การพัฒนาไบโอเซนเซอร์สำหรับการตรวจติดตามการเน่าเสียของอาหารบนฐานพอลิไดอะเซทิลีน-อนุภาคทองนาโนรูปดาว

            การบริโภคอาหารที่ไม่ปลอดภัยหรืออาหารที่เน่าเสียเป็นปัญหาสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลกระทบไปทั่วโลกในปัจจุบัน ปัจจัยหลักที่ส่งผลให้เกิดการเน่าเสียในอาหารเกิดจากสารเคมีในกลุ่ม biogenic amines ที่ถูกสร้างขึ้นจากเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และปรสิตต่าง ๆ ที่ปนเปื้อนในอาหาร แล้วส่งผลให้เกิดอาการภูมิแพ้ในมนุษย์ หายใจลำบาก มีผื่นขึ้น อาเจียน และความดันโลหิตสูง โดยในรายที่มีอาการแพ้รุนแรง อาจเกิดอาการท้องร่วง มะเร็ง จนถึงเสียชีวิตได้

            การตรวจปริมาณ biogenic amines ที่ปนเปื้อนในอาหารตัวอย่าง เป็นวิธีการหนึ่งที่สามารถใช้ในการตรวจติดตามการเน่าเสียของอาหารได้ อย่างไรก็ตาม วิธีการวิเคราะห์ตรวจวัดปริมาณ biogenic amines ในอาหารตัวอย่างที่ใช้ในปัจจุบัน ล้วนเป็นเทคนิคที่ต้องอาศัยเครื่องมือทางเคมีวิเคราะห์ชั้นสูง ต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการใช้เครื่องมือ และจำเป็นต้องตรวจวัดตัวอย่างที่ห้องปฏิบัติการ ส่งผลให้เกิดข้อจำกัดในการวิเคราะห์ ประชาชนที่ไม่มีพื้นความรู้ไม่สามารถตรวจติดตามการเน่าเสียของอาหารได้ด้วยตัวเอง ประชาชนที่อาศัยอยู่ในที่ห่างไกลห้องปฏิบัติการไม่สามารถส่งตัวอย่างมาวิเคราะห์ได้ อีกทั้ง ยังอาจก่อให้เกิดปัญหาขยะอาหารเหลือทิ้งเพิ่มขึ้นได้ จนเกิดเป็นภาระทางเศรษฐกิจทั้งในแง่ของการกำจัดขยะอาหารที่เพิ่มขึ้น ตลอดจนการดูแลสุขภาพประชาชนที่ป่วยจากการบริโภคอาหารเน่าเสียด้วย

            จากปัญหาดังกล่าว ข้อเสนอโครงการนี้จึงมีความสนใจที่จะพัฒนาชุดตรวจติดตามการเน่าเสียของอาหารอย่างง่ายที่มีความแม่นยำสูง สามารถนำไปใช้นอกห้องปฏิบัติการได้ และแก้ไขข้อจำกัดของประชาชนที่ไม่มีความเชี่ยวชาญหรือที่อยู่ในพื้นที่ห่างไกลและเข้าไม่ถึงห้องปฏิบัติการตรวจติดตามได้ โดยผู้วิจัยได้มุ่งหมายที่จะใช้ประโยชน์จากความสามารถของพอลิไดอะเซทิลีน (polydiacetylene; PDA) ร่วมกับอนุภาคทองนาโนรูปดาว (gold nanostar) ที่มีความสามารถในการเปลี่ยนสีที่สามารถสังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่าเมื่อสัมผัสกับสิ่งเร้าที่อยู่ในรูปของสารระเหย การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ pH ตัวทำละลาย ตลอดจนไอออนต่าง ๆ ได้ กล่าวคือ เมื่อ PDA-gold nanostar complex ตรวจพบสารระเหย biogenic amines จากอาหารเน่าเสีย สีของ PDA-gold nanostar complex จะเปลี่ยนไปโดยความเข้มของสีที่เปลี่ยนไปจะขึ้นกับปริมาณความเข้มข้นของ biogenic amines ที่ตรวจพบได้ ด้วยหลักการดังกล่าวนี้ ผู้วิจัยเล็งเห็นว่า หากพัฒนาชุดตรวจติดตามโดยการตรึง PDA-gold nanostar complex ลงบนกระดาษทดสอบ จะช่วยให้ชุดตรวจติดตามสามารถนำไปใช้ในการตรวจวัดปริมาณ biogenic amines มีความสะดวกสบายมากขึ้น และสามารถนำไปตรวจติดตามการเน่าเสียของหารนอกห้องปฏิบัติการได้