โครงการนี้เป็นการพัฒนาชุดตรวจสารเสพติดแบบพกพาด้วยหลักการเคมีไฟฟ้าที่มีความจำเพาะเจาะจงต่อชนิดของสารเสพติดที่สนใจและมีความไวสูง โดยใช้ขั้วไฟฟ้าแบบใช้แล้วทิ้งชนิดพิมพ์สกรีนกราฟีน โดยมุ่งวิเคราะห์สารเสพติด 3 ชนิดในตัวอย่างปัสสาวะมนุษย์ ได้แก่ ยาบ้า (Methamphetamine) ยาอี (3,4-Methylenedioxymethamphetamine) และ เมตาบอไลท์ของกัญชา (11-nor-delta-9- tetrahydrocannabinol-carboxylic acid) การดำเนินการวิจัยประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก คือ (1) พัฒนาชุดสกัดสารเสพติดด้วยตัวดูดซับของแข็งโมโนลิธสังเคราะห์ในปิเปตทิป (Monolith-in-tip) และกระบวนการสกัดเพื่อวิเคราะห์ ยาบ้า ยาอี และ เมตาบอไลท์ของกัญชา (2) พัฒนาเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาในโหมด Square wave voltammetry (SWV) และขั้วไฟฟ้ากราฟีนชนิดพิมพ์แบบใช้แล้วทิ้ง สำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณสารเสพติดทั้งสาม (3) พัฒนากรรมวิธีตรวจวัดสารเสพติดดังกล่าวด้วยหลักการทางเคมีไฟฟ้าโดยการศึกษาครอบคลุมทุกตัวแปร และ (4) ประยุกต์กระบวนการสกัดด้วยอุปกรณ์สกัด Monolith-in-tip ที่พัฒนาร่วมกับเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณ ยาบ้า ยาอี และ เมตาบอไลท์ของกัญชาในตัวอย่างปัสสาวะ (5) ผลิตต้นแบบอุปกรณ์วัดสารเสพติดเพื่อส่งมอบ ผลการวิจัยพบว่าชุดสกัดมีประสิทธิภาพในการสกัดสารเสพติดทั้งสามชนิดให้ค่าค่าร้อยละการกลับคืนสูงถึง 98% และสามารถเพิ่มความเข้มข้นของสารได้ถึง 2.5 เท่า สำหรับยาบ้าและ ยาอี และ 10 เท่า สำหรับเมตาบอไลท์ของกัญชา โดยกระบวนการสกัดให้ประสิทธิภาพการสกัดสูงกว่า 99% สำหรับการสกัดสารเสพติดทั้ง 3 ชนิด ในขั้นตอนเดียว โดยใช้สารตัวอย่างเพียง 1 มิลลิลิตร ใช้เวลาในการสกัด 10 นาที ซึ่งชุดสกัดดังกล่าวใช้งานร่วมกับเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาด้วยเทคนิคเคมีไฟฟ้าในโหมดสแควร์เวฟโวลแทมเมทรีที่พัฒนาขึ้น ตัวเครื่องมีขนาด 7x10x3 เซนติเมตร ใช้คู่กับจอแท็บเล็ตขนาดเล็ก สามารถวิเคราะห์ผลได้ภายใน 2 นาที โดยใช้ปริมาณสารที่ต้องการวิเคราะห์เพียง 50 ไมโครลิตร ในการหยดลงบนผิวหน้าเซนเซอร์พิมพ์สกรีนกราฟีนแบบใช้แล้วทิ้ง ได้เป็นอุปกรณ์ตรวจสารเสพติดขนาดพกพา ใช้งานง่าย สามารถผลิตซ้ำได้ โดยกรรมวิธีที่พัฒนาขึ้นให้ค่าขีดจำกัดต่ำสุดของการตรวจวัดที่ 8.4, 147 และ 290 นาโนกรัมต่อมิลลิลิตร สำหรับ เมตาบอไลท์ของกัญชา ยาบ้า และ ยาอี ซึ่งวัดได้ในค่าที่กฎหมายกำหนด โดยสามารถผลิตชุดสกัด เซนเซอร์พิมพ์สกรีนกราฟีน และเครื่องอ่านเคมีไฟฟ้าขนาดพกพาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และส่งมอบชุดอุปกรณ์ดังกล่าวต่อแหล่งทุนได้สำเร็จ<br><br>This research project proposes a method development of a portable electrochemical sensor for selective and sensitive monitoring of three important narcotics in human urine samples, including methamphetamine (MET), 3,4-methylenedioxymethamphetamine (MDMA) and 11-nor-delta-9- tetrahydrocannabinol-carboxylic acid (THC-COOH) using disposable graphene screen printed electrodes. The project consisted of five main parts; (1) extraction kit and method development for micro-extraction of the three urinary narcotics based on micro-solid phase extraction using lab-made polymeric sorbents (monolith) in pipette tip ; (2) construction of portable electrochemical sensor using disposable graphene electrodes with Square Wave Voltammetry detection mode (SWV); (3) investigation and method optimization for electrochemical detection of MET, MDMA and THC-COOH; (4) application in human urine samples and method validation; (5) prototype production for detecting of the three narcotics in human urines.Our extraction device provided satisfied performances of high extraction recovery (98%), enrichment factors of 2.5 for MET and MDME and 10 for THC-COOH and extraction efficiency > 99% for the three compounds. The method consumed only 1 mL of samples with extraction time of 10 minutes. For electrochemical detection, a compact device with dimension of 7x10x3 cm using Square Wave Voltammetry was developed. By connecting with a Tablet monitor, data analysis can be performed in 5 minutes. Small sample volume of only 50 microliter was required for the detection on disposable screen-printed graphene sensors. The developed extraction and electrochemical systems were coupled to obtain a portable system for simple urinary narcotics detection. Our portable system consisting of extraction and electrochemical devices for urinary narcotics testing were successfully developed. The method provided limit of detections (LODs) below the cut off set by Thai government (LODs were 8.4, 147 and 290 mg/L for THC-COOH, MET and MDMA, respectively).