การพัฒนาอิเล็กโตรเคมิคัลเซนเซอร์ชนิดใหม่ที่มีความจำเพาะเจาะจงและสภาพไวสูงสำหรับตรวจวัดครีเอตินีนโดยใช้โพลิเมอร์ที่มีรอยพิมพ์ของโมเลกุลครีเอตินีนเคลือบลงบนวัสดุขนาดนาโนมาดัดแปรขั้วไฟฟ้ากราไฟต์แบบสกรีนปริ้นท์

บทคัดย่อ

โครงงานวิจัยนี้พัฒนาระบบการตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้าโดยดัดแปรขั้วไฟฟ้ากราไฟต์แบบพิมพ์สกรีนด้วยวัสดุขนาดนาโนที่เคลือบด้วยโพลิเมอร์ที่มีรอยพิมพ์ของโมเลกุลของครีเอตินิน (Cre) เพื่อใช้ในการตรวจวัดปริมาณของครีเอตินินให้มีความจำเพาะเจาะจง และสภาพไวสูง โดยอาศัยการสร้างกระดาษแบบสามมิติเพื่อให้เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้า ใช้เทคนิค AKD-inkjet printing เพื่อสร้างส่วนที่ไม่ชอบน้ำบนกระดาษให้มีรูปวงกลมเพื่อใช้เป็นส่วนสำหรับตรวจวัดและใช้เทคนิคพิมพ์สกรีนในการสร้างขั้วไฟฟ้าชนิดกราไฟต์ 3 ขั้ว ได้แก่ ขั้วไฟฟ้าใช้งาน ขั้วไฟฟ้าอ้างอิง และขั้วไฟฟ้าช่วย โดยจะสังเคราะห์อนุภาคขนาดนาโนของแมกนีไทต์เคลือบทอง (Fe3O4@Au) มาเป็นแกน และสังเคราะห์โพลิเมอร์ที่มีรอยพิมพ์ของครีเอตินีนลงบนวัสดุขนาดนาโนด้วยเทคนิคพอลิเมอไรซ์เซชันโดยอาศัย methacrylic acid (MAA), N,N?-(1,2-dihydroxyethylene)bis(acrylamide) (DHEBA) และ Azobisisobutyronitrile (AIBN) ทำหน้าที่เป็นมอนอเมอร์ ครอสลิงค์เกอร์ และ ตัวริเริ่มปฏิกิริยา ตามลำดับ ซึ่งจะได้ Fe3O4@Au@MIP-Cre จากนั้นนำอนุภาคที่สังเคราะห์ปรับปรุงพื้นผิวขั้วไฟฟ้า อบให้แห้ง เมื่อนำขั้วไฟฟ้าที่พัฒนาขึ้นมาวิเคราะห์ปริมาณของครีเอตินินด้วยเทคนิควิเคราะห์แบบไซคลิกโวลแทมเมทรี พบว่าครีเอตินินสามารถเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ที่ศักย์ไฟฟ้า +0.55 โวลต์ และค่ากระแสออกซิเดชันเพิ่มขึ้นเมื่อความเข้มข้นของสารละลายครีเอตินินเพิ่มขึ้น ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าขั้วไฟฟ้ากราไฟต์แบบพิมพ์สกรีนที่ดัดแปรด้วย Fe3O4@Au@MIP-Cre ที่พัฒนาขึ้นสามารถตรวจวัดครีเอตินินได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีช่วงความเป็นเส้นตรงในการตรวจวัดครีเอตินิน 50 – 1,000 ไมโครโมลาร์ ขีดจำกัดต่ำสุดที่สามารถตรวจวัดได้ของครีเอตินินเท่ากับ 6.94 ไมโครโมลาร์ อุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการวัดปริมาณครีเอตินินได้โดยไม่มีการรบกวนจากตัวรบกวนต่างๆที่นำมาใช้ในการศึกษานี้ ผลจากการศึกษาในครั้งนี้สามารถสร้างอุปกรณ์ตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้าบนกระดาษแบบสามมิติได้และเป็นทางเลือกใหม่ในการตรวจวัดครีเอตินินที่ง่ายต่อการใช้งาน ราคาไม่แพง และมีขนาดกะทัดรัด

คำสำคัญ