การพัฒนาอุปกรณ์วิเคราะห์ตามระยะทางแบบไมโครฟลูอิดิก สําหรับวิเคราะห์ปริมาณคลอไรด์ในเหงื่อสังเคราะห์

Abstract

โครงงานนี้นําเสนออุปกรณ์วิเคราะห์แบบไมโครฟลูอิดิกบนฐานเส้นด้าย (μTAD) แบบง่าย สําหรับการหาปริมาณคลอไรด์ในเหงื่อสังเคราะห์ วิธีการนี้อาศัยการตรวจวัดการเกิดตะกอนสีขาวของ ซิลเวอร์คลอไรด์ (AgCl) บนเส้นด้ายภายหลังจากที่เติมสารละลายตัวอย่างคลอไรด์ลงบนเส้นด้ายที่ถูก เคลือบด้วยตะกอนสีน้ําตาลของซิลเวอร์โครเมต (Ag2CrO4) ไว้ล่วงหน้า อุปกรณ์วิเคราะห์แบบ ไมโครฟลูอิดิกบนเส้นด้าย สร้างขึ้นโดยการตรึงเส้นด้ายจากฝ้ายบนโครงพอลิเอทิลีน จากนั้นเคลือบ ด้วยสารละลายโพแทสเซียมโครเมต 5 มิลลิโมลาร์ ปริมาตร 18 ไมโครลิตร และสารละลายมาตรฐาน ซิลเวอร์ไนเตรต 10 มิลลิโมลาร์ ปริมาตร 18 ไมโครลิตร การทดสอบอุปกรณ์ด้วยสารละลายตัวอย่าง คลอไรด์ จะหยดสารละลายตัวอย่างปริมาตร 35 ไมโครลิตร บริเวณกลางเส้นด้าย การวิเคราะห์ผล จะตรวจวัดระยะทางการเปลี่ยนแปลงสีบนเส้นด้ายโดยการสังเกตด้วยตาเปล่าและวัดระยะทางโดยใช้ ไม้บรรทัด การวิเคราะห์เสร็จสิ้นภายในเวลา 2 นาที ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมพบ ช่วงความสัมพันธ์ เชิงเส้นในช่วงความเข้มข้นของคลอไรด์ 200 - 1000 มิลลิกรัมต่อลิตร (R2 = 0.9911) และค่าขีดจํากัด การตรวจวัด (LOD) 4 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่าร้อยละส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานสัมพัทธ์เท่ากับ 3.52 สําหรับ สารมาตรฐานคลอไรด์ 100 มิลลิกรัมต่อลิตร (n = 10) ได้ประยุกต์ใช้วิธีที่พัฒนาขึ้นในการ หาปริมาณคลอไรด์ในเหงื่อสังเคราะห์และเปรียบเทียบกับวิธีการไทเทรต ผลที่ได้พบว่าไม่มีความ แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญทางสถิติระหว่างทั้งสองวิธีที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 จุดเด่นของ ระบบนี้คือใช้วัสดุอุปกรณ์ที่หาได้ง่าย การวิเคราะห์ทําได้สะดวก อุปกรณ์มีขนาดเล็ก ใช้ปริมาณสาร ตัวอย่างน้อย ลดปริมาณของเสียจากการวิเคราะห์และค่าใช้จ่ายในการวิเคราะห์ต่ํา

A simple microfluidic thread-based analytical device (μTAD) for determining chloride in synthetic sweats was proposed. The method relies on the detection of a white precipitate of silver chloride (AgCl) formed on the thread after adding a chloride sample to the thread pre-coated with a brown precipitate of silver chromate (Ag2CrO4

). The μTAD

was fabricated by pinning the cotton threads onto a polyethylene frame, followed by pre- coating with 18 μL of a 5 mM potassium chromate solution and 18 μL of a 10 mM silver

nitrate solution. The device was tested using chloride samples, where 35 μL of the sample solution was dropped onto the center of the thread. Subsequently, the distance of the color change on the thread, which can be easily observed and measured with the naked eye and a ruler, was used for analysis. The analysis using the μTAD was completed within 2 minutes. Under optimized conditions, a linear range between 200 mg/L to 1,000 mg/L (R2 = 0.9911) and a detection limit (LOD) of 4 mg/L were achieved. The relative standard deviation was 3.52 % for 100 mg/L Cl-

(n = 10). The method was applied to the determination of chloride in synthetic sweat and compared with a titration method, revealing no significant difference between the two methods at a 95 % confidence level. The advantage of this developed system is the use of commonly available materials, simplicity, small scale, reduced chemical waste, less sample consumption, and low cost.