การประชุมวิชาการระดับชาติมหาวิทยาลัยทักษิณ 2559 - page 178

177
บทนา
แบคทีเรียเป็นจุลชีพที่ทาให้มนุษย์และสัตว์เกิดโรคมากที่ สุดชนิ ดหนึ่ง แบคที เรียจะออกแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ
แบคทีเรียแกรมบวก (Gram-positive Bacteria) และแกรมลบ (Gram-negative Bacteria) ซึ่งแบคทีเรียแกรมบวก
(Staphylococus aureus) จะมีผนังเซลล์ที่ประกอบด้วย Peptidoglycan ที่หนาประมาณ 30 นาโนเมตร ขณะที่แบคทีเรียแก
รมลบ (Escherichia coli) จะมีชั้ นของ Peptidoglycan หนาเพียง 2 – 3 นาโนเมตร และมี Outer membrane หุ้มอยู่ ด้าน
นอกอีกชั้นหนึ่ง เพราะว่าแบคทีเรี ยแกรมลบเป็นพวกที่สามารถเจริ ญเติบโตในช่วงอุณหภูมิของร่างกายได้ดีกว่าแบคทีเรียแกรม
บวก ดังนั้นแบคทีเรียที่ เป็นสาเหตุของโรคที่เกิดกับคนส่วนใหญ่จึงมีสาเหตุมาจากเชื้อ Escherichia coli งานวิจัยนี้จึงมุ่งไปที่การ
ทดสอบประสิทธิภาพของอนุภาคนาโนของเงิ นในการยับยั้ งเชื้อ Escherichia coli
อนุภาคนาโนของเงิ น (Ag) มีคุณสมบัติที่สามารถยับยั้งเชื้ อแบคทีเรียได้ ซึ่งขนาดของเงินที่มีขนาดเล็กลงจะสามารถ
กระจายอยู่ตามผนังเซลล์ และแทรกเข้าไปภายในเซลล์ของแบคทีเรียได้ เนื่องจากจานวนอะตอมที่ อยู่ บริเวณผิ วหน้ าและ
ผิวสัมผัสของเงินจะเพิ่ มมากขึ้น โดยการเพิ่มขึ้นของจานวนอะตอมที่บริเวณผิ วสัมผัสของเงิน จะส่งผลให้เงินที่มีขนาดระดับนาโน
มีคุณสมบัติทางไฟฟ้ า สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางแม่เหล็ก และสมบัติทางแสงแตกต่างไปจากเงินที่มีขนาดใหญ่อย่างสิ้นเชิ ง
ทาให้ได้เงินที่มีคุณสมบัติต่างๆ แตกต่างไปจากเดิ ม เพื่อนาไปประยุกต์ใช้เป็นผ้าปิ ดแผลจึงใช้ พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (Polyvinyl
alcohol:PVA) มาผสม
PVA เป็นเทอร์โมพลาสติก ส่วนใหญ่มีโครงสร้างแบบอสั ณฐาน มีสมบัติพิเศษคือ สามารถย่ อยสลายได้โดยวิธีชีวภาพ
และติดไฟได้คล้ายกระดาษ ละลายน้าได้ แต่ที่อุณหภูมิต่าจะละลายได้ไม่ดี เมื่อเพิ่มอุณหภูมิปริมาณการละลายน้าของ PVA จะ
เพิ่มขึ้นและสามารถละลายได้ดีที่อุ ณหภูมิสูงกว่า 90 องศาเซลเซียส สามารถดูดซับน้าได้ ประมาณ 30 เปอร์เซนต์ ซึ่งเส้นใยที่ทา
จาก PVA ทนต่อความร้อน ไม่เป็นพิ ษต่อร่ างกาย [1-2] จึงนามาเตรียมเป็ นเส้นใยในระดับนาโนผสมกับอนุภาคนาโนของเงิน
(Ag) โดยวิธีอิเล็กโตรสปินนิง (electrospinning) ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งที่ง่ายที่สุดและมีประสิทธิภาพในการเตรียมเส้นใยระดับนาโนจึง
เป็นที่นิยมสารั บการผลิตเส้ นใยนาโนพอลิเมอร์ มีส่วนประกอบหลั กที่สาคัญคือ แหล่งกาเนิดความต่ างศักย์ แรงดันสูง (high
voltage power supply) หลอดบรรจุสารละลายที่ติดเข็มโลหะ (syringe with needle) และแผ่นรองรับโลหะ (metal
collector) ทาหน้าที่เป็นแผ่นรองรับเส้นใย กระบวนการนี้จะอาศัยแรงทางไฟฟ้าสถิตที่เกิ ดจากศักย์ไฟฟ้าแรงดั นสูงจะใช้ เป็น
แรงขับทาให้สารละลายพอลิเมอร์พุ่งเป็นลาออกมาทาให้มีโครงสร้างมีการจัดเรียงตัวเป็นเส้นใย โดยให้ศักย์ไฟฟ้าแรงดั นสูงไปที่
พื้นผิวประจุ ของสารละลายพอลิเมอร์ เกิดเป็ นหยดเล็กๆไหลออกมาอย่ างรวดเร็วเกิ ดเป็นเส้ นใยกองรวมกันอย่างไม่เป็ นระเบียบ
บนแผ่นรองรับโดยเส้นใยที่ได้มีค่าพื้นผิวต่อปริ มาตรมาก จะมีขนาดของเส้ นผ่าศู นย์กลางและสัณฐานของเส้นใยที่แตกต่ างกัน
ออกไป ซึ่งจะขึ้นอยู่ กับปัจจั ยต่างๆดั งนี้ เช่ น ความเข้มของสารละลาย ระยะห่างระหว่างปลายเข็ มกับแผ่นรองรั บ ความต่าง
ศักย์ไฟฟ้าและขนาดเส้นผ่ าศูนย์กลางของหัวเข็มเป็นต้น [3-5] มีงานวิจั ยหลายงานที่นาเสนอการผลิตเส้นใยนาโนของ PVA ผสม
กับไคโทซานและซิ ลเวอร์ (Ag/PVA/CS) ใช้ทาเส้ นใยนาโน [6-8] พบว่ามี ความสามารถในการกาจัดแบคทีเรียได้ดีเช่นกัน
นอกจากนี้มีคณะผู้วิจัยทั่วโลกจานวนมากกาลั งศึกษาการนาอนุภาคเงิ นขนาดนาโนผสมในเส้นใย PVA เพื่ อทดสอบสมบัติการ
ต้านเชื้อแบคทีเรีย [8-10] ซึ่งธาตุเงิ นมีสมบั ติในการฆ่าเชื้อโรคได้ หลายชนิด เมื่อนามาทาให้ มีขนาดเล็ กลงจนอยู่ในระดับนาโน
เมตรจะทาให้มีพื้นที่ผิ วมากขึ้น ทาให้มีโอกาสในการสัมผัสกับเชื้อโรคได้มากส่งผลให้เกิ ดประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อโรคได้เพิ่มขึ้น
ด้วย กลไกในการฆ่ าเชื้อโรคของซิลเวอร์นาโน เริ่มจากการที่อนุภาคของเงิ นแตกตัวเป็นไอออน ( Ag+) จากนั้นจะไปเกาะที่ ผนัง
ของเชื้อโรคและแทรกเข้าไปภายในเพื่ อที่จะไปเกาะกั บเอนไซน์ ที่ทาหน้าที่เผาผลาญออกซิเจนกับพลั งงาน ทาให้เอนไซน์ไม่
สามารถทาหน้าที่ได้ จึงทาให้เชื้อโรคขาดสารอาหารและตายในที่สุด จากคุณสมบัติการฆ่าเชื้อโรคของอนุภาคนาโนของเงินนี้ จึง