ภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

นักวิจัยคณะวิทย์ มช. คิดค้นเครื่องตรวจหาปริมาณไอออนขนาดเล็ก “ประหยัดและแม่นยำสูง”

นักวิจัยคณะวิทย์ มช. คิดค้นเครื่องตรวจหาปริมาณไอออนขนาดเล็ก “ประหยัดและแม่นยำสูง”

พร้อมพัฒนาสู่เครื่องมือวิเคราะห์แบบพกพา ตรวจสอบความปลอดภัยผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มในท้องตลาด

ทีมนักวิจัยสาขาเคมีวิเคราะห์ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นำโดย ผศ.ดร.ทินกร กันยานี, นางสาวกัลยารัตน์ เทียนรุ่งอรุณ, นายวศิน สมบุตร, ผศ.ดร.ชนิดา พวงพิลา และ รศ.ดร.จรูญ จักร์มุณี ได้ร่วมกันพัฒนาเครื่องคาปิลลารี่ไอออนโครมาโตกราฟีแบบท่อเปิด (Open tubular capillary ion chromatography, OTIC) ที่ใช้ความดันต่ำร่วมกับระบบออนไลน์ไดอะไลซิส (Dialysis) สำหรับวิเคราะห์ไอออนอนินทรีย์ขนาดเล็กในชาและเครื่องดื่มขึ้นเองในประเทศไทย ซึ่งมีราคาประหยัด เพื่อใช้หาปริมาณไอออนขนาดเล็ก ( Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, NO₂⁻, Br⁻, NO₃⁻) ในตัวอย่างเครื่องดื่ม

โดยระบบ OTIC ที่พัฒนาขึ้นมีลักษณะเด่นคือใช้ความดันต่ำในการขับเคลื่อนสารชะ (Eluent) ในระดับ < 50 psi ทำการเคลือบวัสดุแลกเปลี่ยนไอออนในท่อขนาดเล็กกว่า 50 ไมโครเมตร ทำให้ได้ระบบวิเคราะห์ที่มีอัตราการไหลของสารชะต่ำมากในระดับไมโครลิตรต่อนาที ใช้สารละลายตัวอย่างน้อยมากในระดับนาโนลิตร ใช้ระบบตรวจวัดด้วยเครื่องวัดค่าการนำไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสสารละลาย

ทั้งนี้ ได้พัฒนาเพิ่มเติมเชื่อมต่อกับระบบไดอะไลซิสแบบออนไลน์เข้ากับระบบ OTIC ช่วยในการเจือจางและคัดกรองตัวอย่างแบบอัตโนมัติก่อนเข้าสู่ระบบวิเคราะห์ ช่วยทำให้สามารถวิเคราะห์ไอออนขนาดเล็กพร้อมกันในการวิเคราะห์ครั้งเดียวและเป็นโครมาโตกราฟีของเหลวความดันต่ำที่เอื้อต่อการพัฒนาเป็นเครื่องมือวิเคราะห์แบบพกพาที่มีขนาดเล็กในอนาคต

โดยจากผลสัมฤทธิ์จากงานวิจัยดังกล่าว จึงเป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญในการต่อยอด เพื่อพัฒนาเครื่องมือวิเคราะห์ราคาประหยัดและมีประสิทธิภาพสูงในประเทศไทย เพื่อลดการนำเข้าเครื่องมือที่มีราคาแพงจากต่างประเทศ เป็นระบบวิเคราะห์ที่ใช้สารเคมีน้อยมาก และนำไปสู่การพัฒนาเคมีวิเคราะห์สีเขียว (Green Analytical Chemistry) ที่สามารถประยุกต์ใช้ได้กับตัวอย่างจริงด้านอาหาร และจะเป็นประโยชน์ต่อยอดต่อไปในด้านสิ่งแวดล้อม ด้านการเกษตร และด้านวิทยาศาสตร์สุขภาพ มีแนวโน้มที่จะพัฒนาต่อยอดเป็นระบบวิเคราะห์แบบพกพาในอนาคต

งานวิจัยถูกตีพิมพ์ในวารสารชั้นนำ 𝗙𝗼𝗼𝗱 𝗖𝗵𝗲𝗺𝗶𝘀𝘁𝗿𝘆 ในปี 𝟮𝟬𝟮𝟮 (𝗤𝟭 𝗜𝗦𝗜/𝗦𝗰𝗼𝗽𝘂𝘀, 𝗜𝗺𝗽𝗮𝗰𝘁 𝗙𝗮𝗰𝘁𝗼𝗿 𝟳.𝟱𝟭𝟰, 𝗧𝗼𝗽 𝟱% 𝗶𝗻 𝗔𝗻𝗮𝗹𝘆𝘁𝗶𝗰𝗮𝗹 𝗖𝗵𝗲𝗺𝗶𝘀𝘁𝗿𝘆)

ผู้ที่สนใจสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.132055