คาร์บอนดอท (Carbon dot) เป็นอนุภาคคาร์บอนที่มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร จัดอยู่ในกลุ่มเดียวกับวัสดุคาร์บอน เช่น ท่อนาโนคาร์บอน กราฟีน เป็นต้น คาร์บอนดอทถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่น การผลิตโซล่าเซลล์ การพัฒนาการเร่งการเจริญเติบโตของพืช หรืออุปกรณ์ตรวจสอบต่างๆ เป็นต้น คาร์บอนดอทสามารถผลิตได้โดยการสังเคราะห์จากวัสดุเหลือใช้ทางชีวภาพ เช่น เปลือกผลไม้ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการออกแบบระบบการสังเคราะห์คาร์บอนดอทแบบต่อเนื่องด้วยกระบวนการไมโครเวฟ เพื่อให้สามารถสังเคราะห์คาร์บอนดอทได้ในปริมาณมาก โดยระบบที่ถูกออกแบบขึ้นนั้น สามารถช่วยลดเวลาในระหว่างขั้นตอนการให้ความร้อนเพื่อเปลี่ยนผงวัตถุดิบเป็นอนุภาคคาร์บอนดอท ในการศึกษาการสังเคราะห์คาร์บอนดอทด้วยกระบวนการไมโครเวฟจากเปลือกผลไม้ โดยศึกษาชนิดของผลไม้ คือ ส้ม มะม่วง กล้วย เงาะ มังคุด และระดับความสุกของผลไม้ที่ส่งผลต่อขนาดและประสิทธิภาพของ คาร์บอนดอทเมื่อนำไปใช้ผลิตโซล่าเซลล์ ขนาดของอนุภาคคาร์บอนดอทถูกวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ประสิทธิภาพของคาร์บอนดอทพิจารณาจากกระแสที่เกิดขึ้นจากโซล่าเซลล์ที่ผลิตจากคาร์บอนดอทผลไม้ชนิดต่างๆ จากผลสามารถสรุปในเบื้องต้นว่าชนิดของผลไม้และอายุความสุกของผลไม้ไม่ส่งผลต่อขนาดคาร์บอนดอทที่สังเคราะห์ด้วยเทคนิคไมโครเวฟ แต่ส่งผลต่อประสิทธิภาพคาร์บอนดอทเมื่อนำไปใช้ในการผลิตโซล่าเซลล์ และเมื่อศึกษาอิทธิพลของคาร์บอนดอทที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชผักคอสโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของพืชที่รดด้วยน้ำและน้ำผสมคาร์บอนดอทร้อยละความเข้มข้น 1 และ 2 โดยน้ำหนัก พบว่าคาร์บอนดอทมีผลต่อการสังเคราะห์แสงช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของพืช ส่งผลให้น้ำหนักของพืชเพิ่มสูงขึ้น

การศึกษาวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบคุณภาพน้ำดิบที่ใช้ในการผลิตน้ำประปาในเขตภาคกลางจากแหล่งน้ำดิบฝั่งตะวันตก (แม่น้ำแม่กลอง) และแหล่งน้ำดิบฝั่งตะวันออก (แม่น้ำเจ้าพระยา) และความแตกต่างของฤดูกาล และจุดเก็บตัวอย่างน้ำ จะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำดิบสำหรับการผลิตน้ำประปา โดยวิเคราะห์คุณภาพน้ำดิบจาก 5 พารามิเตอร์ ประกอบด้วย ค่าพีเอช (pH) ค่าการนำไฟฟ้า (EC) ค่าความเค็ม (Salinity) ค่าความขุ่น (Turbidity) และค่าของแข็งละลายน้ำ (TDS) ทำการเก็บตัวอย่างน้ำจากจุดเก็บตัวอย่าง ครอบคลุม 3 ฤดูกาล ได้แก่ ฤดูหนาว ฤดูร้อน และฤดูฝน ผลการศึกษาพบว่า การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ที่บ่งชี้คุณภาพน้ำดิบจากแหล่งน้ำดิบฝั่งตะวันตก และแหล่งน้ำดิบตะวันออก ในฤดูหนาวพารามิเตอร์ทั้ง 5 ค่าที่ทำการศึกษา มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 สำหรับในฤดูร้อน และฤดูฝน พารามิเตอร์ที่ทำการศึกษาจากแหล่งน้ำดิบทั้ง 2 แหล่งมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 ยกเว้นค่าความขุ่นไม่มีความแตกต่างกัน และเมื่อทำการเปรียบเทียบความแตกต่างของคุณภาพน้ำดิบ ด้วยวิธีการวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) พบว่า ความแตกต่างระหว่างฤดูกาลมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำดิบในพารามิเตอร์ที่ทำการศึกษา สำหรับแหล่งน้ำดิบฝั่งตะวันตก (แม่น้ำแม่กลอง) ความแตกต่างระหว่างฤดูกาลจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าการนำไฟฟ้า ค่าความขุ่น และค่าของแข็งละลายน้ำที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะฤดูร้อนจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าพารามิเตอร์มากที่สุด อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ 0.05 และแหล่งน้ำดิบฝั่งตะวันออก (แม่น้ำเจ้าพระยา) ความแตกต่างระหว่างฤดูกาลจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าความเค็ม ค่าความขุ่น และค่าของแข็งละลายน้ำที่แตกต่างกัน โดยฤดูร้อนจะมีผลต่อค่าความเค็มมากที่สุด ขณะที่ฤดูหนาวจะมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของค่าความขุ่น และค่าของแข็งละลายน้ำ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับนัยสำคัญ 0.05

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติทางชีวภาพของสารสกัดจากเมล็ดลิ้นจี่พันธุ์ค่อมสมุทรสงคราม และประเมินศักยภาพในการประยุกต์ใช้เป็นส่วนประกอบที่มีฤทธิ์ทางเคมีและเภสัชในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางประเภทเซรัมและน้ำตบ การศึกษาสารสกัดแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ เปลือกเมล็ด เนื้อเมล็ด และทั้งเมล็ด โดยดำเนินการสกัดด้วยตัวทำละลายเอทานอลโดยวิธีการแช่หมักและการสกัดด้วยคลื่นอัลตราโซนิก สารสกัดจากเมล็ดลิ้นจี่ทำการประเมินฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระด้วยวิธี DPPH และ ABTS ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนส ฤทธิ์ต้านการอักเสบ ฤทธิ์ต้านจุลชีพ ความปลอดภัยต่อเซลล์ผิวหนัง และวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีที่ระเหยได้ด้วยเทคนิค GC-MS สารสกัดเมล็ดลิ้นจี่อัตราส่วนที่เหมาะสมใช้เป็นส่วนผสมในการพัฒนาสูตรผลิตภัณฑ์เซรัมและน้ำตบร่วมกับวัตถุดิบอื่น ๆ เพื่อให้ได้เครื่องสำอางตามที่ต้องการ ทำการประเมินระดับการยอมรับโดยใช้มาตราส่วน 7 ระดับ และประเมินระดับความพอดี (JAR) ของสูตรผลิตภัณฑ์ทั้งสองประเภท ผลการวิจัยพบว่า สารสกัดในเอทานอลของแต่ละส่วนเมล็ดลิ้นจี่ ให้ผลผลิตสารสกัดใกล้เคียงกันในช่วง 8.5% ถึง 13% โดยพบว่าการสกัดทั้งสองวิธีให้ผลผลิตไม่แตกต่างกันมากนัก การทดสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี ABTS แสดงความไวสูงกว่าวิธี DPPH ประมาณ 2-2.5 เท่า เนื้อเมล็ดมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุดในทั้งสองวิธี (IC50 = 200.4 mg/mL สำหรับ DPPH และ 88.63 mg/mL สำหรับ ABTS ตามลำดับ) สารสกัดทั้งเมล็ดแสดงฤทธิ์ต้านการอักเสบปานกลาง (IC50 เท่ากับ 81.55 mg/mL) และมีฤทธิ์ต้านจุลชีพ Propionibacterium acnes และ Candida albicans อย่างไรก็ตาม สารสกัดมีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ไทโรซิเนสในระดับต่ำ การประเมินความปลอดภัยแสดงให้เห็นว่าสารสกัดไม่เป็นพิษต่อเซลล์เคราติโนไซต์ในความเข้มข้นไม่เกินร้อยละ 12.5 โดยมี IC50 เท่ากับร้อยละ 39.12 การวิเคราะห์สารที่ระเหยได้ในสารสกัดเอทานอลด้วยเทคนิค GC-MS พบสารประกอบสำคัญที่เป็นกรดไขมันและอนุพันธ์ของกรดไขมัน เช่น oleic acid, hexadecanoic acid, ethyl linoleate และ glycerin ซึ่งมีคุณสมบัติทางชีวภาพที่เป็นประโยชน์ต่อผิวหนัง ผลการพัฒนาผลิตภัณฑ์พบว่าน้ำตบได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคสูงกว่าเซรัม โดยน้ำตบสูตร B ได้รับคะแนนความชอบโดยรวมสูงที่สุด (6.353±0.69) คุณลักษณะที่ได้รับการยอมรับสูงสุดคือ ความชุ่มชื้นและความเหนอะหนะ ผลการวิจัยสรุปได้ว่า สารสกัดเมล็ดลิ้นจี่พันธุ์ค่อมมีศักยภาพสูงในการนำไปใช้เป็นส่วนประกอบในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและการดูแลผิวหนัง โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และควบคุมสิว ซึ่งจะเป็น การเพิ่มมูลค่าให้กับเศษเหลือทางการเกษตรและส่งเสริมการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติอย่างยั่งยืน การศึกษานี้ให้ข้อมูลพื้นฐานสำคัญสำหรับการพัฒนาผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยต่อผู้บริโภค

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์สบู่เหลวที่มีคุณสมบัติในการกำจัดกลิ่นคนแก่ ซึ่งเกิดจากสารประกอบ 2-nonenal ที่เป็นสาเหตุสำคัญของกลิ่นไม่พึงประสงค์ โดยได้ทำการสกัดสารออกฤทธิ์จากสมุนไพรต่าง ๆ หลายชนิดและนำมาประเมินประสิทธิภาพในการกำจัดกลิ่นของสารสกัดสมุนไพรโดยทดสอบความสามารถในการลดสารประกอบ 2-nonenal ทั้งในหลอดทดลองและบนผิวหนังเทียมด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโทรกราฟีควบคู่กับเทคนิคจมูกอิเล็กทรอนิกส์ โดยเลือกใช้สารสกัดไฮโดรโซลซึ่งเป็นของเหลือที่เกิดจากกระบวนการสกัดน้ำมันหอมระเหย เนื่องจากเป็นสารสกัดที่อ่อนโยน อีกทั้งยังเป็นการเพิ่มมูลค่าแก่ของที่เหลือทิ้งจากกระบวนผลิตทางการเกษตรให้มีมูลค่าสูงขึ้น จากผลการทดสอบพบว่าสารสกัดจากหมากสามารถยับยั้งและลดความเข้มข้นของ 2-nonenal ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ผสมผสานกับสารสกัดไฮโดรโซลจากมะขามป้อมที่มีฤทธิ์ในการต้านอนุมูลอิสระ และความสามารถในต้านเชื้อก่อโรคในผิวหนังได้เป็นอย่างดี แล้วนำมาเป็นส่วนผสมในสบู่เหลวกำจัดกลิ่นคนแก่ ซึ่งเป็นสูตรที่อ่อนโยนปราศจากสารที่ก่อให้เกิดการระคายเคือง มีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ พร้อมทั้งออกแบบกลิ่นใน 3 รูปแบบ ได้แก่ 1) วู้ดดี้ ให้ความรู้สึกสงบ สุขุม 2) ไวท์ฟอรัล ให้ความรู้สึกผ่อนคลายและอ่อนหวาน และ 3) กรีนเฟช ให้ความรู้สึกสะอาด สดชื่นจากสมุนไพรสีเขียว เพื่อสร้างประสบการณ์การใช้งานที่ตอบสนองต่อผู้บริโภคที่หลากหลาย นอกจากนี้ผลงานวิจัยยังได้ดำเนินการยื่นจดอนุสิทธิบัตร จำนวน 2 เรื่อง ได้แก่ 1) กรรมวิธีการสกัดสารออกฤทธิ์จากหมากเพื่อใช้ในผลิตภัณฑ์กำจัดกลิ่นกายผู้สูงอายุ เลขที่คำขอ 253001880 และ 2) สบู่เหลวกำจัดกลิ่นกายผู้สูงอายุ เลขที่คำขอ 253001882 ผลงานวิจัยนี้จึงสามารถสะท้อนถึงความเป็นไปได้ทั้งในเชิงวิชาการและเชิงพาณิชย์ พร้อมถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรมและสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับสมุนไพรไทยได้อย่างยั่งยืน

งานวิจัยนี้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์คาร์บอนดอทจากเปลือกกล้วยด้วยวิธีการไมโครเวฟโดยใช้น้ำเป็นสารละลาย และสามารถสังเคราะห์คาร์บอนดอทจากเปลือกกล้วยที่ความสุกต่างกัน สามระดับ ออกมาเป็นสารละลายคาร์บอนดอท CD1, CD2 และ CD3 ซึ่งเป็นสารละลายใสสีน้ำตาล แสดงสมบัติ เรืองแสงที่สามารถเห็นได้ด้วยตาเปล่าในที่มืดเมื่อกระตุ้นด้วยแสง UV ที่ความยาวคลื่น 395 nm ออกมาเป็น สีฟ้า สีฟ้าอมเขียว และสีเขียว ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ขนาดด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด TEM พบว่า คาร์บอนดอท ในงานวิจัยนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ในช่วง 1.5 - 4.5 nm ผลการวิเคราะห์ขนาดของคาร์บอนดอทด้วยเทคนิค DLS พบว่าคาร์บอนดอทในสารละลายมีเส้นผ่านศูนย์กลางจากเฉลี่ยในช่วง 90 - 183 nm เพื่อศึกษาสมบัติทางเคมี ผู้วิจัยได้ทำการทดสอบคาร์บอนดอทที่สังเคราะห์ ด้วย Raman, FTIR, UV-Vis และ NMR ผลการวิเคราะห์ FTIR เพื่อศึกษาสมบัติทางไฟฟ้าพบหมู่ฟังก์ชั่น C=C, C=O, C-H และ O-H ในทั้งสามตัวอย่างคาร์บอนดอท ผลการวิเคราะห์ UV-Vis ยืนยันการมีของหมู่ฟังก์ชั่น C=C และ C=O ในทั้งสามตัวอย่างคาร์บอนดอท ผลการวิเคราะห์ขนาดและทางเคมียืนยันความเป็นคาร์บอนดอทของตัวอย่างที่สังเคราะห์ได้ทั้งสามที่มีขนาดต่างกัน มีองค์ประกอบทางเคมีที่ใกล้เคียงกันแต่ไม่เหมือนกัน ความเข้มข้นของน้ำตาลในเปลือกกล้วยต่างระดับความสุกกันอาจเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความแตกต่างของตัวอย่างคาร์บอนดอททั้งสามชนิด นอกจากนี้ผู้วิจัยได้ทำการทดสอบตัวอย่างคาร์บอนดอทด้วยเทคนิค C-AFM และ CV รวมถึงมีการทำ simulation เพื่อศึกษาสมบัติทางไฟฟ้า ผลการวิเคราะห์ C-AFM พบว่า คาร์บอนดอททั้งสามตัวอย่างนำไฟฟ้าได้น้อยกว่า Rh/Au junction โดย Rh/CD1/Au นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดใน molecular junction จากสามตัวอย่างคาร์บอนดอท ผลการวิเคราะห์ CV พบว่าการตอบสนองของความเข้มกระแสต่อความต่างศักย์ เพิ่มขึ้นจาก CD1, CD2 และ CD3 ตามลำดับ ท้ายที่สุดผู้วิจัยได้ทำการจำลองทางคอมพิวเตอร์ด้วยเทคนิค Density Functional Theory (DFT) ของคาร์บอนดอทระหว่างอะตอมโลหะสองอะตอมในรูปแบบที่แตกต่างกัน ผลการจำลองแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงค่า band gap ของคาร์บอนดอทเมื่ออะตอมของโลหะเปลี่ยนแปลงไปเป็นการยืนยันถึงแนวทางในการควบคุมสมบัติทางไฟฟ้าของโมเลกุลคาร์บอนดอทได้โดยการเปลี่ยนขั้วไฟฟ้า