การพัฒนาเทคนิคในการตรวจหาดีเอ็นเอของเชื้อโดยการวัดการเปล่งแสงของควอนตัมดอท

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภัทรวดี ธนพิทักษ์, รักษิตา ยงชัยวัฒนา, จรรยพร แก้วเกลี้ยง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปราณี ดิษรัฐกิจ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2560

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานนี้เป็นโครงงานที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเทคนิคในการตรวจดีเอ็นเอโดยการใช้ควอนตัมดอท (Quantum dots) เนื่องจากในปัจจุบันการตรวจหาดีเอ็นเอจำเป็นต้องใช้เวลามาก อีกทั้งยังไม่สามารถบ่งบอกปริมาณของ DNA ได้ ทำให้ผู้จัดทำมีความสนใจที่จะพัฒนาเทคนิคในการตรวจหาดีเอ็นเอที่สามารถตรวจ DNA ได้รวดเร็วขึ้น อีกทั้งยังสามารถบอกปริมาณของ DNA ได้อีกด้วย ซึ่งคณะผู้จัดทำได้ทำการศึกษาคุณสมบัติของควอนตัมดอทที่มีทั้งคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางแสง สำหรับคุณสมบัติเชิงกายภาพนั้น คือ ควอนตัมดอทนั้นมีขนาดเล็กกว่าเมื่อเทียบกับอนุภาคนาโนปกติ การที่มีขนาดเล็ก ทำให้มีพื้นที่ผิวต่อปริมาตรมากกว่า ซึ่งส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาได้รวดเร็วกว่าปกติ และในด้านคุณสมบัติเชิงแสง ควอนตัมดอทสามารถเปล่งแสงได้เมื่อถูกกระตุ้นด้วยรังสียูวี แต่การเปล่งแสงนั้นจะเปล่งมากหรือน้อยนั้นจะมีปัจจัยหลักคือ ระยะห่างระหว่างควอนตัมดอท ซึ่งเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) คือ ปรากฏการณ์ที่ควอนตัมดอทนั้นอยู่ใกล้กันมากเกินไป จึงเกิดการเปล่งแสงลดลง คณะผู้จัดทำจึงนำคุณสมบัตินี้มาประยุกต์ใช้กับโครงงาน คือเมื่อควอนตัมดอทเกิดปรากฏการณ์ FRET จะทำให้ควอนตัมดอทเปล่งแสงน้อยลง ซึ่งเราสามารถตรวจสอบความเข้มข้นของดีเอ็นเอโดยการตรวจสอบความเข้มแสงที่เปล่งออก หากความเข้มแสงเปล่งออกมาน้อยแสดงว่ามีดีเอ็นเออยู่ปริมาณมาก ซึ่งเราจะทำการตรวจสอบปรากฏการณ์นี้ด้วยเทคนิค photoluminescence spectroscopy ทำให้งานวิจัยนี้สามารถตรวจสอบดีเอ็นเอได้อย่างแม่นยำ ใช้เวลาน้อยลง และสามารถบอกปริมาณของเชื้อได้