสารพิษหลายรูปแบบ” ดร. ฮองกล่าว
ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการใช้ยาปฏิชีวนะ CAP มากเกินไปอย่างไม่สามารถควบคุมได้ในปศุสัตว์และฟาร์ม ได้นำไปสู่อาหารที่มียาปฏิชีวนะตกค้าง การใช้อาหารที่มียาปฏิชีวนะเป็นเวลานานหรือต่อเนื่องอาจเป็นพิษต่อร่างกาย ทำให้เกิดไขกระดูก aplasia ทำให้เกิดโรคโลหิตจาง มะเร็งเม็ดเลือดขาว และโรคสีเทา (Gray-syndrome) ทำให้เกิดอาการตัวเขียว หลอดเลือดตีบตัน และอาจทำให้เสียชีวิตได้ พบบ่อยในทารกแรกเกิด โดยเฉพาะทารกที่คลอดก่อนกำหนด.. .
บิชท้าว
