โบรอนกราฟีนควอนตัมดอทเป็นฟลูออเรสเซ็นต์โพรบส้าหรับตรวจวัดน้ำตาลเชิงเดี่ยวและโลหะไอออน

Abstract

ในปัจจุบัน กระบวนการเกิดโฟโตลูมิเนสเซ็นต์ และข้อดีต่าง ๆ ของกราฟีนควอนตัมดอท เช่น ไม่เป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิต ละลายน้ำได้ดี มีความเข้ากันได้กับเนื้อเยื่อในร่างกาย เสถียรต่อการเกิดปฏิกิริยาทางเคมี เสถียรต่อการให้สัญญาณเชิงแสง และสามารถดัดแปรพื้นผิวได้ง่าย ทำให้กราฟีนควอนตัมดอทได้รับความสนใจที่จะนำไปศึกษาต่อ และพัฒนาเป็นตัวตรวจวัดชนิดต่าง ๆ ดังนั้นในงานวิจัยนี้โบรอนกราฟีนควอนตัมดอท ถูกสังเคราะห์ขึ้นด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอล โดยใช้ 3-aminophenylboronic acid เป็นสารตั้งต้น สารละลายของโบรอนกราฟีนควอนตัมดอทที่สังเคราะห์ได้มีลักษณะเป็นสารละลายสีแดงเลือดหมู ภายใต้แสงความยาวคลื่นที่ดวงตามองเห็น และสารละลายสีฟ้าอมเขียว ภายใต้แสงฟลูออเรสเซ็นต์ความยาวคลื่น 365 นาโนเมตร เมื่อนำไปพิสูจน์ทราบเอกลักษณ์ด้วย TEM FT-IR UV-Vis และ Fluorescence spectrophotometer ผลการพิสูจน์ทราบเอกลักษณ์พบว่าโบรอทโดปกราฟีนควอนตัมดอทที่สังเคราะห์ได้ มีขนาดเฉลี่ยที่ 12.5 นาโนเมตร มีหมู่ฟังก์ชันสำคัญที่บ่งบอกถึงการมีหมู่กรดโบโรนิก และหมู่เอมีนในโมเลกุล มีช่วงการปลดปล่อยแสงฟลูออเรสเซ็นต์สูงสุด 2 ช่วงคือที่ 375 และ 421 นาโนเมตร และโบรอนกราฟีนควอนตัมดอทมีความเสถียรที่สูงต่อการให้สัญญาณฟลูออเรสเซ็นต์ ดังที่เห็นได้จากสัญญาณที่คงที่ในช่วงระยะเวลาหนึ่งเดือน ซึ่งเมื่อนำโบรอทโดปกราฟีนควอนตัมดอทมาทดสอบกับน้ำตาลเชิงเดี่ยวและไอออนโลหะต่างชนิดกัน พบว่ามีความจำเพาะเจาะจงกับ Al³⁺ และ Au³⁺ เท่านั้น และมีขีดจำกัดการตรวจวัด Au³⁺ และ Al³⁺ เท่ากับ 0.029 มิลลิโมลาร์ และ 0.622 มิลลิโมลาร์ ตามลำดับ อย่างไรก็ตามทางผู้วิจัยพบว่าโบรอนกราฟีนควอนตัมดอทไม่เกิดการจับกันกับน้ำตาลเชิงเดี่ยว