นวัตกรรมอุปกรณ์ตรวจวิเคราะห์สารเสพติดประสิทธิภาพสูงแบบพกพาเพื่อเฝ้าระวังการระบาดของยาเสพติด

บทคัดย่อ

โครงการนี้เป็นการพัฒนาชุดตรวจสารเสพติดแบบพกพาด้วยหลักการเคมีไฟฟ้าที่มีความจำเพาะเจาะจงต่อชนิดของสารเสพติดที่สนใจและมีความไวสูง โดยใช้ขั้วไฟฟ้าแบบใช้แล้วทิ้งชนิดพิมพ์สกรีนกราฟีน โดยมุ่งวิเคราะห์สารเสพติด 3 ชนิดในตัวอย่างปัสสาวะมนุษย์ ได้แก่ ยาบ้า (Methamphetamine) ยาอี (3,4-Methylenedioxymethamphetamine) และ เมตาบอไลท์ของกัญชา (11-nor-delta-9- tetrahydrocannabinol-carboxylic acid) การดำเนินการวิจัยประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก คือ (1) พัฒนาชุดสกัดสารเสพติดด้วยตัวดูดซับของแข็งโมโนลิธสังเคราะห์ในปิเปตทิป (Monolith-in-tip) และกระบวนการสกัดเพื่อวิเคราะห์ ยาบ้า ยาอี และ เมตาบอไลท์ของกัญชา (2) พัฒนาเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาในโหมด Square wave voltammetry (SWV) และขั้วไฟฟ้ากราฟีนชนิดพิมพ์แบบใช้แล้วทิ้ง สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณสารเสพติดทั้งสาม (3) พัฒนากรรมวิธีตรวจวัดสารเสพติดดังกล่าวด้วยหลักการทางเคมีไฟฟ้าโดยการศึกษาครอบคลุมทุกตัวแปร และ (4) ประยุกต์กระบวนการสกัดด้วยอุปกรณ์สกัด Monolith-in-tip ที่พัฒนาร่วมกับเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณ ยาบ้า ยาอี และ เมตาบอไลท์ของกัญชาในตัวอย่างปัสสาวะ (5) ผลิตต้นแบบอุปกรณ์วัดสารเสพติดเพื่อส่งมอบ ผลการวิจัยพบว่าชุดสกัดมีประสิทธิภาพในการสกัดสารเสพติดทั้งสามชนิดให้ค่าค่าร้อยละการกลับคืนสูงถึง 98% และสามารถเพิ่มความเข้มข้นของสารได้ถึง 2.5 เท่า สำหรับยาบ้าและ ยาอี และ 10 เท่า สำหรับเมตาบอไลท์ของกัญชา โดยกระบวนการสกัดให้ประสิทธิภาพการสกัดสูงกว่า 99% สำหรับการสกัดสารเสพติดทั้ง 3 ชนิด ในขั้นตอนเดียว โดยใช้สารตัวอย่างเพียง 1 มิลลิลิตร ใช้เวลาในการสกัด 10 นาที ซึ่งชุดสกัดดังกล่าวใช้งานร่วมกับเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาด้วยเทคนิคเคมีไฟฟ้าในโหมดสแควร์เวฟโวลแทมเมทรีที่พัฒนาขึ้น ตัวเครื่องมีขนาด 7x10x3 เซนติเมตร ใช้คู่กับจอแท็บเล็ตขนาดเล็ก สามารถวิเคราะห์ผลได้ภายใน 2 นาที โดยใช้ปริมาณสารที่ต้องการวิเคราะห์เพียง 50 ไมโครลิตร ในการหยดลงบนผิวหน้าเซนเซอร์พิมพ์สกรีนกราฟีนแบบใช้แล้วทิ้ง ได้เป็นอุปกรณ์ตรวจสารเสพติดขนาดพกพา ใช้งานง่าย สามารถผลิตซ้ำได้ โดยกรรมวิธีที่พัฒนาขึ้นให้ค่าขีดจำกัดต่ำสุดของการตรวจวัดที่ 8.4, 147 และ 290 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตร สำหรับ เมตาบอไลท์ของกัญชา ยาบ้า และ ยาอี ซึ่งวัดได้ในค่าที่กฎหมายกำหนด โดยสามารถผลิตชุดสกัด เซนเซอร์พิมพ์สกรีนกราฟีน และเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และส่งมอบชุดอุปกรณ์ดังกล่าวต่อแหล่งทุนได้สำเร็จ

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ