เราจะรู้ได้อย่างไรว่าสารเคมีที่เราสัมผัสอยู่ หรืออาหารและเครื่องดื่มที่เราบริโภคนั้นปลอดภัยจากสารเคมีตกค้างที่เป็นพิษต่อร่างกายเราหรือไม่ โจทย์นี้ศาสตร์ด้าน “เคมีวิเคราะห์” ช่วยเราได้
นักวิจัยด้านเคมีวิเคราะห์ทำหน้าที่คิดค้นหลักการและวิธีการตลอดจนสิ่งประดิษฐ์นวัตกรรมใหม่ๆ เพื่อไขปริศนาเรื่องปริมาณสารตกค้างที่เป็นพิษ หรือก่อโรค สำหรับความปลอดภัยบนท้องถนน
ทั้งชีวิตของผู้ขับขี่ยานยนต์และผู้เดินเท้า จะตกอยู่ในอันตรายได้ทุกเมื่อจากภัย “ดื่มแล้วขับ” จนอยู่ในภาวะมึนเมา หากไม่มีตัวช่วยชี้วัดถึงสภาพที่ไม่พร้อมของการขับขี่
รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ผู้ได้รับรางวัลมหาวิทยาลัยมหิดล สาขาความเป็นครู ประจำปีการศึกษา 2564 ได้กล่าวถึงการใช้ศาสตร์และศิลป์ในการออกนวัตกรรมเด่น “อุปกรณ์กระดาษเพื่อวัดปริมาณแอลกอฮอล์ในเลือด” ซึ่งเป็นวิทยาพนธ์ของนักศึกษาระดับปริญญาเอก “ญาณิศา เทพช่วย” ซึ่งมี รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา
โดยเป็นผลงานล่าสุดที่ รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา รู้สึกภาคภูมิใจ และได้ร่วมผลักดันผลงานดังกล่าวจนได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับโลก “Analytical Chemica Acta” ซึ่งอยู่ในTop 11.3% ของ Scientific Journal Rankings (SJR) ในสาขา Analytical Chemistry
ซึ่งผลงานดังกล่าวเป็นการต่อยอดขยายผลจากนวัตกรรมทางการศึกษาวิทยาศาสตร์เพื่อการเรียนรู้เรื่องความดันไอของสารที่ รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา ได้สร้างสรรค์ขึ้นเพื่อประกอบการเรียนการสอนหน้าชั้นเรียนผ่านวีดิทัศน์
โดยเป็นการสอนในชั้นเรียนวิชาเคมีของนักศึกษาระดับปริญญาตรีชั้นปีที่ 1 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดลให้ได้เรียนรู้จากอุปกรณ์ทดลองที่ออกแบบขึ้นโดยเฉพาะเพื่อให้นักศึกษาได้รู้จักการแยก และการทำปฏิกิริยาของสารที่แม้ไม่ได้ผสมกันโดยตรง หากนำมาอยู่ใกล้กันเมื่อโดนไอระเหย ก็สามารถเกิดปฏิกิริยาขึ้นได้ ซึ่งในครั้งนั้นได้ทดลองกับเหล้าโรง
ด้วยหลักการเดียวกันนี้ ต่อมาได้นำไปพัฒนาต่อให้เป็นทางเลือกใหม่ในการตรวจวัดปริมาณแอลกอฮอล์ของผู้ขับขี่โดยใช้การเจาะเลือดเพียงเล็กน้อยจากปลายนิ้ว คล้ายการตรวจระดับน้ำตาลในเลือด แทนวิธีเดิมที่วัดปริมาณแอลกอฮอล์ในลมหายใจจากการเป่าลม ซึ่งอาจติดเชื้อจากการสัมผัสและลมหายใจ
ทีมวิจัย “อุปกรณ์กระดาษเพื่อวัดปริมาณแอลกอฮอล์ในเลือด” ได้ออกแบบให้สร้างจากกระดาษ ขนาดยาวประมาณ3 เซนติเมตรมี 2 ชั้น ประกบเข้าด้วยกันด้วยเทปแบบโฟมเจาะรูตรงกลาง ชั้นบนใช้สำหรับหยดตัวอย่างเลือดของผู้ขับขี่ แล้วปิดทับด้วยเทปใส แอลกอฮอล์จะระเหยจากกระดาษแผ่นบน ผ่านรูที่เจาะไว้ด้านในอุปกรณ์กระดาษลงไปทำปฏิกิริยากับสารชนิดหนึ่ง
ปัจจุบันทีมวิจัยพัฒนาให้ใช้กล้องมือถือทำการถ่ายภาพสีที่เกิดขึ้น แล้วประมวลผลจากความเข้มสีจากภาพถ่าย เพื่ออ่านค่าปริมาณของแอลกอฮอล์ในเลือด
ในเบื้องต้นใช้เลือดสัตว์ในการทดลอง แต่ต่อไปจะทดลองใช้เลือดมนุษย์ เพื่อให้สามารถนำไปใช้ได้จริงต่อไป
หลักการอุปกรณ์กระดาษที่ใช้หลักการแยกด้วยไอระเหยนี้ มีนักศึกษาปริญญาเอก “ณัฏฐ์นรี ฟูคณะ” ได้นำไปต่อยอดสามารถผลิตผลงานพิมพ์ในวารสาร Sensors and Actuators B: Chemical and Actuators B: Chemical ที่อยู่ในระดับต้นๆ ถึง Top 5.03% ของ SJR ในสาขาInstrumentation ในปีเดียวกันอีกด้วย
นอกจากนี้ รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา ยังได้ร่วมกับ รองศาสตราจารย์ ดร.เสาวภาคย์ ธีราทรง อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.)
ซึ่งในขณะนั้นยังศึกษาในระดับปริญญาเอกของสถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวิทยาลัยมหิดล ประยุกต์ทฤษฎีPOE (Predict-Observe-Explain) White & Gunstone, 1992 มาใช้ทดลองสอนนักศึกษาจนเห็นผล และได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการด้านการพัฒนาการเรียนรู้ The International Journal of Learning : Annual Review
ด้วยโลกมีความเป็นพลวัต หรือการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา การศึกษาก็เช่นเดียวกันจะต้องมีการปรับเปลี่ยนให้เข้ากับยุคสมัยของสังคมและวัฒนธรรมที่เปลี่ยนแปลงไป
นอกจากการใช้หลัก POE เพื่อการส่งเสริมให้ผู้เรียนรู้จักคิดรู้จักสังเกตุและวิเคราะห์ จากการได้ลงมือทำด้วยตัวเอง แล้วนำผลที่ได้นั้นมาแลกเปลี่ยนเรียนรู้กัน จนกลายเป็นความท้าทายของชั้นเรียนวิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล แล้วนั้น
รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา ได้มีความพยายามในการปรับสื่อการสอนให้ทันสมัยอยู่ตลอดเวลา และมีรูปแบบที่น่าสนใจ โดยพยายามทำให้เป็น “พาดหัวข่าว” ซึ่งเหมือนกับเป็นการทำสรุปเพื่อให้ดูน่าติดตาม ร่วมด้วยการใช้สื่อดิจิทัลมาสลับ โดยสาธิตจากสิ่งที่ตัวเองเคยทดลองสำเร็จแล้วมาแชร์ และให้ผู้เรียนได้มีส่วนร่วม และทดลองทำด้วยตัวเองต่อไป
“การเรียนจะประสบความสำเร็จได้ เมื่อ “เครื่องส่ง” จากผู้สอน และ “เครื่องรับ” จากผู้เรียน สามารถเชื่อมต่อเข้าหากันทั้งนี้ไม่ได้หมายความว่า ฟัง lecture แล้วจะต้องเข้าใจ100% เสมอไป แต่ขึ้นอยู่กับว่าผู้เรียนจะสามารถจับ “แกนหลัก” แล้วนำไป “ปรับใช้” ต่อไปได้เพียงใดมากกว่า เพราะสิ่งเดียวที่คาดหวังได้ คือ ตัวผู้เรียนเอง” รองศาสตราจารย์ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา กล่าวทิ้งท้าย
ติดตามข่าวสารที่น่าสนใจจากมหาวิทยาลัยมหิดลได้ที่ www.mahidol.ac.th
สัมภาษณ์ และเขียนข่าวโดย ฐิติรัตน์ เดชพรหม นักประชาสัมพันธ์ (ชำนาญการ)
งานสื่อสารองค์กร กองบริหารงานทั่วไป สำนักงานอธิการบดี มหาวิทยาลัยมหิดล โทร. 0-2849-6210
