ไอออนโลหะมีบทบาทและหน้าที่สำคัญในระบบชีวภาพและในสิ่งแวดล้อม หลายไอออนมีประโยชน์ เช่น แคลเซียม โซเดียม และสังกะสี ในขณะที่บางไอออนมีความเป็นพิษร้ายแรง เช่น ปรอท แคดเมียม และตะกั่ว กลุ่มงานวิจัย supramolecular chemistry จึงได้นำเทคนิคฟลูออเรสเซนต์สเปกโทรเมตรี (Fluorescence spectrometry) มาใช้ในการตรวจวิเคราะห์ไอออนโลหะเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณวิเคราะห์ ซึ่งทำให้สามารถตรวจวัดไอออนโลหะได้อย่างรวดเร็ว และไม่ทำลายสารตัวอย่าง

 

ที่ผ่านมาทางทีมผู้วิจัย ได้มุ่งเน้นในการออกแบบและพัฒนาฟลูออเรสเซนต์เซนเชอร์จากอนุพันธ์ชนิดต่างๆ เพื่อใช้ในการตรวจวัดโลหะหนักที่มีความอันตรายหลายชนิด เช่น ไอออนแคดเมียม (Cd2+) และไอออนปรอท (Hg2+) ที่มีความไวและความจำเพาะในการวิเคราะห์สูง อีกทั้งยังสามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงสีของเซนเซอร์ได้จากการสังเกตด้วยตาเปล่า ทำให้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจวิเคราะห์ไอออนโลหะที่ปนเปื้อนในอาหารทะเล ผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร น้ำดื่ม น้ำทะเล รวมถึงผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ เช่น ครีมบำรุงผิว ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

 

นอกจากไอออนโลหะหนักอันตรายแล้ว กลุ่มงานวิจัยยังได้มีการพัฒนาฟลูออเรสเซนต์เซนเซอร์ ที่สามารถตรวจวัดไอออน หรือธาตุอาหารที่จำเป็นต่อที่การดำรงชีวิตของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ได้อีกด้วย เช่น ไอออนเหล็ก (Fe3+) และไอออนทองแดง (Cu2+) ซึ่งสามารถตรวจวัดได้ในหลายตัวอย่าง เช่น ตัวอย่างน้ำชนิดต่างๆ ตัวอย่างดิน ปุ๋ยหมัก รวมทั้งสามารถตรวจวัดได้ในตัวอย่างทางชีวภาพและเซลล์สิ่งมีชีวิตอีกด้วย

 

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซนเซอร์ที่มีอยู่เดิม ให้มีความไวในการวิเคราะห์สูงขึ้น กลุ่มวิจัยของเรายังได้มีการพัฒนาและสังเคราะห์วัสดุนาโนพาร์ทิเคิล (Nanoparticles, NPs) เพื่อใช้งานร่วมกับฟลูออเรสเซนต์เซนเซอร์ ส่งผลให้เกิดการเพิ่มสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ให้ดียิ่งขึ้น และสามารถเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน โดยไม่ส่งผลต่อความจำเพาะของการตรวจวัดไอออน

 

ตลอดระยะเวลากว่า 10 ปี กลุ่มวิจัยของเราได้มีการสังเคราะห์โมเลกุลของเซนเซอร์มากมายกว่า 70 ชนิด ที่มีความจำเพาะต่อการตรวจวัดไอออนชนิดต่างๆ และได้มีการรวบรวมงานวิจัยทั้งหมด ไว้ในรูปแบบ e-book เพื่อความสะดวกต่อผู้ที่มีความสนใจ https://online.anyflip.com/touds/dokd/

 

นอกจากนี้กลุ่มวิจัยของเรายังได้มีการทำงานวิจัยร่วมกันกับทีมงานวิจัยอื่นๆ อีกด้วย เช่น

งานวิจัยสู่ชุมชน โดยการพัฒนาเซนเซอร์เป็นชุดทดสอบเพื่อตรวจวัดไอออนเหล็ก (Fe3+) ในตัวอย่างปุ๋ย ซึ่งได้รับความร่วมมือกับ รศ. ดร.นัทธีรา สรรมณี ภาควิชาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยศิลปากร เพื่อไปเผยแพร่ให้กับเกษตรกรชุมชน อ.ดอนตูม จ.นครปฐม

การนำเซนเซอร์ไปใช้ตรวจวัดไอออนโลหะภายในเซลล์ชนิดต่างๆ ที่ทำงานร่วมกันกับ รศ. ดร.อัญญานี คำแก้ว จากภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี และ รศ. ดร.อดิศรี เจริญพานิช จากภาควิชาชีววิทยา มหาวิทยาลัยศิลปากร