การประยุกต์ใช้อนุภาคทองคำนาโนที่สังเคราะห์ได้จากวิธีการทางชีวภาพเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายสีย้อม

Abstract

การสังเคราะห์อนุภาคทองคานาโน (gold nanoparticles: AuNPs) ด้วยจุลินทรีย์หรือสารสกัดของจุลินทรีย์ ได้แก่ แบคทีเรีย เห็ด ยีสต์และรา ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการสังเคราะห์อนุภาคทองคานาโนจากเชื้อรา เนื่องจากเชื้อราสามารถทนความเข้มข้นของโลหะได้มากกว่าเมื่อเทียบกับแบคทีเรีย สามารถหลั่งเอนไซม์ออกนอกเซลล์และผลิตโปรตีนได้ในปริมาณมาก ซึ่งสารชีวโมเลกุลเหล่านี้มีความสามารถรีดิวซ์ไอออนอนุภาคทองประจุบวก (Au³⁺) ไปเป็นอนุภาคทองคานาโน (Au⁰: AuNP) ได้ อีกทั้งกระบวนการสังเคราะห์อนุภาคทองคานาโนจากวิธีการทางชีวภาพเหล่านี้ใช้ต้นทุนน้อย มีความเป็นพิษต่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จากงานวิจัยนี้ผู้วิจัยได้สังเคราะห์อนุภาคทองคานาโนจากเชื้อรา Aspergillus niger MSCU 0361 และศึกษาประสิทธิภาพในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายสีย้อมเมทิลีนบลู โดยผลการวิเคราะห์โดยใช้ UV-visible spectrophotometer พบว่าอนุภาคทองคานาโนที่สังเคราะห์ขึ้นได้ มีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดอยู่ที่ 558 นาโนเมตร และเมื่อทาการวิเคราะห์ผลด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (transmission electron microscope: TEM) พบว่าอนุภาคทองคานาโนมีหลายรูปร่าง เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก และมีการกระจายตัวของขนาดที่หลากหลาย เมื่อทาการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค dynamic light scattering (DLS) พบว่าขนาดของอนุภาคทองคานาโนที่สังเคราะห์ได้มีขนาดเฉลี่ย 60.74 นาโนเมตร และมีค่าศักย์ซีต้า (zeta potential) เท่ากับ -17.4 มิลลิโวลต์ แสดงให้เห็นว่าบนพื้นผิวของอนุภาคทองคานาโนมีประจุเป็นลบ เมื่อศึกษาถึงความสามารถในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาของอนุภาคทองคานาโนในการย่อยสลายสีย้อมเมทิลีนบลู โดยทาการวัดค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ช่วงความยาวคลื่น 664 นาโนเมตร พบว่าชุดควบคุมที่ใส่ ascorbic acid เป็นตัวรีดิวซ์เพียงอย่างเดียวมีประสิทธิภาพในการเกิดปฏิกิริยาย่อยสลายสีย้อมได้ดีกว่าเมื่อใส่ ascorbic acid และอนุภาคทองคานาโน ทั้งนี้กลไกการใช้อนุภาคทองคานาโนเพื่อย่อยสลายสีย้อมยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป