การเตรียมแผ่นเส้นใยสังเคราะห์ธรรมชาติโดยใช้กระบวนการ electrospinning ด้วยพอลิแซ็กคาไรด์เจลจาก S.commune เพื่อพัฒนาต่อเป็นวัสดุทางการแพทย์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พัชรพล แก้วเนิน, นคเรศ กังสุกุล, ศุภณัฐ แซ่เตื้อง

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

อนุรุทธิ์ หมีดเส็น

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย นครศรีธรรมราช

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสังเคราะห์และศึกษาประสิทธิภาพของแผ่นเส้นใยอิเล็กโทรสปันจากพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่สกัดได้จากเห็ดแครง เนื่องจากพอลิแซ็กคาไรด์เจลเป็นพอลิเมอร์ชีวภาพที่มีคุณสมบัติในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด จึงมีความเหมาะสมต่อการพัฒนาเป็นวัสดุทางการแพทย์ งานวิจัยนี้ประกอบด้วย 3 ส่วนซึ่ง ได้แก่ 1.การสังเคราะห์เส้นใยสังเคราะห์ธรรมชาติพอลิแซ็กคาไรด์เจลจาก S. commune โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรสปินนิง 2.การศึกษาและเปรียบเทียบคุณลักษณะทางกายภาพและความสามารถในการเชื่อมขวางเส้นใยพอลิแซ็กคาไรด์เจลจาก S. commune กับเส้นใยสังเคราะห์สารเคมี 3.การศึกษาประสิทธิภาพในการยับยั้งการเจริญเติบโตเชื้อแบคทีเรียของแผ่นเส้นใยพอลิแซ็กคาไรด์เจลที่ได้จาก S. commune จากผลการทดลอง พบว่าค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายผสม(PVA:PG) จะแปรผันตามอัตราส่วนของสารพอลิแซ็กคาไรด์เจล (PG) แต่จะแปรผกผันกับอัตราส่วนของสารละลายพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) ทั้งนี้เนื่องจากสารละลายผสมที่มีอัตราส่วนของ PG ที่สูงจะมีปริมาณประจุลบในสารละลายมากกว่า ในขณะที่สารละลายผสมที่มีอัตราส่วนของ PVA ที่สูงจะมีความหนืดมาก ทำให้ความสามารถในการเคลื่อนที่ของประจุในสารละลายลดลง และอัตราส่วนระหว่าง PVA:PG ที่ดีที่สุดคือ 50:50 ทำให้เส้นใยที่ได้สามารถนำมาผลิตเป็นวัสดุทางการแพทย์ได้ เมื่อส่องด้วย SEM พบว่าพื้นผิวของแผ่นฟิล์มที่ได้มีลักษณะที่เรียบและมีประสิทธิภาพในการคงรูปมีขนาดเส้นใยอยู่ที่ 43.28 𝜇m ในการสร้างเส้นใยด้วยกระบวนการอิเล็กโทร สปินนิ่งศักดิ์ไฟฟ้าจะเป็นส่วนที่ช่วยให้เกิดเป็นเส้นใยที่มีลักษณะบางและเรียวซ้อนทับกัน แผ่นฟิล์มและแผ่นเส้นใยที่ได้มีการทนความร้อนได้ดีที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส และมีประสิทธิภาพในการยับยั้งเชื้อสูง มีอัตราการลดลงของเชื้อแบคทีเรีย Escherichia coli อยู่ที่ 62.66% แบคทีเรีย Staphylococcus aureus อยู่ที่ 92.00 % ทั้งนี้เนื่องจากการแตกตัวของหมู่ฟังก์ชันของกรดนํ้าตาลกาแลกทูโรนิกจะสามารถเข้ารวมตัวกับประจุบวกที่ อยู่บนผนังเซลล์ของเชื้อแบคทีเรียแกรมบวก ซึ่งอาจทําให้ผนังเซลล์ถูกทําลาย ส่งผลให้กลไกการผ่านเข้าออกบริเวณผนังเซลล์และสมดุลภายในเซลล์เสียไปและทําให้เซลล์แบคทีเรียตายได้ในที่สุด