การตรวจหาเชื้อ ‘ซาลโมเนลลา’ (Salmonella) ในเนื้อไก่ดิบ เป็นสิ่งที่ผู้ส่งออกเนื้อไก่ในยุคปัจจุบัน ให้ความสำคัญเป็นอย่างมาก เชื้อซาลโมเนลลา เป็นเชื้อแบคทีเรียแกรมลบ ซึ่งจะพบได้ในสัตว์ปีก ซึ่งหากไม่ผ่านกระบวนการให้ความร้อนอย่างเพียงพอ ก็จะทำให้ผู้บริโภคเกิดอาการอาหารเป็นพิษ คลื่นไส้ อาเจียน ท้องเดิน และอาการเจ็บป่วยอื่นๆ ตามมาอีก นี่จึงเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ กลุ่มสหภาพยุโรป (EU) ออกมาตรการเข้มในการตรวจเนื้อไก่ดิบ ที่จะส่งเข้ามาจำหน่ายให้แก่ผู้บริโภค เกณฑ์มาตรฐานเนื้อไก่ของกลุ่มสหภาพยุโรป (EU) ที่หลายประเทศใช้อยู่ในปัจจุบัน ระบุว่าหากตรวจพบการปนเปื้อนของเชื้อซาลโมเนลาแม้เพียงเซลล์เดียว ผลิตภัณฑ์เนื้อไก่ดิบทั้งหมดในตู้คอนเทนเนอร์นั้นจะต้องถูกส่งกลับ และอาจส่งผลให้โรงงานต้องหยุดสายการผลิต เพื่อฆ่าเชื้อทำความสะอาด และจะต้องผ่านการตรวจเพื่อรับรองจากหน่วยงานที่รับผิดชอบจนแน่ใจ จึงจะสามารถเริ่มการผลิตได้อีกครั้ง ซึ่งนั่นถือเป็นความสูญเสียของผู้ประกอบการแต่ละราย และอาจรวมถึงความเชื่อมั่นของคู่ค้าและภาพลักษณ์ของประเทศต่อผลิตภัณฑ์เนื้อไก่ของไทยในภาพรวม
ดังนั้น การเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ (Plate Count Method) จึงเป็นวิธีการมาตรฐานที่ผู้ประกอบธุรกิจส่งออกเนื้อไก่ นำมาใช้ในการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ของตนเอง เนื่องจากเป็นวิธีการที่มีความแม่นยำสูง และทั่วโลกให้การยอมรับ แต่การตรวจด้วยวิธีดังกล่าวนั้น นอกจากจะมีค่าใช้จ่ายที่สูง คือประมาณ 300 บาทต่อตัวอย่างแล้ว กว่าที่เชื้อจุลินทรีย์ที่เพาะไว้จะเพิ่มปริมาณมากพอ และทราบผลก็ต้องใช้เวลาประมาณ 3-5 วัน ซึ่งหากมีการตรวจเจอเชื้อซาลโมเนลลาในตัวอย่างใดก็ตามแม้เพียงเซลล์เดียว จะถือว่าผลิตภัณฑ์เนื้อไก่ในสายการผลิตเดียวกันที่รอการส่งออกอยู่ในตู้แช่แข็งหรือตู้แช่เย็นมา 5 วันนั้น มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของเชื้อซาลโมเนลา ด้วยเช่นกัน และไม่ว่าผู้ประกอบการจะเลือกนำไก่แช่แข็งที่เก็บไว้ในตู้แช่แข็งทั้งหมดออกมาผ่านกระบวนการล้างทำความสะอาดเพื่อตรวจผลซ้ำอีกครั้ง หรือเปลี่ยนไปปรุงสุกเพื่อทำเป็นผลิตภัณฑ์ชนิดอื่นแทน ยกตัวอย่างเช่น ไก่ทอด ไก่คาราเกะ ก็ล้วนแต่มี ต้นทุน ที่เกิดขึ้นจากการรอผลการเพาะเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ทั้งสิ้น
เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าว จึงเป็นที่มาของ ‘นวัตกรรมชุดตรวจวัดเชื้อซาลโมเนลลาแบบรวดเร็วสำหรับอุตสาหกรรม’ ผลงานของทีมวิจัยจาก ศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์และวิศวกรรมศาสตร์เพื่อคำตอบของสังคม (Applied Science and Engineering for Social Solution Research Center: ASESS Research Center) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ซึ่งคว้ารางวัลการวิจัยแห่งชาติ สาขาผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2566 โดยมีจุดเด่นที่สำคัญคือ สามารถลดระยะเวลาการตรวจเชื้อจาก 3-5 วัน เหลือแค่เพียง 1 ชั่วโมงเท่านั้น
หลักการทำงานเบื้องต้นของชุดตรวจนี้คือ การออกแบบสารชีวโมเลกุลที่มีความจำเพาะกับตัวเชื้อซาลโมเนลลาเท่านั้นซึ่งเรียกว่า “Seeker Powder” และการพัฒนาอนุภาคนาโนโลหะ สำหรับขยายสัญญาณทางแสงที่เรียกว่า “Nano Amplifier” เพื่อทำงานร่วมกับ “เครื่องรามานสเปกโตรมิเตอร์ (Raman Spectrometer)”
ในส่วนของ Seeker Powder เมื่อเราผสม Seeker Powder ลงไปในน้ำล้างไก่ที่มีเชื้อซาลโมเนลลา ก็จะเกิดการจับกันระหว่างแขนข้างหนึ่งของ Seeker Power กับเชื้อซาลโมเนลลา ส่วนแขนอีกข้างจะถูกติดไว้กับสิ่งที่เรียกว่า Reporter โดยหลังจากผสมกันแล้ว จะทำการแยกตะกอนออกมา แล้วนำไป “ตรวจวัดสัญญาณรามานของ Reporter ที่จับกับเชื้อไว้แล้ว” ด้วยการยิงแสงเลเซอร์จากเครื่องรามานสเปกโตรมิเตอร์ลงไป ทำให้เกิดแสงจาก Reporter ซึ่งสเปกตรัมที่ได้ จะเป็นลักษณะเฉพาะตัวของ Reporter แสดงว่าตัวอย่างนั้นมีการปนเปื้อนของเชื้อซาลโมเนลลา
แต่หากเชื้อซาลโมเนลลามีจำนวนน้อย ความเข้มของสัญญาณรามานจะต่ำมาก จนเครื่องตรวจอาจไม่พบ ทีมวิจัยของ ASESS ก็ได้มีพัฒนา “Nano Amplifier” มาช่วยในการขยายสัญญาณรามาน ให้สามารถตรวจพบได้
Nano Amplifier จะทำหน้าที่ขยายสัญญาณรามานของ Reporter ให้สูงขึ้น จนเพียงพอที่จะตรวจวัดได้ ซึ่งจากความรู้และประสบการณ์การใช้เครื่อง Raman กับงานด้านนิติวิทยาศาสตร์ของ ASESS ในช่วงก่อนหน้า ทำให้สามารถพัฒนา Nano Amplifier ที่สามารถขยายสัญญาณสเปกตรัมของ Reporter ใน Seeker Power เพื่อตรวจหาเชื้อซาลโมเนลลาได้สำเร็จ
จุดเด่นของนวัตกรรมที่นำเทคนิคการวิเคราะห์สัญญาณทางแสงมาใช้ตรวจวัดเชื้อซาลโมเนลลาได้สำเร็จชิ้นนี้ นอกจากจะลดระยะเวลาของการตรวจแบบรวดเร็ว จาก 1-2 วัน เหลือแค่เพียง 1 ชั่วโมงได้แล้ว ก็ยังประหยัดค่าใช้จ่ายได้อีกด้วย โดยมีค่าใช้จ่ายเฉลี่ยเพียง 39 บาทต่อตัวอย่าง (Rapid test อื่นๆ จะมีค่าใช้จ่ายตัวอย่างละประมาณ 100 บาท) และที่สำคัญก็คือ สามารถตรวจพบเชื้อได้แม้มีปริมาณเชื้อที่น้อย และมีค่าความถูกต้องถึง 97% และความแม่นยำ 98% ซึ่งสูงมากสำหรับวิธีการตรวจแบบรวดเร็ว
งานวิจัยนี้ หากถูกนำไปประยุกต์ใช้กันอย่างจริงจัง ก็เชื่อว่าจะส่งผลดีกับอุตสาหกรรมการส่งออกเนื้อไก่สดแช่แข็งของประเทศไทยเป็นอย่างมาก
