คาบที่�� 8-9 - กรณี�ศึ�กษาที่��เป็�นการป็ระยุ�กต์�เที่คน�คโวลแที่มเมต์ร�

• การว�เคราะห์�อาห์าร• การว�เคราะห์�ยุา• การว�เคราะห์�โลห์ะห์น�กในสิ่��งแวดล$อม• งานว�จั�ยุให์ม&เก��ยุวก�บโวลแที่มเมต์ร�• การพั�ฒนาเซลล�เชื้+,อเพัล�ง

ต์�วอยุ&างการว�เคราะห์�โลห์ะห์น�กในผั�ก

ใชื้$ขั้� ,วNafion coated BiFE แที่นขั้�,วป็รอที่ ซ��งเป็�นพั�ษสิ่/ง

ขั้�,ว Nafion coated BiFE ชื้&วยุลดการรบกวนจัาก surfactant

เป็ร�ยุบเที่�ยุบก�บว�ธี� Graphite furnace AAS ให์$ผัลสิ่อดคล$องก�น

ต์�วอยุ&างการว�เคราะห์�ยุา

Oxybutynin

ต์�วอยุ&างการว�เคราะห์�ยุา

Oxybutynin

ต์�วอยุ&างการว�เคราะห์�ที่างสิ่��งแวดล$อม

การว�เคราะห์�ห์าป็ร�มาณีโลห์ะห์น�กในฝุ่�2นละอองขั้นาดเล3กกว&า 10 ไมครอน (PM10)

เป็ร�ยุบเที่�ยุบ VA ก�บ ICP-MS

ต์�วอยุ&างการว�เคราะห์�ยุา

ห์าป็ร�มาณีโดยุว�ธี� standard addition

ผัลการว�เคราะห์�

ป็ระสิ่�ที่ธี�ภาพัในการว�เคราะห์�ขั้องว�ธี�โวลแที่มเมต์ร� ด/จัาก detection limit, recovery และ %RSD ซ��งอยุ/&ในระด�บที่��ใชื้$งานได$ด�

ผัลการว�เคราะห์�

ห์าป็ร�มาณี Ni, Cu, Zn, As, Cd และ Pb ในฝุ่�2นละอองที่��ได$จัากการเก3บต์�วอยุ&างอากาศึ พับว&าอยุ/&ในระด�บ 7-800 ng/m3

คาบที่�� 9-10 - งานว�จั�ยุให์ม&ๆ ที่างเคม�ไฟฟ8า

• การพั�ฒนาขั้�,วที่9างานชื้น�ดอ+�นมาใชื้$แที่นป็รอที่• การพั�ฒนาขั้�,วไฟฟ8าด�ดแป็ลง• การพั�ฒนาขั้�,วไฟฟ8าขั้นาดเล3ก• ขั้�,วไฟฟ8าห์ม�น• การพั�ฒนาเซนเซอร�• เซลล�เชื้+,อเพัล�ง

Boron Doped Diamond Electrode (BDD)

B - oron doped diamond (BDD) thin film electrode is one of the new promising materials for

electroanalytical measurements du e to its attractive electrochemical p

roperties over other electrodes.

- low and stable voltammetric back ground currents

- wide working potential window in aqueous electrolyte solution

- low adsorption of polar molecules f rom aqueous solution,

- - long term response stability,- good activity without any conventi

onal pretreatment

งานว�จั�ยุที่างเคม�ว�เคราะห์�เชื้�งไฟฟ8าการพั�ฒนาขั้�,วไฟฟ8าด�ดแป็ลง-เพั��ม sensitivity-ลด interference (เพั��ม selectivity)-ขั้ยุายุชื้&วงศึ�กยุ�ที่��ใชื้$งานได$

ขั้�,วไฟฟ8าห์ม�น-controlled convection-laminar flow- Centrifugal force-use in CV study on redox reaction mechanism

Biosensors

Biosensor ค+อเคร+�องต์รวจัว�ดชื้�วภาพัเป็�นเคร+�องม+อว�เคราะห์�สิ่9าเร3จัร/ป็ป็ระเภที่ที่��ม�สิ่ารชื้�วภาพั (biogical substance) และที่รานสิ่�ด�วเซอร�ฟ;สิ่�กสิ่�เคม� (physicochemical transducer)ไบโอเซนเซอร� ป็ระกอบด$วยุไบโอร�เซฟเต์อร�(bioreceptor/

Biological sensing elements) และต์�วแป็ลงสิ่�ญญาณี (transducer) ไบโอร�เซฟเต์อร�เป็�นโมเลก�ลชื้�วภาพัที่��ม�ความสิ่ามารถ

ในการจดจ��ตั�วถูกว�เคร�ะห์� (target analyte) ได$อยุ&างเฉพัาะเจัาะจัง ได$แก& เอนไซม� กรดน�วคล�อ�ก antibody และโป็รต์�นร�เซฟเต์อร� (receptor protein) ฯลฯ โดยุไบไอร�เซฟเต์อร�ถ/กต์ร�งด$วยุว�ธี�ที่างกายุภาพัห์ร+อว�ธี�การที่างเคม�ก�บต์�วแป็ลงสิ่�ญญาณี (transdu

cer)ไบโอเซนเซอร�เป็�นเคร+�องม+อว�เคราะห์�ที่��ม�การใชื้$งานมากมายุในห์ลายุๆ ด$าน เชื้&น การแพัที่ยุ� อ�ต์สิ่าห์กรรม การที่ห์าร และสิ่��งแวดล$อม เป็�นต์$น

คว�มร�ทั่��วไปเก��ยวก�บไบโอเซนเซอร�

Mechanism of a Biosensor

Tra

nsd

uce

rRe

cep

tor

Measurable Signal

=Analyte

Solution

NO Measura

ble Signal

RECOGNITIONNO RECOGNITION

Thin selective membrane

คว�มร�ทั่��วไปเก��ยวก�บไบโอเซนเซอร�

ก�รใช้�ง�นของไบโอเซนเซอร�

1. ก�รแพทั่ย� การป็ระยุ�กต์�เที่คโนโลยุ�ต์�วร�บสิ่&งสิ่�ญญาณี (sensor) มาใชื้$ในว�น�จัฉ�ยุโรคต์&างๆ ที่��เก�ดจัากแบคที่�เร�ยุ , ไวร�สิ่ การว�ดป็ร�มาณี

gas, ion และสิ่ารเมต์าบอไลที่�ในเล+อด และการป็ระเม�นสิ่ภาวะขั้องสิ่ารเมต์าบอไลที่�ในผั/$ป็2วยุที่��ม�การเป็ล��ยุนแป็ลงระด�บสิ่ารชื้�วเคม�อยุ&างรวดเร3ว เชื้&น ผั/$ป็2วยุโรคเบาห์วาน

ก�รใช้�ง�นของไบโอเซนเซอร�

2. อ&ตัส�ห์กรรม ม�การใชื้$ไบโอเซนเซอร�ในการควบค�มกระบวนการผัล�ต์ โดยุเฉพัาะในกระบวนการห์ม�กและการว�เคราะห์�การป็นเป็@, อนก�รควบค&มถู�งห์ม�กว�ธี�การควบค�มถ�งห์ม�ก

- - 1. Off line distant การควบค�มผั&านศึ/นยุ�ป็ฏิ�บ�ต์�การ - - 2 . Off line local การควบค�มอยุ&างละเอ�ยุดด$วยุชื้&วงระยุะ

เวลาสิ่�,นๆ - - 3. On line ควบค�มและแสิ่ดงผัล ป็ระโยุชื้น�ที่��ได$ร�บสิ่9าห์ร�บ

เที่คโนโลยุ�การควบค�มกระบวนการผัล�ต์ค+อป็ร�บป็ร�งค�ณีภาพัผัล�ต์ภ�ณีฑ์� เพั��มผัล�ต์ผัล ลดป็Cญห์าการผัล�ต์ที่��เก�ดจัากความแป็รป็รวนขั้องว�ต์ถ�ด�บ ลดการสิ่/ญเสิ่�ยุผัล�ต์ภ�ณีฑ์�และเป็�นการใชื้$พัล�งงานอยุ&างม�ป็ระสิ่�ที่ธี�ภาพั

ก�รใช้�ง�นของไบโอเซนเซอร�

3. ก�รทั่ห์�ร ซ��งต์$องการการว�เคราะห์�ที่�� รวดเร3วสิ่9าห์ร�บการต์รวจัสิ่อบอ�นต์รายุที่��ไม&ที่ราบในสิ่นามรบ เชื้&น การว�เคราะห์�แกDสิ่ sarin ซ��งเป็�นแกDสิ่ที่��ม�ผัลต์&อระบบป็ระสิ่าที่ mustard

gas และการที่ดสิ่อบ dipstick ซ��งพั�ฒนาโดยุกองที่�พัสิ่ห์ร�ฐสิ่9าห์ร�บการที่ดสิ่อบสิ่ารต์&างๆ เชื้&น Q fever สิ่ารที่��ม�ผัลต์&อระบบป็ระสิ่าที่ ฝุ่นเห์ล+องจัากเชื้+,อรา เป็�นต์$น โดยุอาศึ�ยุ การที่9างานที่��เฉพัาะขั้อง monoclonal antibody การว�เคราะห์�ว�ต์ถ�ระเบ�ดด$วยุว�ธี� photoimmunoassay โดยุการใชื้$ luciferase สิ่ามารถต์รวจัสิ่อบสิ่าร TNT ที่��ม�ความเขั้$มขั้$นต์9�าถ�ง - 1018

Mและการใชื้$ acetylcholine receptor สิ่9าห์ร�บการต์รวจัสิ่อบสิ่ารพั�ษ

ก�รใช้�ง�นของไบโอเซนเซอร�

4. ส��งแวดล้�อม ใชื้$ในการว�เคราะห์�สิ่าร ป็นเป็@, อนและมลพั�ษในน9,าและอากาศึ ขั้องเสิ่�ยุจัากโรงงาน เชื้&น การว�ดค&าป็ร�มาณีการใชื้$ O2 ขั้องจั�ล�นที่ร�ยุ� (BOD) ในการว�ดค�ณีภาพัน9,า ว�ดค&า pH ค&าการน9า ไฟฟ8าสิ่ารอ�นที่ร�ยุ�และสิ่ารอน�นที่ร�ยุ�

Characteristics of Biosensor• Sensitivity• Calibration (range)• Li mi t of det ect i on• Linear dynamic range • Response time • Selectivity (interference)• Reproducibility

การพั�ฒนาเซนเซอร�-ใชื้$งานง&ายุ-ลดการเต์ร�ยุมต์�วอยุ&าง- ม�ความจั9าเพัาะสิ่/ง ( high

selectivity)-ว�ดได$เร3ว

เซลล�เชื้+,อเพัล�ง

การพั�ฒนาขั้�,วไฟฟ8าสิ่9าห์ร�บเซลล�เชื้+,อเพัล�ง

• สิ่ร$างขั้�,วไฟฟ8าที่��ม�สิ่�ดสิ่&วนองค�ป็ระกอบขั้องโลห์ะที่��ใชื้$เป็�นต์�วเร&งต์&างๆ ก�น : Pt – Ru – W, Pt – Ru – Co

• ที่9าเป็�น electrode array สิ่9าห์ร�บเป็�น WE ใน CV ศึ�กษาป็ฏิ�ก�ร�ยุาออกซ�เดชื้�นขั้อง methanol

• ห์าสิ่�ดสิ่&วนที่��ให์$ current density สิ่/งสิ่�ด ให์$–กระแสิ่ ห์ร+อพัล�งงานสิ่/ง

• ใชื้$ XRD มาศึ�กษาโครงสิ่ร$างขั้องขั้�,วไฟฟ8า

Electrode array ให์$ high throughput screening

capability

บร�เวณีสิ่�แดงค+อสิ่�ดสิ่&วนที่��เห์มาะสิ่มขั้องโลห์ะที่��ใชื้$เป็�นต์�วเร&งป็ฏิ�ก�ร�ยุาที่��ได$จัากการศึ�กษาในงานว�จั�ยุน�,