Development of non-enzymatic sensor based on nanoparticles for histamine detection

ในการตรวจวัดและหาปริมาณสารชีวภาพที่จำเป็นหรือเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเป็นสิ่งที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก ซึ่งในปัจจุบันการตรวจวัดหาปริมาณสารต่างๆ ทำได้หลายวิธีด้วยกัน เช่น Liquid chromatography, HPLC, Chemiluminescence และ spectrophotometry ซึ่งเทคนิคต่างๆ ที่กล่าวมานั้นเป็นเทคนิคที่ใช้เครื่องที่มีราคาสูง และใช้เวลาในการวิเคราะห์ผลค่อนข้างนาน ด้วยเหตุนี้การตรวจหาปริมาณสารด้วยเทคนิคการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี (Electrochemical method) หรือที่เรียกว่า เซ็นเซอร์ทางไฟฟ้าเคมี (Electrochemical sensor) จึงได้รับความสนใจ เนื่องจากเป็นวิธีที่ค่อนข้างง่าย ค่าใช้จ่ายไม่สูง รวมไปถึงมีความจำเพาะและว่องไวในการตรวจวัดด้วย ในการตรวจวัดหาปริมาณด้วย สำหรับเซ็นเชอร์หารปริมาณสารในกลุ่มชีวโมกุลจะมีอยู่ 2 แนวทางด้วยกัน คือ แบบอาศัยเอนไซม์ (Enzymatic) และแบบไม่อาศัยเอนไซม์ (Non-enzymatic) เซ็นเซอร์แบบที่ใช้เอนไซม์จะอาศัยเอนไซม์จำเพาะในการจับหรือทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตรวจวัด ทำให้มีความยุ่งยากในการเลือกหาเอนไซน์ และรวมไปถึงต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายในการนำเอนไซม์มาใช้ด้วย ด้วยเหตุนี้เซ็นเซอร์แบบไม่ใช้เอนไซม์จึงได้รับความสนใจมากขึ้น โดยวัสดุที่นิยมนำมาใช้เป็นเซ็นเซอร์ในการตรวจวัดสารจะมีอยูหลากหลายไม่ว่าจะโลหะ โลหะออกไซด์ สารเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีได้ นำมาประกอบกับอิเล็กโทรดเพื่อให้เกิดเกิดปฏิกิริยาแล้วสามารถนำไฟฟ้าได้ แต่ถึงอย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์สารชีวภาพแบบไม่ใช้เอนไซม์ก็ยังคงต้องทำการพัฒนาเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการตรวจวัดมากขึ้น รวมถึงทำการออกแบบให้สามารถใช้งานได้ง่ายหรือพกพาได้ ด้วยเหตุนี้การพัฒนาวัสดุเซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพ และการออกแบบให้ใช้งานง่าย สะดวกต่อการพกพาจึงเป็นที่น่าสนใจ

ในงานวิจัยนี้จึงได้สนใจที่จะพัฒนาวัสดุเซ็นเซอร์สำหรับการตรวจวัดฮีสตามีน โดยใช้ Ag-CuO nanoparticles modified Ni Foam เป็นตัวตรวจวัด นอกจากนี้จะมีการขึ้นรูปเป็นฟิล์มบาง เพื่อให้ตัวตรวจวัดมีการใช้งานที่สะดวก พกพาง่าย และจะทำการศึกษาประสิทธิภาพการใช้งานของวัสดุเซ็นเซอร์ เป็นความว่องไว ความแม่นยำในการตรวจวัด ผลของสิ่งแวดล้อมต่างๆที่มีอิทธิพลต่อการตรวจวัด รวมไปถึงกลไกการเกิดปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น และศึกษาโครงสร้างของ Ag-CuO nanoparticles modified Ni Foam ที่ใช้ในการตรวจวัดเพื่อให้เข้าใจและอธิบายกลไกการตรวจวัดได้เข้าใจมากขึ้น