ติดปุ๊บรู้ปั๊บ ! บราซิลพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจยาฆ่าแมลงตกค้างแบบรู้ผลทันที

นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เซาคาร์ลอส (IFSC-USP) ประเทศบราซิล ได้สร้างเซ็นเซอร์ที่พวกเขาบอกว่า พืชสวมใส่ได้ (Plant-Wearable) เพราะมันสามารถนำไปติดกับผักและผลไม้เพื่อตรวจหาสารกำจัดศัตรูพืชที่เป็นอันตรายและรู้ผลได้ทันที โดยเซ็นเซอร์นี้ทำจากเซลลูโลสอะซิเตตที่เป็นวัสดุจากพืชจึงสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เซ็นเซอร์นี้จะช่วยทำให้เราเลือกรับประทานอาหารได้อย่างความปลอดภัยมากขึ้น ซึ่งถือเป็นปัญหาที่ทั่วโลกเผชิญจากทั้งเรื่องการขาดแคลนอาหารและปัญหาจากการใช้สารเคมีมากเกินไป

เปาโล เอากุสโต้ เรย์มุนโด้-เปเรย์รา (Paulo Augusto Raymundo-Pereira) ผู้เขียนรายงาน บอกว่าเซ็นเซอร์ที่พวกเขาพัฒนาขึ้นถือเป็นทางเลือกที่ดีกว่า “เป็นเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีแบบสสมผสาน ตรวจจับสารเคมีได้รวดเร็ว ขนาดเล็ก มีต้นทุนต่ำ ผลิตและใช้งานง่าย มันสามารถนำไปแปะกับผิวผลไม้ ผัก หรือใบไม้ได้โดยตรง นั่นเป็นเหตุผลที่เราเรียกมันว่า พืชสวมใส่ได้ (Plant-Wearable) นอกจากนี้มันยังต่างจากวัสดุทั่วไปที่ใช้เวลานานในการย่อยสลาย เพราะใช้เซลลูโลสอะซิเตตซึ่งมาจากพืชและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย สามารถย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ภายในเวลาไม่ถึงหนึ่งปี ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่น”

นักวิจัยได้ทดสอบเซ็นเซอร์ในห้องปฏิบัติการ โดยอันดับแรกฉีดยาฆ่าแมลงได้แก่ สารละลายคาร์เบนดาซิม ยาฆ่าเชื้อรา และพาราควอต (พาราควอตถูกห้ามใช้ในสหภาพยุโรปตั้งแต่ปี 2003 เนื่องจากมีผลกระทบด้านลบต่อมนุษย์ แต่ยังคงใช้ในบราซิล) ใส่ผักกาดและมะเขือเทศ จากนั้นจึงเอาเซ็นเซอร์ไปวางไว้บนผักกาดและมะเขือเทศ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่ามีระดับการตรวจจับที่ใกล้เคียงกับการวัดระดับยาฆ่าแมลงแบบปกติ

จากนั้นนักวิจัยก็ได้ตรวจสอบว่าการล้างและแช่ผักสามารถกำจัดยาฆ่าแมลงที่ตกค้างอยู่ได้หรือไม่ พวกเขานำผักไปแช่เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าคาร์เบนดาซิมถูกล้างออกไปเพียง 40% พาราควอตถูกล้างออกจากผักกาดหอม 60% และถูกล้างออกจากมะเขือเทศ 64% นั่นแปลว่าวิธีการล้างและแช่ไม่พอที่จะทำให้ยาฆ่าแมลงหมดไป

ทั้งเกษตรกรมักใช้ยาฆ่าแมลงเพื่อทำให้ผลผลิตทางการเกษตรดีขึ้น แต่มันยังมีสารตกค้างจำนวนมากที่รั่วไหลลงในดิน น้ำ และอาหาร เมื่อมนุษย์ไปสัมผัส สูดดม หรือกิน ก็จะทำให้เกิดอันตรายได้ วิธีการตรวจระดับยาฆ่าแมลงในปัจจุบันจะใช้เทคนิคที่เรียกว่า โครมาโทกราฟี ซึ่งเป็นการแยกส่วนประกอบต่าง ๆ และดำเนินการในห้องปฏิบัติการ แต่เทคนิคนี้ก็มีข้อจำกัดหลายอย่าง คือ ต้องจัดเตรียมตัวอย่าง อุปกรณ์ตรวจสอบมีราคาแพง ต้องใช้บุคลากรที่มีทักษะ ใช้เวลาในการวิเคราะห์นาน ฯลฯ 

เซ็นเซอร์ชิ้นนี้จึงถือว่าเข้ามาแก้ไขจุดอ่อนดังกล่าว มันอาจมีประโยชน์สำหรับหน่วยงานด้านสุขภาพทั่วโลก รวมถึงภาคส่วนอื่น ๆ เช่น ผู้ที่ขายผักผลไม้ออร์แกนิกอาจนำมาตรวจสอบว่าไม่มีสารกำจัดศัตรูพืชในผลิตภัณฑ์ หรือเกษตรกรก็สามารถนำไปตรวจสอบระดับสารกำจัดศัตรูพืชในฟาร์ม เพื่อให้รู้ว่าได้ใช้ยาฆ่าแมลงในปริมาณที่เหมาะสมหรือไม่ ซึ่งสิ่งนี้อาจจะเป็นตัวช่วยที่ทำให้มนุษย์ลดโอกาสในการเผชิญกับยาฆ่าแมลงได้ 

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสารไอโอแมททีเรียลส์ แอดวานซ์ (Biomaterials Advances) ฉบับเดือนธันวาคม 2023

ที่มาข้อมูล InterestingEngineering, ScienceDirect

ที่มารูปภาพ ScienceDirect