นักวิจัย มช.สร้างนวัตกรรมสีเขียว ในการวิเคราะห์ทางเคมี จากภูมิปัญญาบรรพชนชาวฝาง
จากจุดเริ่มภูมิปัญญามากกว่า 100 ปี ของบรรพชนชาวฝางสู่นวัตกรรมสีเขียวในการวิเคราะห์ทางเคมี สร้างเครือข่ายความร่วมมือ เกิดตัวอย่างการใช้จริง รวมถึงการใช้ในการศึกษาแนวใหม่ – ปฏิบัติการวิเคราะห์ทางเคมีที่บ้านผ่านระบบออนไลน์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
โดยศูนย์วิจัยทางนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ (I-ANALY-S-T, CMU) ได้ริเริ่มพัฒนาการวิเคราะห์ทางเคมีโดยใช้รีเอเจนต์จากธรรมชาติ ซึ่งรีเอเจนต์หรือสารที่ได้มาจากธรรมชาติ เป็นทางเลือกหนึ่งในหลักการของเคมีสีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม จึงเป็นที่มาของโครงการ “นวัตกรรมสีเขียวในการวิเคราะห์ทางเคมีกับภูมิปัญญาท้องถิ่น” โดยมีวิสัยทัศน์และเป้าหมาย เพื่อมุ่งเน้นการนำภูมิปัญญาท้องถิ่นมาต่อยอดเป็นการวิเคราะห์ทางเคมีแบบสะอาดสมัยใหม่ รวมถึงการสร้างและขยายเครือข่ายเพื่อการพัฒนาต่อยอดงานวิจัยเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นการตอบสนองต่อเป้าหมายของการพัฒนาที่ยั่งยืน (SDGs) ในหลายมิติ
ศ.ดร.เกตุ กรุดพันธ์ หัวหน้าศูนย์วิจัยทางนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้บุกเบิกสร้างนวัตกรรมจากภูมิปัญญาท้องถิ่นด้วยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมามากกว่า 15 ปี อย่างต่อเนื่องมาจนถึงปัจจุบัน จนได้รับการยอมรับในระดับชาติและนานาชาติ มีผลงานที่เกี่ยวกับรีเอเจนต์จากธรรมชาติเผยแพร่ในวารสารนานาชาติชั้นนำทางเคมีวิเคราะห์ มากกว่า 30 เรื่อง จากประสบการณ์และผลงานวิจัยอันเป็นที่ยอมรับนั้น ทำให้ศ.ดร.เกตุ กรุดพันธ์ ได้รับเกียรติให้รับทุนศาสตราจารย์วิจัยดีเด่น จากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย ให้ดำเนินโครงการ “นวัตกรรมสีเขียวในการวิเคราะห์ทางเคมีกับภูมิปัญญาท้องถิ่น” ร่วมกับ คลัสเตอร์ความเป็นเลิศด้านเศรษฐกิจและสังคมบนฐานความหลากหลายทางชีวภาพ (B.BES-CMU) ร่วมพัฒนาต้นแบบรีเอเจนต์ธรรมชาติแบบพร้อมใช้ขึ้นในปี พ.ศ.2561 และได้มีการขยายเครือข่ายการใช้งานเริ่มต้นไปยังมหาวิทยาลัยทั้งในและต่างประเทศ 8 แห่ง ได้แก่ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี มหาวิทยาลัยพะเยา มหาวิทยาลัยขอนแก่น และมหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (วิทยาเขตเฉลิมพระเกียรติ สกลนคร) University of Malaya ประเทศมาเลเซีย และ Hamburg University of Applied Science สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนี
ศ.ดร.เกตุ กล่าวว่า มีพืชหลายชนิดที่สามารถนำมาใช้เป็นรีเอเจนต์ธรรมชาติเพื่อใช้วิเคราะห์ทางเคมีสำหรับสารต่าง ๆ ได้หลากหลาย เช่น การวิเคราะห์หาปริมาณเหล็กซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมีที่ปลอดภัย ในปฏิบัติการเคมีแบบเดิมจะเกี่ยวข้องกับสารเคมีบางตัวที่เป็นสารก่อมะเร็ง เป็นสารประกอบของไนโตรเจน ซึ่งจะต้องนำเข้าจากต่างประเทศ อาจใช้เวลามากกว่า 3 เดือน และมีราคาสูงกว่ารีเอเจนต์ธรรมชาติที่สามารถผลิตได้ในท้องถิ่นประมาณ 4 เท่า หากนำปฏิบัติการนี้มาใช้ในการเรียนการสอนทั่วประเทศ คาดว่าจะช่วยประหยัดงบประมาณได้ในหลัก 10 ล้านบาทในแต่ละปีการศึกษา และมีความปลอดภัยในการกำจัดของเสียที่เป็นสารก่อมะเร็ง ขณะนี้ได้ยื่นขอจดอนุสิทธิบัตรเรื่อง ‘สารทดสอบปริมาณเหล็กและกรรมวิธีการเตรียม
การใช้จริงในศึกษาแบบวิถีใหม่ได้รับผลตอบรับอย่างดีจากทั้งผู้เรียนและอาจารย์ผู้สอน โดยเพิ่มความสามารถในการเรียนการสอนแบบออนไลน์ได้เป็นอย่างมาก ขณะนี้ได้ขยายไปยังมหาวิทยาลัยและสถานศึกษาต่าง ๆ มากขึ้น โดยพยายามปรับสมรรถนะขององค์ความรู้ให้เข้ากับบริบทของแหล่งเรียนรู้แต่ละแห่ง นอกจากนี้ยังได้นำวิธีการวิเคราะห์ทางเคมีที่พัฒนาขึ้นเพื่อการวิเคราะห์ในตัวอย่างต่าง ๆ เช่น ยาบำรุงเลือด น้ำบาดาล โดยการวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อหาปริมาณเหล็กทำได้โดยนำสารละลายมาผสมกับสารสกัดอย่างง่ายของใบฝรั่งในสภาวะที่ควบคุม จะเกิดสีม่วงน้ำเงิน ซึ่งความเข้มของสีจะสัมพันธ์กับปริมาณเหล็กในตัวอย่าง ทั้งนี้สามารถใช้กล้องของโทรศัพท์มือถือถ่ายภาพ และประมวลผลโดยใช้แอปพลิเคชั่นที่สามารถส่งข้อมูลผ่านทางระบบเทคโนโลยีสารสนเทศสมัยใหม่ นอกจากนี้คณะวิจัยยังได้พัฒนาการวิเคราะห์ทางเคมีเพื่อหาปริมาณสารอื่นๆ โดยใช้พืชที่หลากหลาย เช่น การหาปริมาณอะลูมิเนียมที่ใช้รีเอเจนต์ธรรมชาติจากแก่นฝาง การหาปริมาณเหล็กโดยใช้สารสกัดจากข้าวมีสี การหาปริมาณคาร์บาริลซึ่งเป็นสารกำจัดศัตรูพืชโดยใช้เอนไซม์จากยางขนุน
รีเอเจนต์ธรรมชาติแบบพร้อมใช้งานที่พัฒนาขึ้น นำมาปรับใช้กับการเรียนการสอนในมหาวิทยาลัยเป็นครั้งแรกในปีการศึกษา 2562 ในกระบวนวิชาด้านเภสัชศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และได้ต่อยอดพัฒนาเป็นการทำทดลองที่บ้าน (Lab at Home) และการอบรมเชิงปฏิบัติการ แบบ E-Workshop ซึ่งถือเป็นการริเริ่มการใช้ Modern green chemical analysis กับการเรียนการสอนแบบออนไลน์ ที่ได้รับผลตอบรับอย่างดีจากทั้งผู้เรียนและอาจารย์ผู้สอน ขณะนี้ได้ขยายไปยังมหาวิทยาลัย และสถานศึกษาต่างๆ มากขึ้น
สิ่งสำคัญยิ่งที่ทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ไม่เพียงแต่ทำการค้นคว้า แต่ยังแบ่งปันประสบการณ์และองค์ความรู้เกี่ยวกับการศึกษาที่ได้จากนวัตกรรมไปใช้กับกระบวนการเรียนการสอนให้เกิดขึ้นจริงในการศึกษาแบบวิถีใหม่ ซึ่งต่อจากนี้คณะวิจัยยังเดินหน้าพัฒนาการวิเคราะห์ทางเคมี เพื่อหาปริมาณสารอื่นๆ โดยใช้พืชที่หลากหลาย โดยพยายามปรับสมรรถนะขององค์ความรู้ให้เข้ากับบริบทของแหล่งเรียนรู้แต่ละแห่งต่อไป
