แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท...

8
ทีมบรรณาธิการ ที่ปรึกษา รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยและถ่ายทอดเทคโนโลยี บรรณาธิการ ผศ.ดร.รินา ภัทรมานนท์ ทีมงาน นายต้นกล้า อินสว่าง น.ส.ศุภจิรา ศรีจางวาง น.ส.สุภลักษณ์ ประสาร พิมพ์ทีโรงพิมพ์ ศิริภัณฑ์ออฟเซ็ท มหาวิทยาลัยขอนแก่น : ric.kku.ac.th กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ไฟบริโนเจน และเม็ดเลือดแดง ถ่ายโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (ที่มา: www.artofothers.com) จดหมายข่าวศูนย์เครื่องมือวิจัย RIC NEWSLETTER ปีท่ 1 ฉบับที่ 2 ประจ�ำเดือน กันยำยน 2557 แนะน�ากล้องจุลทรรศน์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM)

Upload: others

Post on 04-Mar-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

ทมบรรณาธการ

ทปรกษา รองอธการบดฝายวจยและถายทอดเทคโนโลย

บรรณาธการ ผศ.ดร.รนา ภทรมานนท

ทมงาน นายตนกลา อนสวาง

น.ส.ศภจรา ศรจางวาง

น.ส.สภลกษณ ประสาร

พมพท โรงพมพ ศรภณฑออฟเซท

มหาวทยาลยขอนแกน : ric.kku.ac.th

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน (TEM)

กลองจลทรรศนแรงอะตอม (AFM)

ไฟบรโนเจน และเมดเลอดแดง ถายโดยกลองจลทรรศนอเลกตรอน (ทมา: www.artofothers.com)

จดหมายขาวศนยเครองมอวจย

RIC NEWSLETTER

ปท 1 ฉบบท 2 ประจ�ำเดอน กนยำยน 2557

แนะน�ากลองจลทรรศน

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM)

Page 2: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

กลองจลทรรศนอเลกตรอนเปนสงประดษฐทมความส�าคญอยางมาก ตอมนษย เพราะวาเปนเครองมอทท�าใหมนษยเราสามารถคนพบโลก อกมตหนงทเตมไปดวยสงมชวตและสงไมมชวตขนาดเลกในระดบนาโนเมตรทตาของมนษยหรอกลองจลทรรศนแบบใชแสงไมสามารถมองเหนไดเชนไวรสดเอนเอการจดเรยงตวของอะตอมของแรธาตตางๆทอยในธรรมชาตและทสงเคราะหขนเปนตนท�าใหสามารถมองเหนรายละเอยดและรปรางลกษณะไดอยางชดเจน กลองจลทรรศนอเลกตรอนจงนบเปนสดยอดของสงประดษฐทน�าไปสการเขาใจในโครงสรางทางจลภาคของสงมชวตและสารประกอบตางๆท�าใหเกดองคความรตางๆตามมามากมายสามารถน�าไปใชประโยชนในหลากหลายสาขาทงทางดานการแพทยเกษตรและอตสาหกรรม โดยปกตแลวมนษยจะสามารถมองเหนไดในชวงความยาวคลนของแสงซงสามารถเหนสงทเลกทสดไดไมเกน0.1มลลเมตรสวนวตถทมขนาดเลกในระดบนาโนเมตรนนมนษยไมสามารถมองเหนได กลองจลทรรศนแบบใชแสงจงไดถกประดษฐขน

แตกยงมขดจ�ากดในเรองการมองเหนเพราะวาสามารถมองเหนความละเอยดไดสงสดในชวงแสงทมนษยมองเหน(400–700นาโนเมตร)ซงไมสามารถดความละเอยดในระดบนาโนเมตรไดดงนนกลองจลทรรศนอเลกตรอนจงไดถกพฒนาขนจากกลองจลทรรศนแบบใชแสงโดยนกวทยาศาสตร 2ทานชาวเยอรมนคอ แมกซ นอลล (Max Knoll) และเอรนสต รสกา (Ernst Ruska ) ในป ค.ศ. 1932 ซงไดพสจนวาอเลกตรอนสามารถน�ามาสรางภาพขยายของวตถได ประมาณหาสบปตอมา รสกา กไดรบรางวลโนเบลสาขาฟสกสในป ค.ศ. 1986 ซงกลองจลทรรศนอเลกตรอนมความละเอยดอยในระดบทมากถง 0.1นาโนเมตร (ระดบอะตอมเดยว) ท�าใหสามารถมองเหนโลกทมขนาดเลก

ในระดบนาโนเมตรได

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน(Transmission Electron Microscope)

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน จะประกอบไปดวยแหลงก�าเนดอเลกตรอน(ElectronGun)ซงท�าหนาทผลตอเลกตรอนโดยfilamentทถกเรงดวยสนามไฟฟาจากนนกลมอเลกตรอนจะถกบบใหเปนล�าอเลกตรอนดวยเลนสแมเหลกไฟฟา(Electromagneticlens)ซงท�าหนาทเปนCondenserlensซงจะสามารถปรบล�าอเลกตรอนใหมขนาดเลกใหญไดตามตองการล�าอเลกตรอนจะเคลอนทผานตวอยาง(Specimen)ทบางมากๆ(60-90nm)สามารถทจะใหอเลกตรอนทะลผานไปไดอเลกตรอนททะลผานตวอยางจะวงไปยงเลนสใกลวตถ(ObjectiveLens)ซงท�าหนาทปรบโฟกสและสรางภาพทintermediateimageขนและจะถกขยายสญญาณภาพดวยProjectorLensลงบนฉากเรองแสง(FluorescenceScreen)เกดเปนภาพ2มตขนโดยทวตถทมคาเลขอะตอม(AtomicNumber)มากภาพทไดจะมสด�าสวนวตถทมเลขอะตอมนอยภาพทเหนจะเปนสขาวภาพทไดจะถกบนทกดวยกลองCCD(ChargeCoupledDevice)

หลกการทำางานของกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน

สวนประกอบของกลองจลทรรศนอเลกตรอน

(ทมา:http://www.nanoscience.gatech.edu/zlwang/research/tem.html)

ผเขยนบทความ : น.ส.พกล ราชพลแสน ต�าแหนง:นกวทยาศาสตรงานบรการวชาการและวจยคณะวทยาศาสตรมหาวทยาลยขอนแกนE-mail:[email protected]

0 2 RIC NEWSLETTER : ric.kku.ac.thจดหมายขาวศนยเครองมอวจย มหาวทยาลยขอนแกน

Page 3: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

การประยกตใชงานกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน สามารถตอดวย เค รองมอทใช ว เคราะห ธาต เช น Energy-dispersive spectroscopy (EDS) หรอ Wavelength-dispersive spectroscopy (WDS) เปนตน และยงมโหมด STEM เพอใหสามารถประยกตใชงานไดอยางหลากหลาย สามารถหาขนาด โครงสรางทางจลภาค การเตบโตของผลกตามแนวแกน เฟสทผสม รพรน วเคราะหองคประกอบของธาต เปนตน ใชงานไดหลากหลายทงตวอยางทางชววทยาและตวอยางทางวสดศาสตร แตการ เตรยมตวอยางวเคราะหอาจจะมความยงยากส�าหรบตวอยางทางดานชวภาพและตวอยางทเปนฟลม เนองจากตองตดใหบางและตองท�าใหแหง อกทงล�าอเลกตรอนสามารถท�าลายตวอยางทางชวภาพและทางพอลเมอรได ดงนนภาพทไดอาจมรองรอยการถกท�าลายดวยล�าอเลกตรอน และในขนตอนการตดตวอยางใหบางภาพทถายไดอาจมลกษณะทเหยวและมรปรางบดเบยวไป เพอลดการท�าลายตวอยางดวยดวยล�าอเลกตรอนในการวเคราะหดวยตวอยางทางดานนควรทจะใช Accelerating Voltage ชวง 80 – 120 kVe แตในปจจบนนไดมการพฒนาใหกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผานสามารถใชงานกบตวอยางทางชวภาพไดสะดวกขนคอ cryo TEM ซง resolution อาจจะไมดนกแตสามารถใชงานกบตวอยางทางชวภาพไดด

การตดตวอยางใหมขนาดลงขนาด 1×1 nm เพอใหสารเคมสามารถแทรกซมไดอยางทวถง จากนนท�าการหยดปฏกรยาภายในเซลล (Fixation) เพอรกษาองคประกอบใหคงสภาพใกลเคยงกบความเปนจรงในธรรมชาต ปองกนการท�าลายของจลนทรย และทนตอการเตรยมตวอยางตอไป สารเคมทนยมใชเชน aldehydes หรอ Osmium tetroxide จากนนท�าการลางและแทนทน�า (Washing and dehydration) เพอปองกนการเกดตะกอนของ fixative กบ dehydrating agent จงตองลางออกใหหมด ดวย phosphate buffer ไมควรใชเวลาลางนานเกนไป การแทนทน�านยมใชอะซโตน หรอ เอทานอล จากนนแทนท อะซโตน ดวยพลาสตก อบใหเกดการ polymerize และน�าไปตด (Section) ดวย ultramicrotome ใหบางขนาด 60-90 nm น�า grid ตกตวอยางทลอยในน�าและสดทายกท�าการยอมตวอยาง (staining) แลวท�าใหแหงน�าไปวเคราะหตอไป

การเตรยมตวอยาง TEM ทางวสดศาสตร น�าตวอยางแบบผงปรมาณเทาหวไมขด ท�าใหกระจายตว (disperse) ในสารละลาย เชนเอทานอล อะซโตน น�า เปนตน โดยการสนใหกระจายตว (Sonicate) ดวย ultrasonic bath หรอ ultrasonic probe จากนนน�ามาหยด ใสบน grid ทมคารบอนเปนตวรองรบ จ�านวน 1-2 หยด ปลอยใหแหง จากนนน�ามาวเคราะห สวนตวอยางทเปนสารละลายกใหน�าสารละลายเจอจางสนใหกระจายตวแลวน�ามาหยดบน grid เชนเดยวกนกบตวอยางแบบผง แตส�าหรบตวอยางทเปนแบบเสนใยทยงไมผานการเผาใหน�าตวอยางไป spin ใสบน grid ทมคารบอนเปนตวรองรบ 1- 5 นาทหรอมากกวาขนกบสภาวะ (condition) ของแตละตวอยาง ปลอยใหแหง จากนนน�ามาวเคราะห ทางชวภาพ ตวอยางทางชวภาพทจะน�ามาวเคราะหดวย TEM จะตองบางมาก การตดตวอยางโดยตรงอาจท�าลายตวอยางได ดงนนจงมกระบวนการเตรยมตวอยาง ไดแก

รายการ

คาใชจาย(บาท/ครง*)

อตรา 1 อตรา 2

คาวเคราะหดวยTEMและEDX

600 1,200

รายการ

คาใชจาย(บาท/ครง*)

อตรา 1 อตรา 2

คาวเคราะหดวยTEMและEDX

1,500 3,000

การใหบรการกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน FEI รน TECNAI G2 20

*ครงหมายถงระยะเวลา3ชวโมงคอ9.00-12.00น.หรอ13.00-16.00น.อตรา1ส�าหรบบคลากรภายในมหาวทยาลยขอนแกนอตรา2ส�าหรบบคคลภายนอกมหาวทยาลยขอนแกนนกวจยสามารถตดตอขอใชบรการกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผานหรอสอบถามขอมลเพมเตมไดทคณพกลราชพลแสนภาควชาฟสกสคณะวทยาศาสตร โทร.087-068-0025

ในวนท�าการปกต

นอกเวลาราชการ

แสดงการประยกตใชงานของตวอยางตางๆ(ไดรบการอนเคราะหจากนกวจยในมหาวทยาลยขอนแกน)

Page 4: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

ความตองการกลองจลทรรศนทมก�าลงขยายทสงกวากลองจลทรรศนแบบใชแสง รวมกบการคนพบโครงสรางพนฐานของอะตอมท�าใหเกดการประดษฐกลองจลทรรศน อเลกตรอนส�าเรจเปนครงแรกในป ค.ศ. 1932 โดยนกวทยาศาสตรชาวเยอรมนชอ Max Knoll และ Ernst Ruska โดยเปนกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองผาน (TransitionElectronMicroscope;TEM)หลงจากนนในปค.ศ.1935กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope; SEM) ไดถกประดษฐขนส�าเรจ ผลงานชนนท�าให Ernst Ruska ไดรบรางวลโนเบลสาขาฟสกสอก 50 ปตอมา การพฒนาระบบตางๆ ของกลอง มขนโดยนกวทยาศาสตรหลายทม ในป ค.ศ. 1965 กมการผลตเพอการพาณชยเปนครงแรก เครอง SEM ในมหาวทยาลยขอนแกน ไดใชในการสนบสนนงานวจย ภายใตการดแลรกษาของเจาหนาท ซงมความรความเชยวชาญในการใชเครอง เพอใหไดประสทธภาพของการใชด�าเนนงานวจยสงสด โดยเฉพาะงานวจยทตองการดภาพพนผว ตวอยางทางกายภาพ เชนงานทางดานวศวกรรมศาสตร งานทางดานฟสกสเชงวสดศาสตร รวมถงงานทางดานเคมพอลเมอร อตสาหกรรมเคมตางๆ และงานวจยเชงชวภาพ เชน ดานชววทยาและสงแวดลอมเพอการจดจ�าแนกและระบสงมชวตชนดใหมๆทยงไมถกคนพบงานทางดาน จลชววทยาเพอศกษาเชอจลนทรยตางๆงานทางดานชวเคมและเภสชวทยาในเชงตรวจสอบฤทธของสารตวอยางทมผลตอเชอจลนทรยกอโรค รวมถงการวเคราะหธาตองคประกอบ ทพบในสงมชวตทก�าลงศกษาวจย ท�าใหไดผลงานวจยนนมความนาเชอถอและมคณภาพและสามารถเผยแพรในระดบนานาชาตไดเปนอยางดนอกจากดานการวจยแลวเครองSEMยงถกน�ามาใชงานในอตสาหกรรมและสถานประกอบการตางๆ เพอการตรวจสอบคณภาพของผลตภณฑทตองการตรวจสอบพนผวดวยก�าลงขยายสงกวากลองจลทรรศนแบบใชแสงโดยทวไป

ผเขยนบทความ : นายบวรกตต พนธเสถยร ต�าแหนงครชางประจ�าภาควชาวศกรรมอตสาหการ

E-mail:[email protected]

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด(Scanning electron microscope)

ผเขยนบทความ : นายวธาน เตยเจรญนกศกษาปรญาเอกคณะวทยาศาสตร

E-mail:[email protected]

ผเขยนบทความ : นายบญสง กองสข ต�าแหนงนกวทยาศาสตร

E-mail:[email protected]

ภาพและผลจากการวเคราะหดวยSEM

(A:SEdetectorB:BSEdetectorและC:EDS)

0 4 RIC NEWSLETTER : ric.kku.ac.thจดหมายขาวศนยเครองมอวจย มหาวทยาลยขอนแกน

Page 5: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

รายการคาใชจาย (บาท)

อตรา 1 อตรา 2

คาวเคราะหดวยSEM 600/ชวโมง 1,200/ชวโมง

คาบรการเคลอบทอง(ส�าหรบตวอยางทไมน�าไฟฟา)

300/ครง 300/ครง

ชนดของกลองอเลกตรอนแบบสองกราด

กลองอเลกตรอนแบบสองกราดใชสวนตนก�าเนดอเลกตรอนเปนตวแบงประเภทได 2 ประเภทใหญๆ และแบงยอยไดอก เปน4แบบยอยตามการใชfilamentซงเปนโลหะทใหท�าหนาทปลดปลอยอเลกตรอนทอยบนขวแคโทด(Cathode)และสภาวะการท�างาน 1. Thermionic Electron Gun (TE Gun) ม2แบบไดแก • Tungsten Filaments ท�าจากโลหะทงสเตน มการท�าใหเกดความรอนทfilamentจากไฟฟาความตางศกยสงท�าใหเกดการปลดปลอยอเลกตรอนออกมา • Lanthanum hexaboride filaments ท�าจากโลหะผสมระหวางธาตแลนทานมกบธาตโบรอนท�างานโดยท�าใหเกดความรอนจากการสรางความตางศกย 2. Field-Emission Electron Gun (FE Gun) ท�างานโดยการท�าใหเกดกระแสไฟฟาแรงสงใกลปลาย filament เปนพเศษ ขวแอโนด (Anode) ม 2 ขวเรยงตวซอนกน เครอง SEM ประเภทนใหระยะการแยกความแตกตางระหวาง สองจด(Resolution)ทดกวาTEGunแบงไดเปน2แบบยอยคอ • Cold Field Emission Electron Gun Emitter (CFE)ท�าดวยโลหะทงสเตนโดยขนรปเปนแทงสวนปลายมความแหลมเปนพเศษ • Schottky-Emission Electron Gun (SE Gun) เปนFEGunทน�าไปเคลอบเพมเตมดวยZirconiumOxide

กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบThermionicมราคาและคาบ�ารงรกษาทต�ากวาและใหมตของภาพดกวาแตกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบ Field-emission ใหการแจกแจง ความคมชดก�าลงขยายทดกวาและอายการใชงานfilamentทยาวนานกวา

การประยกตใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดในงานวจย

SEMใชในงานวจย2ดานหลกคอถายภาพสภาพพนผวแบบสามมตและวเคราะหธาตซงตวอยางจะมาจากหลากหลายสาขาเชนดานวสดศาสตร(การถายภาพพนผวและวเคราะหธาต)ดานชวภาพ (พนผวตวอยางทมขนาดเลกแบบสามมต)ตวอยางทางการแพทย เภสชกรรม ทนตกรรม ตวอยางจากงานดานวศวกรรมวสด ตวอยางจากงานวจยทางวทยาศาสตรประยกตตวอยางดานอาหารหรอเทคโนโลยชวภาพวเคราะหตวอยางจากเหมองแรตวอยางจากอตสาหกรรมชนสวนรถยนตและอนๆ

การเตรยมตวอยางส�าหรบ SEM ไมซบซอนแตมความ หลากหลายงานทางชวภาพตองผานการfixการDehydrateหรอการท�าใหแหงโดยใชจดวกฤตของคารบอนไดออกไซดโดยใช เครองCriticalpointdrier(CPD)หรอFreezeDrierสวนงานทางดานวสดหรอกายภาพเชนตวอยางทเปนของแขงหรอผงสามารถน�าไปตดบนเทปน�าไฟฟาสองหนาซงอยบนสตบจากนนจงท�าการโคทดวยทองค�าหรอคารบอนเพอชวยใหเกดการสะทอนของอเลกตรอนงานทตองใชBackscatteredelectrondetector(BSE) ซงเปนตวตรวจจบสญญาณ primary electron ทชนตวอยางแลวกระเจงยอนกลบในทศทางเดม หากผานการขดใหผวหนาเรยบจะใหสญญาณทด

ทกขบวนการของการวเคราะหดวย SEM มความส�าคญตอคณภาพของภาพทจะถกบนทกและผลการวเคราะห ดงนน ขนตอนตางๆเชนการเตรยมตวอยางการfixการdehydrateการเกบรกษาชนงานตวอยาง การโคท การตงคาใชงาน SEMการเลอกจดบนทกภาพทตอบโจทย รวมไปถงรายละเอยดอนๆ

ตองถกใสใจเปนอยางยง

การใหบรการกลอง Scanning Electron Microscope

ยหอ LEO รน 1450

อตรา 1 ส�าหรบบคลากรภายในมหาวทยาลยขอนแกน อตรา 2 ส�าหรบบคคลภายนอกมหาวทยาลยขอนแกนนกวจยสามารถตดตอขอใชบรการกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด หรอสอบถามขอมลเพมเตมไดท คณบวรกตต พนธเสถยร ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร โทร. 085-8529944

0 5ric.kku.ac.th : RIC NEWSLETTERจดหมายขาวศนยเครองมอวจย มหาวทยาลยขอนแกน

Page 6: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

กลองจลทรรศนแรงอะตอมเปนเครองมอชนดหนงทถกน�ามาใชงานเพอศกษาลกษณะทางกายภาพของพนผวชนงานในระดบไมโครเมตรลงไปจนถงนาโนเมตรซงโดยทวไปชนงานจะอยในรปของฟลมบางซงมสถานะเปนของแขงหรอแมกระทงของเหลวทอยในบรเวณเลกๆหลกการส�าคญของกลองจลทรรศนแรงอะตอมคอ จะน�าผลของแรงระหวางอะตอมหรอทเรยกวา แรงแวน เดอรวาลส (vanderWaals force)ระหวางปลายของโพรบ (probe)หรอเขม (tip)และพนผวของตวอยางไปประมวลผลโดยโปรแกรมคอมพวเตอรใหผลออกมาเปนรปของภาพพนผวทงในแบบ2มตหรอ3มตซงแรงแวนเดอรวาลสนจะเปนไดทงแรงดดและแรงผลกโดยจะขนอยกบระยะหางระหวางปลายเขมและพนผวของชนงาน โดยทวไปแลวกลองจลทรรศนแรงอะตอม จะประกอบดวยสวนประกอบทส�าคญคอหวโพรบหรอเขมปลายแหลมทมขนาด2-10นาโนเมตรท�ามาจากSi,Si

3O

4,Si

3N

4และPt เปนตน ซง

เขมนจะถกยดตดทปลายของคาน (cantilever)ทสามารถเคลอนทไปในระนาบพนผวของตวอยางไดโดยการควบคมหวสแกนเนอรเพยโซอเลกตรกทป (Piezoelectric tube) ในขณะท�างานนนแรงทเกดขนระหวางปลายเขม (tip)และผวของชนงานมคานอยมากซงจะอยในระดบ10-9นวตนเนองจากแรงมคานอยมากดงนนระบบจะไมสามารถวดแรงไดโดยตรงแตจะอาศยหลกการของแสงเลเซอรทเขาไปตกกระทบทปลายคานทมเขม (tip)ตดอยแลวจะสะทอนไปยงตวรบแสงหรอทเรยกวาโฟโตดเทคเตอร (photodetector) เมอคานกระดกขนหรอลงตามสภาพความสง-ต�าของพนผวกจะท�าใหต�าแหนงของแสงสะทอนจากดานหลงคานทตกกระทบทโฟโตดเทคเตอรแตกตางกนโดยการเปลยนแปลงของคานเพยงเลกนอยกจะท�าใหทศทางของแสงเลเซอรทสะทอนเขาสโฟโตดเทคเตอรแตกตางกน อยางมากซงต�าแหนงของแสงเลเซอรทสะทอนสโฟโตดเทคเตอร จะถกน�าไปประมวลผลดวยโปรแกรมคอมพวเตอรและถกน�าไปสรางเปนภาพในทสด โดยภาพถายของกลองจลทรรศนแรงอะตอมและคอมพวเตอรส�าหรบประมวลผลและแสดงไดอะแกรมการท�างานของกลองจลทรรศนแรงอะตอมแสดงดงรปท1

ผเขยนบทความ คณพฆเนศ อปชย นกศกษาปรญญาเอกภาควชาฟสกส

Email:[email protected]

กลองจลทรรศนแรงอะตอม(Atomic force microscope; AFM)

รปท 1(ซาย)แสดงภาพถายกลองจลทรรศนแรงอะตอมและคอมพวเตอรพรอมโปรแกรมประมวลผล

(ขวา)แสดงไดอะแกรมการท�างานของกลองจลทรรศนแรงอะตอม

รายการ

คาใชจาย

(บาท/ครง*)

อตรา 1 อตรา 2

คาวเคราะหดวยกลองAFM 1,500 3,000

รายการ

คาใชจาย

(บาท/ครง*)

อตรา 1 อตรา 2

คาวเคราะหดวยกลองAFM 1,000 2,000

นกวจยสามารถตดตอขอใชบรการกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราดหรอสอบถามขอมลเพมเตมไดท

คณพฆเนศอปชยภาควชาฟสกสโทร:08-1544-9357

การใหบรการกลอง Atomic force microscope

ยหอ PARK รนXE-120

ในวนท�าการปกต

นอกเวลาราชการ

Page 7: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

มการประยกตใชงานกลองจลทรรศนแรงอะตอมเพอการดลกษณะพนผวของวสดไดมากมาย เชนพนผวโลหะ แกว พอลเมอร เซรามค และรวมถงโมเลกลทางชวภาพตางๆ เชนโปรตน เซลลดเอนเอนอกจากนยงสามารถตรวจวดพนผวทไมเปนฉนวนไฟฟา

ไดอกดวย ซงถอเปนลกษณะจ�าเพาะพเศษ ของกล องจลทรรศน แรงอะตอม มการน�ากลองมาใชในการตรวจวดในสภาพธรรมชาต (physiological condition) รวมไปถงการศกษาเซลลทมชวตอย เพอดรปรางและขนาดของเซลล เมอเกดการเปลยนแปลงรปรางของเซลลหรอโมเลกลทางชวภาพตอสภาวการณตางๆแบบ real-time เชนผลกระทบของสารตวอยางทมตอการเปลยนแปลงรปรางและโปรตนของเซลลผลของการเปลยนแปลงของpHตอลกษณะการอยรอดของเซลลเปนตน

การประยกตใชกลองจลทรรศนแรงอะตอมนอกจากสามารถตรวจวเคราะหในเชงคณภาพแลว ยงสามารถตรวจวเคราะห เชงปรมาณดวยการวดความสมพนธของแรงดงดดระหวาง หวโพรบกบชนงาน (Forcemeasurement)ซงแรงดงกลาวจะสะทอนถงความเหนยวหรอแรงยดตด(adhesionforce)ระหวาง หวโพรบกบชนงานเชนการตรวจวดแรงการยดตดของโปรตนบนพนผวของเซลลแบคทเรยการตรวจวดดเอนเอทหลดจากเซลลเปนตน

ปจจบนงานดานวจยและพฒนามการผลตหรอสรางผวชนงานทเปนวสดผสมมโครงสรางเคมทแตกตางกนและมความจ�าเพาะมากขนจงมการพฒนาหวโพรบใหมฟงกชนในลกษณะตางๆ ทสามารถเกดแรงกระท�ากบหวโพรบไดตางกนซงขอมลทไดจะบงบอกถงการเปลยนแปลงหรอลกษณะทจ�าเพาะตอวสดตวอยางนนเชนการตดฉลากดวยแอนตบอดการตดฉลากดวยโปรตนเปนตนเพอการใชงานทมลกษณะจ�าเพาะและแมนย�ามากขน

สถตการใชงานเครองมอ ของศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกน ระหวาง เดอน กนยายน 2556 – สงหาคม 2557

รปท 2แสดงตวอยางภาพถายสองมต(ซาย)และสามมต(ขวา)

ของผวหนากระจกน�าไฟฟาโปรงแสงโดยมขนาดสแกนเทากบ5x5

ตารางไมโครเมตร (ไดรบความอนเคราะหภาพจากหองปฏบตการ

อ.ดร.อภโชคตงตระการ)

รปท 3 แสดงตวอยางการรวของไซโตซอล(ซายมอ)และการ

เปลยนรปรางของเซลลแบคทเรย (ขวามอ)หลงจากการบมดวยล

โปเปปไทดตานจลชพ เปนเวลา15นาท (ไดรบความอนเคราะห

ภาพจากหองปฏบตการผศ.ดร.รนาภทรมานนท)

สถตการใชงานเครองมอ ของศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกน ระหวาง เดอน กนยายน 2556 – สงหาคม 2557

0 7ric.kku.ac.th : RIC NEWSLETTERจดหมายขาวศนยเครองมอวจย มหาวทยาลยขอนแกน

Page 8: แนะน ากล้องจุลทรรศน์...ท มบรรณาธ การ ท ปร กษา รองอธ การบด ฝ ายว จ ยและถ

การสมมนาการจดทำาคมอปฏบตงานนกวทยาศาสตร ศนยเครองมอวจย มข. ครงท 1

ผเขยนบทความ: ผศ.ดร.รนา ภทรมานนทกรรมการและเลขานการศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกน

มอวนท22-23กมภาพนธ2557ทผานมาศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกน(KKURIC)จดสมมนาและ ฝกอบรม บคลากรและนกวทยาศาสตรผดแลเครองมอวจย เรอง "การจดท�าคมอการปฏบตงาน" (Operating manualwritingworkshop หรอ SOPWorkshop) ครงท 1ณหองประชมสารสนและหองกลปพฤกษ 7อาคารสรคณากรมหาวทยาลยขอนแกน โดยไดรบเกยรตจากศ.นพ.วระชย โควสวรรณรองอธการบดฝายวจยและการถายทอดเทคโนโลย มข. ในฐานะประธานกรรมการบรหารศนยเครองมอวจย มหาวทยาลยขอนแกน กลาวเปดงานในครงนและมผทรงคณวฒสองทานไดแก คณจรนทร รจเกยรตกาจร ศษยเกามหาวทยาลยขอนแกน ผเชยวชาญดานมาตรฐานตางๆ ในโรงงานอตสาหกรรม และคณวบลย ธระมงคลานนท ผเชยวชาญดานการออกแบบวธทดสอบความเทยงของเครองมอ มาเปนวทยากร โดยหวขอบรรยายทสาคญตางๆ ไดแก โครงสรางของ Standard operatingprocedureซงสามารถแบงเปน2แบบคอวธการใชเครองและวธการทดสอบโดยวทยากรแนะน�าใหศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกนเนนการใหบรการทดสอบแบบตางๆทเปนมาตรฐานทเรยกวาReferencetestmethodการจดหาCertified/Standardreferencematerialการvalidateเครองมอและการประเมนคาความแนนอนของการวด(MeasurementUncertainty)เปนตน ซงบรรยากาศเปนไปดวยความกนเอง มการซกถามแลกเปลยน ความคดเหนรวมกนมบคลากรและนกวทยาศาสตรผดแลเครองมอวจยเขารวมเปนจานวน23คน การสมมนาครงนนบวาเปนจดเรมตนใหมการน�าSOPทไดมาขยายผลใหเกดการวจยสถาบนซงจะเปนผลงานของนกวทยาศาสตรผดแลเครองมอวจย โดยศนยเครองมอวจยมหาวทยาลยขอนแกน ไดก�าหนดใหมการวจยสถาบนในปงบประมาณ2558ตอไป