บทที่ 3 เทคโนโรยีสำหรับชีววิทยา

การตรวจสอบน้ำด้วยสิ่งมีชีวิต “เทคโนโลยีชีวภาพ” เพื่อสิ่งแวดล้อม

เทคโนโลยีชีวภาพ (อังกฤษ: Biotechnology) คือ เทคโนโลยีที่นำความรู้ที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์ประยุกต์ใช้สิ่งมีชีวิต หรือชิ้นส่วนของสิ่งมีชีวิต หรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิต เช่น เอนไซม์ หรือโปรตีนชนิดต่างๆ เป็นต้น เพื่อให้เกิดประโยชน์กับมนุษยชาติ ไม่ว่าจะเป็นการผลิตหรือกระบวนการ ของสินค้าหรือบริการ เพื่อใช้ประโยชน์เฉพาะอย่างตามที่เราต้องการ โดยสามารถใช้ประโยชน์ทางด้านต่างๆ เช่น ด้านการเกษตร ด้านอาหาร ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านทางการแพทย์ เป็นต้น

ความรู้ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพอาจก่อให้เกิด กระบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ ส่งผลให้เกิดกระบวนการสร้าง กระบวนการทำลาย หรือการก่อให้เกิดสิ่งใหม่ที่ดำเนินอยู่ในสิ่งมีชีวิต ซึ่งกระบวนการ ทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เป็นผลมาจากการทำงานของสารพันธุกรรม หรือดีเอ็นเอ และหน่วยพันธุกรรมหรือยีน การศึกษางานด้านเทคโนโลยีชีวภาพจึงต้องอาศัยความรู้พื้นฐาน เกี่ยวกับสารพันธุกรรม และพฤติกรรมของสารพันธุกรรม รวมทั้งวิธีการสำคัญต่างๆที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการด้านเทคโนโลยี ชีวภาพเพื่อการ นำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปัจจุบันประเทศในแถบยุโรปมีวิธีการดูแลและปก ป้องแหล่งน้ำโดยควบคุมและตรวจสอบคุณภาพน้ำด้วยสิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถติดตามสภาพน้ำที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมีประสิทธิภาพ มีการพัฒนาเครื่องมือต่างๆ ออกมาจำนวนมาก เช่น อาศัยความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของปลา สัตว์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่ในน้ำ และสาหร่าย เป็นต้น ยิ่งเมื่อประสานประสิทธิภาพของ “เครื่องมือตรวจสอบ” ในแหล่งน้ำเหล่านี้กับเทคโนโลยีการประมวลผล และเครื่องมือทางคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง ยิ่งทำให้ได้ผลเชื่อถือได้ “เครื่องมือตรวจสอบ” ที่น่าสนใจเหล่านี้เช่น

1. ตรวจสอบคุณภาพน้ำจากการวัดปริมาณการเคลื่อนไหวของปลาเทราต์

นานมาแล้วที่มีการนำปลาเทราต์ โดยเฉพาะตัวเมียมาใช้ในการตรวจสอบมลพิษทางน้ำ แต่เครื่องมือส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่สร้างอยู่บนพื้นฐานการใช้โซนาร์ ซึ่งจะมีปฏิกิริยาเมื่อปลาหยุดการเคลื่อนไหว บริษัท CIFEC จึงได้สร้าง Truitel ที่ประกอบด้วยระบบคอมพิวเตอร์และ การประมวลสัญญาณอัลตราซาวนด์แบบดิจิตอลเพื่อใช้ในการตรวจจับปฏิกิริยาการ เคลื่อนไหวของปลาโดยไม่ต้องรอให้ปลาตาย เครื่องมือดังกล่าวจึงสามารถตรวจจับการปนเปื้อนของสารพิษที่มีปริมาณต่ำกว่า มาก

คลื่นอัลตราซาวนด์จะถูกส่งออกไปเป็นช่วงๆ ในตู้กระจกที่มีปลาเทราต์อยู่ประมาณ 10 ตัว และมีน้ำที่ต้องการตรวจสอบไหลวนอยู่ คลื่นดังกล่าวจะสะท้อนกลับเมื่อปะทะกับสิ่งกีดขวางหรือตัวปลานั่นเอง สัญญาณที่สะท้อนกลับจะถูกบันทึกและขยายด้วยเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งลักษณะของสัญญาณจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของปลา เมื่อนำสัญญาณที่บันทึกมาเปรียบเทียบกัน ก็จะสามารถบอกปริมาณการเคลื่อนที่ของปลาได้

ในกรณีที่ปลาไม่ได้เคลื่อนไหว สัญญาณที่สะท้อนกลับมาจะเหมือนกัน และเมื่อนำสัญญาณสะท้อนกลับสองอันมาเทียบกันก็จะมีความแตกต่างของปลา จากนั้นจะมีการนำสัญญณไปวิเคราะห์โดยแบ่งเป็นแถบความถี่สี่เส้นที่สามารถ ปรับความไวต่อการเคลื่อนไหวได้ ปริมาณการเคลื่อนไหวของปลาจะดูได้จากเส้นกราฟิกบนจอคริสตัลเหลว อุณหภูมิของน้ำจะถูกวัดตลอดเวลาและมีเสียงสัญญาณเตือนถ้าน้ำมีอุณหภูมิสูง หรือต่ำเกินไป อุปกรณ์ตรวจจับความเคลื่อนไหวดังกล่าวจะไม่มีปฏิกิริยาต่อคลื่นแม่เหล็ก ไฟฟ้าที่ออกมาจากอุปกรณ์อื่นๆ เช่น ปั๊มน้ำ หลอดไฟฟ้านีออน โทรศัพท์ หรือ เครื่องปรับความถี่ 

เเหล่งอ้างอิงhttp://www.tlcthai.com/education/knowledge-online/content-edu/biology/16715.html