การพัฒนาคาร์บอนที่มีผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำและมีการวาวแสงฟลูออเรสเซนส์ที่ดีสำหรับการตรวจวัดสารฆ่าเชื้อรา ฮอร์โมนเอสโตรเจนและตัวบ่งชี้วัณโรค
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนา Carbon dots (CDs) ที่มีคุณสมบัติโดดเด่น คือ ผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำ และมีการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์ที่ดี เพื่อใช้เป็นฐานในการสร้างเซนเซอร์ตรวจจับสารปนเปื้อนสำคัญสามประเภท ได้แก่ ยาฆ่าเชื้อรา (Pyrimethanil และ Tebuconazole), ฮอร์โมนเอสโตรเจน (17β-estradiol), และตัวบ่งชี้วัณโรค (Methyl nicotinate) การเลือกใช้ Maleic anhydride เป็นสารตั้งต้นในการสังเคราะห์ CDs นั้นแสดงถึงความพยายามในการลดต้นทุน เนื่องจากเป็นสารเคมีที่มีราคาไม่แพง ขั้นตอนการเพิ่มประสิทธิภาพการเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์โดยการใช้ Nitrogen doping ถือเป็นกลยุทธ์ที่สำคัญ การทดลองกับสารประกอบไนโตรเจนสี่ชนิด (Ethylenediamine, Diethylenetriamine, Triethylenetetramine, และ 4-Vinylpyridine) ช่วยให้สามารถศึกษาและปรับปรุงคุณสมบัติของ CDs ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองนี้จะช่วยให้สามารถเลือกใช้สารประกอบที่เหมาะสมที่สุดในการเพิ่มประสิทธิภาพการเรืองแสงและความไวในการตรวจจับสารปนเปื้อนได้
ความก้าวหน้าที่สำคัญของงานวิจัยนี้อยู่ที่การพัฒนาเซนเซอร์ตรวจวัดแบบพกพาจากกระดาษ ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่มีศักยภาพสูงในการตรวจจับสารปนเปื้อนในภาคสนาม การพัฒนาเซนเซอร์แบบนี้ช่วยลดข้อจำกัดด้านการเข้าถึงเครื่องมือตรวจวัดที่มีราคาแพงและซับซ้อน นอกจากนี้ การพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ (electronic nose) ที่ใช้แผ่นฟิล์ม CDs ในการตรวจวิเคราะห์ไอระเหยของ Methyl nicotinate เพื่อวินิจฉัยวัณโรคจากลมหายใจ แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่สำคัญ การตรวจวินิจฉัยวัณโรคแบบไม่รุกล้ำและรวดเร็วจะช่วยในการรักษาและควบคุมโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมในหลายด้าน เช่น การศึกษาความจำเพาะของเซนเซอร์ การวิเคราะห์ความแม่นยำและความถูกต้องของผลการตรวจวัด การทดสอบในตัวอย่างจริง และการประเมินความเสถียรของ CDs การศึกษาเหล่านี้มีความจำเป็นเพื่อรับรองประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเซนเซอร์ก่อนนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ การพิจารณาถึงความปลอดภัยของ CDs และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมก็เป็นอีกประเด็นที่สำคัญที่ควรได้รับการศึกษาอย่างละเอียด แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ งานวิจัยนี้ยังคงถือเป็นงานวิจัยที่มีคุณค่า เนื่องจากมีศักยภาพในการแก้ปัญหาสำคัญทางด้านสาธารณสุขและสิ่งแวดล้อม การพัฒนาเซนเซอร์ที่ราคาถูก มีประสิทธิภาพ และใช้งานง่าย จะช่วยให้สามารถตรวจจับสารปนเปื้อนและโรคได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และทั่วถึง ซึ่งจะนำไปสู่การป้องกันและควบคุมโรค รวมทั้งการปกป้องสุขภาพของประชาชนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
-
อุตสาหกรรมเกษตรกรรม: เซนเซอร์ตรวจจับยาฆ่าเชื้อราสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของผลิตผลทางการเกษตร ช่วยให้เกษตรกรสามารถควบคุมปริมาณสารเคมีตกค้าง และรับรองความปลอดภัยของอาหาร นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบดินและน้ำเพื่อประเมินระดับของสารปนเปื้อน
-
อุตสาหกรรมอาหาร: เซนเซอร์ตรวจจับสารปนเปื้อนในอาหารสามารถนำไปใช้ในการควบคุมคุณภาพและความปลอดภัยของอาหาร ช่วยป้องกันการปนเปื้อนของสารเคมีอันตราย และรับรองความปลอดภัยของผู้บริโภค
-
อุตสาหกรรมสิ่งแวดล้อม: เซนเซอร์ตรวจจับสารปนเปื้อนในน้ำและดินสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบคุณภาพสิ่งแวดล้อม ช่วยในการตรวจจับและจัดการมลพิษ และปกป้องระบบนิเวศ
-
อุตสาหกรรมการแพทย์และสาธารณสุข: เซนเซอร์ตรวจจับตัวบ่งชี้วัณโรคสามารถนำไปใช้ในการวินิจฉัยโรควัณโรคได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ช่วยในการรักษาและควบคุมโรค และลดอัตราการเสียชีวิตจากโรคนี้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะสมกับบุคลากรในหลายอาชีพ ได้แก่:
-
นักวิทยาศาสตร์: นักวิทยาศาสตร์ด้านเคมี วัสดุศาสตร์ และนาโนเทคโนโลยีสามารถนำความรู้จากงานวิจัยนี้ไปพัฒนาและปรับปรุงเซนเซอร์ รวมทั้งศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของ CDs
-
วิศวกร: วิศวกรเคมี วิศวกรชีวการแพทย์ และวิศวกรไฟฟ้าสามารถนำความรู้จากงานวิจัยนี้ไปออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์เซนเซอร์ รวมทั้งระบบการตรวจวัดและประมวลผลข้อมูล
-
เจ้าหน้าที่สาธารณสุข: เจ้าหน้าที่สาธารณสุขสามารถนำเซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นไปใช้ในการตรวจสอบคุณภาพอาหาร น้ำ และสิ่งแวดล้อม รวมทั้งใช้ในการตรวจวินิจฉัยโรควัณโรค
-
เกษตรกร: เกษตรกรสามารถนำเซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นไปใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของผลิตผลทางการเกษตร และควบคุมการใช้สารเคมีทางการเกษตร
-
นักวิเคราะห์คุณภาพ: บุคลากรในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์คุณภาพสามารถนำเซนเซอร์ไปใช้ในการทดสอบและวิเคราะห์ตัวอย่างต่างๆ
| รหัสโครงการ : | 12557 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ.ดร. พีระศักดิ์ เภาประเสริฐ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | To synthesize nitrogen-doped carbon dots with high product yields and quantum yields from maleic anhydride and nitrogen dopants To use nitrogen-doped carbon dots for pyrimethanil and tebuconazole sensing To use nitrogen-doped carbon dots for 17β-estradiol sensing To use nitrogen-doped carbon dots for methyl nicotinate sensing |
รศ.ดร. พีระศักดิ์ เภาประเสริฐ. (2563). การพัฒนาคาร์บอนที่มีผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำและมีการวาวแสงฟลูออเรสเซนส์ที่ดีสำหรับการตรวจวัดสารฆ่าเชื้อรา ฮอร์โมนเอสโตรเจนและตัวบ่งชี้วัณโรค. มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. .
รศ.ดร. พีระศักดิ์ เภาประเสริฐ. 2563. "การพัฒนาคาร์บอนที่มีผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำและมีการวาวแสงฟลูออเรสเซนส์ที่ดีสำหรับการตรวจวัดสารฆ่าเชื้อรา ฮอร์โมนเอสโตรเจนและตัวบ่งชี้วัณโรค". มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. .
รศ.ดร. พีระศักดิ์ เภาประเสริฐ. "การพัฒนาคาร์บอนที่มีผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำและมีการวาวแสงฟลูออเรสเซนส์ที่ดีสำหรับการตรวจวัดสารฆ่าเชื้อรา ฮอร์โมนเอสโตรเจนและตัวบ่งชี้วัณโรค". มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, 2563. .
รศ.ดร. พีระศักดิ์ เภาประเสริฐ. การพัฒนาคาร์บอนที่มีผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำและมีการวาวแสงฟลูออเรสเซนส์ที่ดีสำหรับการตรวจวัดสารฆ่าเชื้อรา ฮอร์โมนเอสโตรเจนและตัวบ่งชี้วัณโรค. มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์; 2563. .