ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของเซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูปต่อเชื้อ Staphylococcus aureus และ Escherichia coli
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
พิชญา พิลัย, มนัสนันท์ โสมนัสกุล, ลลิล ธนภัทรรุ่งโรจน์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ศิริพร พันธุ์ศรี, กัลย์ชิญาภัท อริยะเชาว์กุล
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การศึกษาในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการสังเคราะห์เซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูป (zirconium dioxide (ZrO2) nanotube) ด้วยกระบวนการแอโนไดเซชัน (anodization) และประเมินฤทธิ์ต้านแบคทีเรียสองสายพันธุ์ ได้แก่ Staphylococcus aureus และ Escherichia coli การสังเคราะห์เซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูปใช้กระบวนการแอโนไดเซชัน (anodization) ด้วยการใช้ไฟฟ้าทำให้โลหะเกิดออกไซด์ที่บริเวณพื้นผิวของโลหะที่ขั้วแอโนด ทำให้โครงสร้างที่บริเวณพื้นที่ผิวของโลหะมีลักษณะเป็นรูพรุนที่มีลักษณะเป็นท่อขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร เมื่อนำมาทดสอบกับเชื้อแบคทีเรียที่เลี้ยงบนอาหารแข็ง MHA (Mueller Hinton agar) และนับจำนวนเชื้อด้วยวิธีมาตรฐาน (standard plate count) ในอาหารเหลว ผลการทดลองพบว่าสามารถสังเคราะห์เซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูปได้ด้วยกระบวนการแอโนไดเซชัน ซึ่งได้ยืนยันผลด้วย FESEM (Field Emission Scanning Electron Microscope) และ EDX (Energy-dispersive X-ray) เมื่อทำการศึกษาความชอบน้ำและไม่ชอบน้ำของพื้นผิวของสารตัวอย่าง จะพบว่าเซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูปที่เตรียมได้โดยการแอโนไดเซชันครั้งที่สองที่เวลา 3 ,12 และ 15 นาที มีความชอบน้ำมาก (มุมที่ขอบของหยดน้ำทำกับพื้นผิวน้อยกว่า 20 o) ดังนั้นจึงนำสารตัวอย่างทั้งสามไปทำการทดสอบความสามารถในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียต่อ พบว่าเซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูปที่เตรียมได้ที่เวลา 15 นาที สามารถยับยั้งเชื้อทดสอบได้ทั้งสองสายพันธุ์ เนื่องจากเซอร์โคเนียมเป็นโลหะที่มีความแข็งแรงและยืดหยุ่นสูง จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้เป็นวัสดุ ทางการแพทย์ที่มีการฝังไว้ในร่างกาย เช่น การขึ้นรูปเป็นวัสดุครอบฟัน เป็นต้น แต่อย่างไรก็ตามเซอร์โคเนียมเมื่อใช้ฝังในร่างกายผู้ป่วยด้วยโครงสร้างที่มีลักษณะผิวเรียบทำให้มีความชอบน้ำต่ำ จึงมีโอกาสในการติดเชื้อได้ง่าย ดังนั้นการปรับปรุงผิวของเซอร์โคเนียมให้มีโครงสร้างเป็นท่อขนาดนาโนเป็นวิธีการหนึ่งที่จะทำให้โลหะมีความชอบน้ำมากขึ้น ทำให้สามารถยับยั้งการเจริญของแบคทีเรียได้ดียิ่งขึ้น ทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ต่อไปในอนาคต
คำสำคัญ: เซอร์โคเนียมไดออกไซด์นาโนทูป, แอโนไดเซชัน, ฤทธิ์ต้านแบคทีเรีย
Keywords: Zirconium dioxide nanotube, Anodization, Antibacterial