เอกสารประกอบการสอน_403-25-16_IM_เผยแพร่_2020

  เอกสารประกอบการสอน วิชา เทคนิคและการใช้เคร่ืองมือทางจุลชีววิทยา Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology พิชญ์ ตั้งสมบัติวิจิตร, Ph.D. สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ



คํานํา การศึกษาองค์ความรู้ด้านจุลชีววิทยาและชีววิทยานั้น ผู้เรียนจําเป็นต้องเข้าใจเทคนิค วิธีการ และการใช้เครื่องมือเข้ามาช่วยในการวิเคราะห์ ตรวจสอบผล สร้างความแม่นยําและความ น่าเชื่อถือ ซึ่งการใช้เครื่องมือแต่ละชนิดผู้ใช้งานต้องผ่านการเรียนรู้ มีทักษะการเลือกใช้ที่เหมาะสม รวมทั้งเทคนิค วิธีการปฏิบัติ การดูแลบาํ รุงรักษา และแก้ไขเบื้องต้นตามคู่มือได้อย่างถูกต้อง ดังนั้น เอกสารประกอบการสอนรายวิชา “เทคนิคและการใช้เครื่องมือทางจุลชีววิทยา (Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology)” ผู้เขียนพยายามรวบรวมความรู้และ ประสบการณ์ในการทํางานด้านการสอนและการวิจัย โดยเขียนให้ง่ายต่อการทําความเข้าใจ เพื่อ ผู้เรียนสามารถนําไปปฏิบัติได้จริง โดยเนื้อหาภายในประกอบด้วยเทคนิคสําคัญทางจุลชีววิทยา วิธีการปฏิบัติ การใช้และการจัดจําแนกเครื่องมือ ได้แก่ เครื่องมือพื้นฐาน เครื่องมือเฉพาะ เครื่องมือขั้นสูง และเครื่องมือด้านอณูโมเลกุลทางจุลชีววิทยา ซึ่งจะอธิบายส่วนประกอบ หลักการ การทํางาน วิธีการใช้งาน การดูแลบํารุงรักษา การแก้ไขเบื้องต้นและการนําไปใช้ประโยชน์ท่ี เหมาะสม รวมทั้งความปลอดภัยในการใช้เครื่องมือทางจุลชีววิทยาในห้องปฏิบัติการที่ดี และ ลักษณะห้องปฏิบัติการตั้งแต่ห้องปฏิบัติการระดับพ้ืนฐาน จนถึงห้องปฏิบัติการขั้นสูง วัตถุประสงค์ของการจัดทําเอกสารประกอบการสอนเล่มนี้ เพื่อใช้ประกอบการเรียน รายวิชา “เทคนิคและการใช้เคร่ืองมือทางจุลชีววิทยา” สาํ หรับนักศึกษาระดับปริญญาตรี หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี ราชมงคลสุวรรณภูมิ เพื่อให้การเรียนการสอนในรายวิชานี้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ และส่งเสริม ศักยภาพบัณฑิตให้เป็นไปตามวิสัยทัศน์ ปรัชญา และปณิธาน ผลิตบัณฑิตนักปฏิบัติที่เป็นคนดี มี คุณธรรม จริยธรรม มีเจตคติที่ดีในการใช้เครื่องมือเพื่อสร้างสรรค์ผลงานที่มีประโยชน์ต่อส่วนรวม ผู้เขียนหวังเป็นอย่างยิ่งว่าเอกสารประกอบการสอนเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ต่อการจัดการเรียนการ สอนของนักศึกษา และบุคลากรที่เกี่ยวข้องในสายงานทางด้านจุลชีววิทยาและอุตสาหกรรม (พิชญ์ ตั้งสมบัติวิจิตร) ผู้สอน พศ.2559 ก

สารบัญ คาํ นํา หน้า สารบัญ สารบัญภาพ ก สารบัญตาราง ข ความมุ่งหมายของหลักสูตร ค ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 1 ฉ ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 2 ช ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 3 2 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 4 28 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 5 46 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 6 69 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 7 89 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 8 103 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 9 130 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 10 151 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 11 169 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 12 170 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 13 189 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 14 202 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 15 222 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 16 244 ใบเตรียมการสอนสัปดาห์ท่ี 17 265 บรรณานุกรม 276 ภาคผนวก ก. 295 296 298 ข

สารบัญภาพ หน้า ภาพท่ี 1.1 รูปร่างและการจัดเรียงตัวของแบคทีเรีย 5 ภาพท่ี 1.2 รูปร่างสาหร่ายสีเขียวแกมนํ้าเงิน 5 ภาพท่ี 1.3 สัณฐานวิทยาของสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรโปรติสตา 5 ภาพท่ี 1.4 สัณฐานวิทยาของส่ิงมีชีวิตในอาณาจักรฟังไจ 6 ภาพท่ี 1.5 เทคนิคปลอดเช้ือ (aseptic technique steps) 7 ภาพท่ี 1.6 เทคนิคการเจือจางตัวอย่างเชื้อ 10 เท่า 8 ภาพท่ี 1.7 เทคนิค pour plate method และ spread plate method 9 ภาพท่ี 1.8 เทคนิค streak plate method สาํ หรับทําเชื้อให้บริสุทธ์ิ 10 ภาพท่ี 1.9 กล้องจุลทรรศน์ท่ีประดิษฐ์ข้ึนเป็นตัวแรก 11 ภาพท่ี 1.10 ภาพวาดของ Anton van Leeuwenhoek 11 ภาพท่ี 1.11 ความสาํ คัญของเคร่ืองมือทางวิทยาศาสตร์ต่อศาสตร์ด้านจุลชีววิทยาท่ีมีคุณภาพ12 ภาพท่ี 2.1 กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงชนิดเลนส์ประกอบ 49 ภาพท่ี 2.2 แบคทีเรียแกรมลบภายใต้กล้องจุลทรรศน์ท่ีกาํ ลังขยายภาพ 1000 เท่า 51 ภาพท่ี 2.3 เช้ือรา Aspergillus sp. ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ที่กาํ ลังขยายภาพ 400 เท่า 51 ภาพท่ี 2.4 ยีสต์ S. cerevisiae ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ที่กาํ ลังขยายภาพ 400 เท่า 52 ภาพท่ี 2.5 เย่ือบุข้างแก้ม ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ที่กําลังขยายภาพ 100 เท่า 52 ภาพท่ี 2.6 ลาํ ต้นตัดขวางของต้นฤาษีผสม ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ท่ีกาํ ลังขยายภาพ 100 เท่า52 ภาพท่ี 2.7 กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงแบบสเตอริโอ 53 ภาพท่ี 2.8 ยีสต์ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ใช้แสงแบบสเตอริโอที่กาํ ลังขยายภาพ 10 เท่า 55 ภาพท่ี 2.9 เคร่ืองนับจํานวนโคโลนีจุลินทรีย์ 53 ภาพท่ี 2.10 เครื่องช่ังสารแบบอิเลกทรอนิกส์ 70 ภาพท่ี 2.11 เครื่องวัดความเป็นกรด-ด่าง 73 ภาพท่ี 2.12 กระดาษเทียบวัดความเป็นกรด-ด่าง 75 ภาพท่ี 2.13 อ่างนํ้าควบคุมอุณหภูมิ 76 ภาพท่ี 2.14 การถ่ายทอดชิ้นยีนจากส่ิงมีชีวิตหน่ึงสู่เซลล์ยีสต์ 77 ภาพท่ี 2.15 ตู้อบลมร้อน 90 ภาพท่ี 2.16 ตู้ดูดไอสารเคมี 92 ภาพท่ี 2.17 ระยะห่างของเครื่องปรับอากาศกับตู้ดูดควันท่ีเหมาะสม 94 ภาพท่ี 3.1 กล้องจุลทรรศน์แบบวัตถุเรืองแสง 105 ภาพท่ี 3.2 ไมโทรคอนเดรียในเซลล์ยีสต์ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบวัตถุเรืองแสง 107 ค

สารบัญภาพ หน้า ภาพท่ี 3.3 การแบ่งเซลล์และไซโทพลาสซึม ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบวัตถุเรืองแสง 107 ภาพท่ี 3.4 หม้อน่ึงความดันไอนาํ้ ร้อน 108 ภาพท่ี 3.5 ระบบการทํางานของเคร่ืองน่ึงความดันไอนาํ้ ร้อนฆ่าเช้ือจุลินทรีย์ 109 ภาพท่ี 3.6 เทปทดสอบการฆ่าเชื้อในหม้อน่ึงความดันไอน้าํ ร้อน 111 ภาพท่ี 3.7 ตู้ปลอดเชื้อ 113 ภาพท่ี 3.8 การเคล่ือนท่ีของลมในตู้ปลอดเชื้อ 114 ภาพท่ี 3.9 เครื่องปั่นเหว่ียงแยกสารผสม 131 ภาพท่ี 3.10 ตู้บ่มเช้ือ 134 ภาพท่ี 3.11 เครื่องดูดสารปริมาณน้อย 136 ภาพท่ี 3.12 เคร่ืองดูดสารปริมาณน้อยและการต้ังค่าปริมาตรตามท่ีต้องการ 137 ภาพท่ี 3.13 เครื่องวัดการดูดกลืนแสง 153 ภาพท่ี 3.14 ค่าความยาวคล่ืนแสงของรังสียูวีและแสงสีขาว 153 ภาพท่ี 3.15 ช่วงความยาวคล่ืนท่ีเหมาะสมกับวัสดุท่ีนํามาผลิต cuvette 154 ภาพท่ี 3.16 โถเพาะเช้ือสภาพไร้ออกซิเจน (anaerobic jar) แบบมีแก๊สแพค 156 ภาพท่ี 3.17 ตู้เพาะเช้ือสภาพไร้ออกซิเจน (anaerobic chamber) 157 ภาพท่ี 3.18 ส่วนประกอบของเคร่ืองกล่ันระเหยสารแบบหมุน 172 ภาพท่ี 3.19 เคร่ืองไลโอฟิไลเซอร์ 173 ภาพท่ี 4.1 กล้องจุลทรรศน์อิเลกตรอนแบบส่องกราด 191 ภาพท่ี 4.2 อนุภาคและจุลินทรีย์ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด 192 ภาพท่ี 4.3 ส่วนประกอบของกล้องจุลทรรศน์อิเลกตรอนแบบส่องผ่าน 193 ภาพท่ี 4.4 ไมโทรคอนเดรียภายในเซลล์ยีสต์ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน194 ภาพท่ี 4.5 เคร่ืองโครมาโทกราฟีแบบแก๊ส 204 ภาพท่ี 4.6 เคร่ืองโครมาโทรกราฟีแบบเหลวสมรรถนะสูง 205 ภาพท่ี 5.1 กระบวนการจาํ ลองดีเอ็นเอภายในเซลล์ส่ิงมีชีวิต (DNA replication) 224 ภาพท่ี 5.2 เคร่ืองเพ่ิมปริมาณช้ินดีเอ็นเอ 225 ภาพท่ี 5.3 เครื่องเพ่ิมปริมาณดีเอ็นเอและวิเคราะห์คุณภาพผลลัพธ์ 227 ภาพท่ี 5.4 เครื่องแยกสารชีวโมเลกุลด้วยระบบไฟฟ้า 228 ภาพท่ี 5.5 ดีเอ็นเอท่ีมีขนาดโมเลกุลแตกต่างกันบน 1% agarose gel 230 ภาพท่ี 5.6 เคร่ืองมือวิเคราะห์หาลาํ ดับเบสของดีเอ็นเอ A T C G ในส่ิงมีชีวิต 245 ภาพท่ี 5.7 ภาพถ่ายของ Allan Maxam และ Walter Gilbert 246 ง

สารบัญภาพ หน้า ภาพท่ี 5.8 ข้ันตอนการเกิดปฏิกิริยาการวิเคราะห์หาลาํ ดับเบสของดีเอ็นเอ 247 ภาพท่ี 5.9 แผ่นสไลด์แก้วที่มี DNA probe 250 ภาพท่ี 5.10 กระบวนการควบคุมการแสดงออกของยีน 252 ภาพท่ี 5.11 ผลลัพธ์การใช้เทคนิค ChIP-on-chip microarray 253 ภาพท่ี 5.12 เคร่ืองตรวจวิเคราะห์การแสดงออกของยีน 253 ภาพท่ี 5.13 ระดับการแสดงออกของยีนที่ควบคุมด้วย zinc cluster regulator 254 ภาพท่ี 6.1 การจัดการห้องปฏิบัติการทางจุลชีววิทยาและเทคโนโลยีชีวภาพให้ปลอดภัย 268 ภาพท่ี 6.2 ห้องปฏิบัติการควบคุมความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 1 278 ภาพท่ี 6.3 ห้องปฏิบัติการควบคุมความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 2 279 ภาพท่ี 6.4 ห้องปฏิบัติการควบคุมความปลอดภัยทางชีวภาพระดับ 3 และ 4 280 จ

สารบัญตาราง หน้า ตารางท่ี 1.1 ตัวอย่างการพิจารณาเลือกเครื่องมือท่ีเหมาะสม 15 ตารางท่ี 1.2 การจัดหมวดหมู่ของเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยาท่ีใช้ในห้องปฏิบัติการ 31 ตารางท่ี 4.1 ความแตกต่างของกล้องจุลทรรศน์อิเลกตรอนแบบส่องผ่านกับ 194 กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงธรรมดา 228 ตารางท่ี 5.1 เปรียบเทียบระหว่าง conventional PCR และ real-time PCR 269 ตารางท่ี 6.1 การจัดกลุ่มของเชื้อจุลินทรีย์ตามความเส่ียง ฉ

ความมุ่งหมายของหลักสูตร เพื่อผลิตบัณฑิตคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ หลักสูตรจุลชีววิทยา ที่มี คุณสมบัติ ดังต่อไปน้ี 1. เพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องมือสําหรับงานทางด้านจุลชีววิทยาที่ ถูกต้อง และมีทักษะการนําไปใช้ได้อย่างเหมาะสมกับช้ินงานหรือการทดลอง 2. เพื่อให้ผู้เรียนตระหนักถึงความปลอดภัยในการทํางานทางจุลชีววิทยาในห้องปฏิบัติการ และมีความรับผิดชอบต่อส่ิงแวดล้อม 3. เพื่อให้ผู้เรียนมีความซื่อสัตย์ มีคุณธรรมจริยธรรม มีระเบียบวินัย สามารถทํางานเป็นหมู่ คณะ เห็นแก่ประโยชน์ส่วนรวมเป็นหลัก 4. เพื่อให้ผู้เรียนสามารถคิดวิเคราะห์ ลงมือปฏิบัติได้ด้วยตนเอง และมีความคิดสร้างสรรค์ สอดคล้องกับการประยุกต์ใช้เครื่องมือทางจุลชีววิทยาในการปฏิบัติงาน 5. เพื่อให้ผู้เรียนมีเจตคติที่ดีต่อการศึกษาเครื่องมือ อุปกรณ์เกี่ยวกับงานทางจุลชีววิทยา และ นาํ ความรู้ไปประยุกต์ใช้กับงานด้านอ่ืนๆได้ ช

หน่วยท่ี 1 ความรู้เบื้องต้นเกีย่ วกบั เคร่ืองมือทางจุลชีววทิ ยา (Principles of Microbiology Instruments) เทคนคิ และการใชเ้ ครอ่ื งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 1

ใบเตรียมการสอน แผนการสอนสปั ดาห์ที่ 1 รหสั วชิ า 403 – 25 – 16 บทเรียนท่ี 1.1 หนว่ ยท่ี 1 ความรู้เบื้องตน้ เกยี่ วกับเครื่องมือทางจุลชวี วทิ ยา เวลาเรียน 2 ชั่วโมง บทเรยี นท่ี 1.1 หลักการเลือกเคร่อื งมือที่ใช้ในห้องปฏบิ ตั ิการ จุดประสงคก์ ารสอน 2 ช่ัวโมง 1.1 ร้หู ลกั การเลือกเครื่องมอื ทีใ่ ชใ้ นห้องปฏิบัตกิ าร 1.1.1 บอกความรู้เบอื้ งตน้ ทางจุลชีววิทยา 1.1.2 บอกประวัติและความสาํ คัญของเครื่องมอื ทางจลุ ชีววทิ ยา 1.1.3 ระบวุ ิธเี ลือกใชเ้ ครื่องมือที่เหมาะสม 1.1.4 ให้รายละเอียดการตดิ ตั้งเครอ่ื งมือและลักษณะของเคร่ืองมอื ทีด่ ี เทคนคิ และการใชเ้ ครือ่ งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 2

หน่วยท่ี 1 ความรู้เบื้องตน้ เกี่ยวกับเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยา (Principles of Microbiology Instruments) บทเรียนที่ 1.1 หลกั การเลอื กเครื่องมือทใี่ ช้ในห้องปฏิบัติการ บทนํา การศึกษาองค์ความรู้ทางจุลชีววิทยา เป็นศาสตร์ท่ีศึกษาเก่ียวกับจุลินทรีย์ ซ่ึงเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กส่วน ใหญ่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ผู้ปฏิบัติงานจําเป็นต้องมีความรู้เบ้ืองต้นทางจุลชีววิทยา อาทิเช่น เทคนิค วิธีการปฏิบัติ การเตรียมตัวอย่างท่ีเหมาะสม เป็นต้น ควบคู่ไปกับความรู้ด้านการใช้เคร่ืองมือท่ีผู้ปฏิบัติงานต้อง เลือกใช้ในการตรวจสอบจุลินทรีย์จากดิน น้ํา อากาศ อาหาร หรือแม้กระทั่งจุลินทรีย์ในสิ่งมีชีวิต การเลือกใช้ เคร่ืองมือให้เหมาะสมกับการตรวจสอบจุลินทรีย์นั้น ถือว่ามีความสําคัญมากต่อผลการวิเคราะห์ที่ถูกต้อง แม่นยํา และน่าเช่ือถือ เพื่อลดความผิดพลาดที่อาจเกิดข้ึนจากปัจจัยบางประการท่ีผู้ปฏิบัติงานควบคุมให้คงที่ไม่ได้ ดังนั้น ผู้ปฏิบัติงานต้องได้รับการเรียนรู้ และมีหลักเกณฑ์ในการเลือกเคร่ืองมือแต่ละประเภท ได้แก่ เคร่ืองมือพื้นฐาน เครื่องมือเฉพาะ เครื่องมือข้ันสูง และเครื่องมือทางอณูโมเลกุล โดยผ่านการสอนจากผู้เชี่ยวชาญเพื่อให้การ ปฏิบัติงานมีประสิทธิภาพสูงสุด ตอ่ ตนเอง ต่องาน และสง่ ผลกระทบต่อสภาพแวดลอ้ มนอ้ ยทสี่ ุด ความรู้และเทคนิคทางจุลชีววิทยา ปัจจุบันพูดได้ว่าการศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์ทุกแขนง ผู้ปฏิบัติงานต้องทํางานไปพร้อมๆ กับการใช้ เคร่ืองมือควบคู่กัน เครื่องมือท่ีมนุษย์สร้างขึ้นน้ัน มีวัตถุประสงค์เพ่ืออํานวยความสะดวกแก่ผู้ปฏิบัติงาน นักวิจัย รวมทงั้ ผูท้ ตี่ ้องทาํ งานในหน่วยงานท่เี กี่ยวข้องกับศาสตรท์ างชีววทิ ยา สัตววิทยา สาหรา่ ยวทิ ยา โปรโตซวั วิทยา เคมี จุลชีววิทยา พันธุศาสตร์โมเลกุล เป็นต้น ปฏิเสธไม่ได้ว่าศาสตร์เหล่าน้ีจะต้องทําปฏิบัติการ ทํางานทดลองที่ จําเป็นต้องใช้เคร่ืองมือ สําหรับสร้างความแม่นยํา ว่องไว และลดปัญหาการเกิดความผิดพลาดของชิ้นงานจากตัว ผู้ปฏิบัติงานโดยตรง เป็นการเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลการทดลอง ซ่ึงหากจะเฉพาะเจาะจงเคร่ืองมือที่ต้องใช้ใน งานทางจุลชีววิทยา ก็ต้องอธิบายก่อนว่า จุลชีววิทยา หรือ “Microbiology” คือศาสตร์ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เรียกว่า จลุ ชีพหรือ จลุ ินทรีย์ (microorganism) ทง้ั ทีม่ องเห็นได้ดว้ ยตาเปลา่ เช่น เหด็ (mushroom) รา (fungus) และท่ไี ม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า เชน่ ยีสต์ (yeast) แบคทเี รีย (bacteria) ไวรัส (virus) โปรโตซัว (protozoa) สาหร่ายบางชนิด (algae) รวมทั้งกิจกรรมต่างๆ ของจุลินทรีย์ การศึกษาทางด้านจุลชีววิทยามีความสําคัญอย่างย่ิง เทคนิคและการใชเ้ คร่ืองมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 3

เนื่องจากจุลินทรีย์สามารถพบได้ท่ัวไปรอบตัวเรา ในอากาศ น้ํา และดิน จุลินทรีย์เหล่าน้ีมีบทบาทมากมายทั้งด้าน ท่ีเป็นประโยชน์และโทษต่อการดํารงชีวิตของมนุษย์ พืชและสัตว์ เช่น ด้านการผลิตอาหารและการเน่าเสียของ อาหาร ด้านการผลิตสารต่างๆ ในอุตสาหกรรม ด้านสาธารณสุข ด้านการเกษตรและสิ่งแวดล้อม การศึกษาจุล ชีววิทยาจะทําให้ได้ผลิตภัณฑ์ท่ีมีประโยชน์ต่างๆ เช่น ยีสต์ท่ีใช้ผลิตแอลกอฮอล์สําหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือใช้ใน อุตสาหกรรมเคร่ืองดื่ม การผลิตยาปฏิชีวนะจากแบคทีเรียช้ันสูงหรือเช้ือราบางชนิดเพ่ือใช้บําบัดรักษาโรค หรือ การศึกษากลไกการก่อโรคของเช้ือโรค เพ่ือป้องกันและรักษา เช่น เชื้อ Clostridium botulinum ท่ีทําให้เกิดพิษ ในนมหรืออาหารหมักชนิดต่างๆ การประยุกต์ใช้จุลินทรีย์เพ่ือประโยชน์ทางการเกษตร การใช้จุลินทรีย์บําบัด ส่ิงแวดล้อม หรือเพื่อการศึกษาวิจัยระดับสูง การศึกษาจุลชีววิทยากลุ่มต่างๆ เช่น การศึกษาแบคทีเรีย (Bacteriology) การศึกษาเห็ด ราและยีสต์ (Mycology) การศึกษาไวรัส (Virology) การศึกษาระบบภูมิคุ้มกัน (Immunology) หรือการศึกษาตามกลุ่มต่างๆ เช่น จุลชีววิทยาทางอาหาร (Food Microbiology) จุลชีววิทยา ทางอุตสาหกรรม (Industrial Microbiology) จุลชีววิทยาทางการแพทย์ (Medical Microbiology) และจุล ชีววิทยาส่ิงแวดล้อม (Environmental Microbiology) เป็นต้น องค์ความรู้เหล่านี้เป็นศาสตร์เฉพาะทางที่ ผู้ปฏิบัติงานทางจุลชีววิทยาต้องได้รับความรู้ทางเทคนิค วิธีการปฏิบัติท่ีเหมาะสม โดยเฉพาะการเตรียมตัวอย่าง จากจุลินทรีย์ เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด และไม่กระทบต่อส่ิงแวดล้อม ดังนั้นผู้เรียนต้องมีความรู้และเทคนิคท่ีใช้ เบอื้ งต้นทางจลุ ชีววทิ ยาก่อน 1.1.1 ความรูเ้ บ้ืองต้นทางจุลชีววทิ ยา การศึกษาจุลินทรีย์ เป็นการศึกษาส่ิงมีชีวิตขนาดเล็กท่ีส่วนใหญ่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า จุลินทรีย์ ถือเป็นส่ิงมีชีวิต เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นไปตามข้อกําหนดพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต ทั้งทางด้านสรีรวิทยา พันธุศาสตร์ และชีวเคมี มนุษย์ศึกษาจุลินทรีย์ และมีการนําจุลินทรีย์มาใช้ประโยชน์ในงานด้านต่างๆ เนื่องจาก จุลินทรีย์มีขนาดเล็ก ง่ายต่อการเพาะเล้ียงในพ้ืนที่น้อย เจริญเติบโตได้รวดเร็ว และกระบวนการเมแทบอริซึมมี แบบแผนคล้ายกันกับสิ่งมีชีวิตชั้นสูง รวมท้ังจุลินทรีย์ยังมีความสามารถในการสังเคราะห์สาร ใช้ก๊าซไนโตรเจน สังเคราะห์โปรตีน จุลินทรีย์บางชนิดสังเคราะห์วิตามินได้ บางชนิดต้องการแหล่งคาร์บอนท่ีแตกต่างกัน จึงทําให้ จุลินทรีย์มีท้ังประโยชน์และโทษ ด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ และความหลากหลายขององค์ประกอบต่างๆ ของ จุลนิ ทรยี ์ ทาํ ใหน้ ักวทิ ยาศาสตรจ์ ัดกลุม่ จุลินทรยี ์ไดเ้ ป็น 2 ประเภท ตามองค์ประกอบภายในเซลล์ ดังนคี้ ือ 1. เซลล์โปรคาริโอต (prokaryotic cell) มีลักษณะสําคัญ คือ นิวเคลียสไม่มีเย่ือหุ้มนิวเคลียส เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในอาณาจักรโมเนอรา (monera) คือ แบคทีเรีย (bacteria) มีรูปร่างและการจัดเรียงตัวที่ แตกตา่ งกนั (ภาพท่ี 1.1) และสาหรา่ ยสีเขียวแกมนาํ้ เงนิ (blue-green algae) หรอื cyanobacteria (ภาพท่ี 1.2) เทคนคิ และการใชเ้ ครอื่ งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 4

ภาพท่ี 1.1 รปู ร่างและการจดั เรียงตัวของแบคทีเรีย (ทม่ี า: https://www.kullabs.com/uploads/B9780323045940000067_f006-001-9780323045940.jpg) ภาพที่ 1.2 รปู ร่างสาหร่ายสเี ขียวแกมน้ําเงิน (ที่มา: https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Cyanobacteria_and_Cyanotoxins) 2. เซลล์ยูคาริโอต (eukaryotic cell) มีลักษณะสําคัญ คือ นิวเคลียสมีเย่ือหุ้มนิวเคลียส เป็น สง่ิ มีชวี ิตขนาดเล็กในอาณาจักรโปรติสต้า (protista) มีโปรโตซวั และสาหร่าย (ภาพที่ 1.3) อาณาจักรฟงั ไจ (fungi) มี รา เห็ด และยีสต์ (ภาพท่ี 1.4) ภาพท่ี 1.3 สัณฐานวิทยาของส่ิงมีชีวิตในอาณาจักรโปรตสิ ตา (ที่มา: https://cdn.xl.thumbs.canstockphoto.com/ vector-unicellulars-set-clipart-vector_csp25451155.jpg) เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 5

หมายเหตุ ไวรัส และไวรอยด์ ถูกจัดอยู่ในอาณาจักร ไวรัส เน่ืองจากมีลักษณะแตกต่างจากโปรคาริโอต และ ยูคาริโอต คือ โครงสร้างไม่เป็นเซลล์ ไม่มีเย่ือหุ้มเซลล์และไซโทพลาสซึม เป็นเพียงอนุภาคท่ีประกอบด้วย DNA หรือ RNA และโปรตนี (capsid) เทา่ นน้ั แตก่ ส็ ามารถจัดอยู่ในกลุ่มจุลชีพ (ก) รา (ข) เหด็ (ค) ยีสต์ ภาพท่ี 1.4 สัณฐานวทิ ยาของสิ่งมีชวี ิตในอาณาจักรฟังไจ (ที่มา: http://www.biotech.mju.ac.th/Upload/Document/666_Fungi.pdf) เทคนคิ และการใชเ้ คร่ืองมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 6

การศึกษาจุลินทรีย์นั้น นักจุลชีววิทยาต้องเรียนรู้และทําความเข้าใจว่าจุลินทรีย์มีท้ัง จุลินทรีย์ที่มี ประโยชน์และจลุ ินทรีย์ท่ีก่อโรค ดังนนั้ ผู้ปฏิบัติงานต้องฝึกปฏิบัติเทคนิค วิธีการปฏิบัติ และการเตรียมตัวอย่างทาง จุลชีววิทยาท่สี ําคัญ ได้แก่ 1. เทคนคิ ปลอดเช้ือ (Aseptic technique) เทคนิคน้ีเป็นเทคนิคที่ใช้กับงานทางจุลินทรีย์ เป็นเทคนิคท่ีผู้ปฏิบัติงานทางจุลชีววิทยาต้องเชี่ยวชาญ เน่ืองจากเทคนิคนี้จะป้องกันการปนเป้ือนของเช้ือจุลินทรีย์ท่ีนํามาศึกษาออกสู่ส่ิงแวดล้อม การเตรียมตัวอย่าง จุลินทรีย์ต้องอยู่ในอุปกรณ์ท่ีปลอดเชื้อที่ผ่านการฆ่าเช้ือ ด้วยหม้อนึ่งความดันไอนํ้าร้อน เช่นหลอดทดลอง จาน เพาะเชื้อ หรือขวดรูปชมพู่เลี้ยงเชื้อ เป็นต้น การเปล่ียนถ่ายเช้ือจุลินทรีย์ลงอาหารเลี้ยงเช้ือใหม่ ต้องใช้ห่วงเข่ียเชื้อ (loop) ทผ่ี า่ นการฆ่าเชื้อดว้ ยเปลวไฟจากตะเกียงแอลกอฮอล์ เผาจนห่วงเข่ียเช้ือรอ้ นแดง นาํ ออกจากเปลวไฟรอให้ เย็นลงสักครู่ จากน้ันนําห่วงเข่ียเชื้อเขี่ยเชื้อจุลินทรีย์ที่ต้องการ ถ่ายลงในอาหารใหม่ จะได้เชื้อจุลินทรีย์น้ันๆ ที่ไม่มี การปนเป้ือน (contamination) ของเชื้อจุลินทรีย์อื่นๆ เทคนิคปลอดเช้ือจะใช้ตลอดกับการทํางานกับจุลินทรีย์ (ภาพที่ 1.5) ภาพท่ี 1.5 เทคนิคปลอดเชอื้ (aseptic technique) (ทมี่ า: https://www.slideshare.net/CNuggets/microbiology-techniques) เทคนคิ และการใชเ้ คร่อื งมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 7

2. เทคนิคการเจือจางตัวอย่างเช้ือ 10 เท่า สําหรับนับจํานวนจุลินทรีย์ท่ีมีชีวิต (Serial dilution plate count method) การนับจํานวนจุลินทรีย์ที่มีชีวิต มีเทคนิค วิธีการเตรียมตัวอย่างดังน้ี ผู้ปฏิบัติงานนําตัวอย่าง เช่น ดินจาก แหล่งต่างๆ นํ้า หรือ อาหาร มาทําให้เจือจางในนํ้าเกลือ 0.85% (normal saline) ท่ีผ่านการฆ่าเช้ือแล้วท่ีทราบ ปริมาตรท่ีแน่นอน โดยทําการเจือจางครั้งละ 10 เท่า (ten fold serial dilution) ประโยชน์ของเทคนิคน้ีใช้เจือ จางเช้ือตัวอย่างให้เจริญบนอาหารเลี้ยงเชื้อท่ีเหมาะสมสําหรับตัวอย่างเช้ือจุลินทรีย์น้ันๆ ให้มีการเจริญของโคโลนี เดี่ยว ตามความเจือจางท่ีเหมาะสม โคโลนีของเชื้อบนอาหารเล้ียงเช้ืออยู่ในช่วง 30-300 โคโลนี หรือ colony forming unit (CFU) ต่อจาน แล้วนําไปนับจํานวนโคโลนีจุลินทรีย์ด้วยเครื่องนับจํานวนโคโลนีของจุลินทรีย์ (colony counter) เพ่ือให้ง่ายต่อการคํานวณจํานวนจุลินทรีย์เป็นโคโลนีต่อหน่วยนับ (กรัมหรือมิลลิลิตร) (ภาพท่ี 1.6) ภาพท่ี 1.6 เทคนิคการเจอื จางตวั อย่างเช้อื 10 เท่า (ทมี่ า: https://www.slideshare.net/CNuggets/microbiology-techniques) 3. เทคนคิ Pour plate method และ Spread plate method เทคนิคทั้ง 2 นี้เป็นเทคนิคท่ีใช้ศึกษาจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตในสภาวะไม่มีออกซิเจน หรือ มี ออกซิเจนได้ โดยข้ันตอนการเตรียมตัวอย่างจุลินทรีย์ ต้องผ่านขั้นตอนการทําเทคนิคการเจือจางตัวอย่างเชื้อ 10 เท่า ร่วมกับ เทคนิคปลอดเชื้อ ก่อนจะถ่ายโอนสารละลายเช้ือตัวอย่างลงบนอาหารเล้ียงเช้ือชนิดแข็ง (solid medium) โดยอาหารเลี้ยงเชอ้ื จะต้องผ่านการฆ่าเช้ือด้วยเคร่ืองหม้อนึ่งความดนั ไอนํ้าร้อน (autoclave) และ จาน แก้วเพาะเช้ือจะต้องผ่านการอบฆ่าเช้ือด้วยเครื่องตู้อบลมร้อน (hot air oven) ตามอุณหภูมิที่เหมาะสมแล้ว การ ถ่ายโอนเชื้อสําหรับเทคนิค pour plate จะใช้ปริมาตรสารละลายเช้ือตัวอย่าง 1 ml เทลงไปในจานเพาะเช้ือก่อน จะนําอาหารเลี้ยงเชื้อที่อุ่นอยู่ในอ่างน้ําควบคุมอุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียส (water bath) มาเทตามลงไปพร้อม หมุนจานเพาะเช้ือให้อาหารเล้ียงเชื้อกระจายตัวทั่วจาน ในขณะท่ีการถ่ายโอนเช้ือสําหรับเทคนิค spread plate เทคนคิ และการใช้เครือ่ งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 8

จะใช้ปริมาตรสารละลายเชื้อตัวอย่าง 0.1 ml เทลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ จากน้ันใช้แท่งแก้วเกล่ียเชื้อ (spreader glass) ที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยเทคนิคปลอดเช้ือแล้ว เกลี่ยสารละลายเช้ือตัวอย่างให้กระจายท่ัวผิวหน้าอาหารเลี้ยง เชื้อ ก่อนจะนําไปบ่มภายใต้อุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์น้ันๆ ด้วยตู้เพาะเชื้อควบคุม อุณหภูมิ (incubator temperature control) (ภาพที่ 1.7) ภาพท่ี 1.7 เทคนิค pour plate method และ spread plate method (ทีม่ า: http://pt-br.aia1317.wikia.com/wiki/Arquivo:Pour_plate_spread.jpg) 4. เทคนิค Streak plate method เทคนิคนี้เป็นเทคนิคท่ีช่วยแยกเชื้อจุลินทรีย์ให้บริสุทธ์ิ โดยสามารถแยกจุลินทรีย์ให้เป็นโคโลนีเด่ียว เร่ิม จากขน้ั ตอนการเข่ียเชอ้ื ด้วยเทคนิคปลอดเช้อื นํามาถา่ ยโอนลงบนอาหารเลี้ยงเช้ือใหม่ ใชห้ ว่ งเขยี่ เชอื้ ทผ่ี า่ นการฆ่า เชื้อดว้ ยเทคนิคปลอดเชื้อแล้ว ทําการลากเชื้อไปมาในตาํ แหน่งที่ 1 พอประมาณ จากนัน้ นาํ ห่วงเข่ียเชื้อออกมาเผา ไฟจากตะเกียง แอลกอฮอล์ 1 คร้งั แล้วนําไปลากเช้ือจากตําแหน่งที่ 1 ไปยังตําแหน่งด้านข้าง นับเปน็ ตาํ แหน่งที่ 2 พอประมาณ แล้วจึงนําห่วงเข่ียเช้ือออกมาเผาไฟจากตะเกียง แอลกอฮอล์ 1 ครั้ง นําไปลากเช้ือจากตําแหน่งท่ี 2 ไปยังตําแหน่งด้านข้าง นับเป็นตําแหน่งที่ 3 นําห่วงเข่ียเช้ือ ออกมาเผาไฟจากตะเกียง แอลกอฮอล์ 1 ครั้ง แล้ว เทคนคิ และการใชเ้ คร่ืองมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 9

นําไปลากเช้ือจากตําแหน่งที่ 3 ไปยังตําแหน่งด้านข้าง นับเป็นตําแหน่งที่ 4 จากน้ัน นําห่วงเขี่ยเช้ือ ออกมาเผาไฟ จากตะเกยี งแอลกอฮอล์ เป็นการเสรจ็ ส้นิ ข้นั ตอนการทําเทคนิค streak plate (ภาพท่ี 1.8) ภาพท่ี 1.8 เทคนิค streak plate method สาํ หรบั ทาํ เชื้อให้บริสุทธิ์ (ที่มา: https://www.slideshare.net/HiwrHastear/pure-culture-technique) 1.1.2 ประวัตแิ ละความสําคญั ของเคร่ืองมือทางจุลชวี วิทยา ในอดีตวิวัฒนาการ การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และความรู้ทางด้านจุลชีววิทยายังไม่ก้าวหน้าเท่า ปัจจบุ นั ในปี คศ. 1590 นกั วิทยาศาสตร์ Zaccharias Janssen และ Hans Janssen ได้ทําการศกึ ษาและประดิษฐ์ กล้องจุลทรรศน์ชนิดเลนส์ประกอบขึ้นเป็นช้ินแรก (ภาพท่ี 1.9) โดยมีส่วนประกอบของเลนส์ใกล้ตา (eyepiece) และเลนส์ใกล้วัตถุ (objective) ต่อมา การเริ่มต้นรู้จักเซลล์มาจากนักวิทยาศาสตร์ที่ช่ือว่า Robert Hooke ในปี คศ. 1665 ได้ใชเ้ ลนส์ขยายส่องดูไม้คอร์กท่ีผ่าบางๆ พบช่องเล็กๆ มากมาย แต่ละช่องเรียกว่าเซลล์ (cell) และเป็น ผู้สร้างกล้องจุลทรรศน์ใช้แสงแบบเลนส์ประกอบ (compound light microscope) คือ มีเลนส์ใกล้วัตถุและเลนส์ ใกล้ตา โดยมีแหล่งกําเนดิ แสงคอื หลอดไฟ ภาพทีเ่ หน็ จากกลอ้ ง เปน็ ภาพเสมอื นหวั กลบั ขนาดใหญก่ ว่าวตั ถุจริง เทคนิคและการใช้เครอื่ งมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 10

ภาพที่ 1.9 กล้องจุลทรรศนท์ ่ีประดิษฐข์ ้ึนเป็นตัวแรก (ท่มี า: http://www.boruhealthmachine.org/describe-the-compound-microscope-developed-by-zacharias-and- hans-janssen.html) ในปี คศ. 1674 Anton van Leeuwenhoek “The father of microbiology” บิดาแห่งศาสตร์ จุลชีววิทยา (ภาพที่ 1.10) ผู้คิดค้นและประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์เลนส์เดียว อย่างง่าย เรียกว่า handcrafted microscope เป็นลักษณะเลนส์นูน เคร่ืองมือนี้เรียกว่า แว่นขยาย ทําหน้าที่ช่วยขยายวัตถุขนาดปกติให้ใหญ่ข้ึน ภาพที่เห็นเป็นภาพเสมือนขนาดใหญ่กว่าวัตถุ สามารถตรวจดูเม็ดเลือด แมลง หรือจุลินทรีย์ เช่น ยีสต์ และ แบคทีเรีย เป็นต้น ซึ่งในปัจจุบันมีการพัฒนากล้องจุลทรรศน์เป็นแบบเลนส์ประกอบ หรือกล้องจุลทรรศน์ อเิ ลก็ ตรอนมาใชใ้ นการศึกษางานด้านจุลชีววทิ ยาท่ีทนั สมัยมากขนึ้ ภาพท่ี 1.10 ภาพวาดของ Anton van Leeuwenhoek (ทมี่ า: https://epiehonorsbiology.wikispaces.com/Anton+van+Leeuwenhoek) เทคนคิ และการใช้เครอื่ งมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 11

จากที่กล่าวมาข้างต้น อธิบายได้ว่า เครื่องมือ หมายถึง สิ่งท่ีมนุษย์สร้างขึ้น เพื่อตอบสนองความ สะดวกสบายในการใช้งาน ช่วยมนุษย์ตรวจวิเคราะห์การทดลองต่างๆ ในห้องปฏิบัติการ เพ่ือประโยชน์ในการเพิ่ม ความแม่นยําและความเที่ยงตรงของผลการวิเคราะห์ ลดเวลาท่ีใช้ในการตรวจวิเคราะห์ สามารถวิเคราะห์ตัวอย่าง ได้ในปริมาณมากๆ ได้ หากผู้ปฏิบัติงานทราบหลักการเลือกเครื่องมือให้เหมาะสมกับงาน ก็จะช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพในการวิเคราะห์และประหยัดค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบผล ดังนั้นความสําคัญของเคร่ืองมือทาง วิทยาศาสตร์ต่อการเรียนการสอน การวิจัยและพัฒนา หรือการบริการ เพ่ือให้เกิดประโยชน์สูงสุดในการพัฒนา งานวิจัยทางดา้ นวทิ ยาศาสตร์ของประเทศไทย (ภาพท่ี 1.11) ภาพที่ 1.11 ความสาํ คญั ของเครือ่ งมือทางวิทยาศาสตร์ตอ่ ศาสตรด์ ้านจุลชวี วทิ ยาที่มีคุณภาพ (ที่มา: ชูชาติ, 2544) เทคนคิ และการใชเ้ ครือ่ งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 12

1.1.3 วิธเี ลือกใชเ้ ครื่องมือให้เหมาะสมกับชนิ้ งาน การเลือกซื้อเครื่องมือเข้าห้องปฏิบัติการ ขนาดของห้องปฏิบัติการมีผลอย่างมากต่อการพิจารณาเลือก เครื่องมือ รวมทั้งการใช้เคร่ืองมือทางจุลชีววิทยาก็มีความสําคัญอย่างย่ิงต่อผลการทดลองที่จะเกิดขึ้น หาก ห้องปฏิบัติการใดเลือกใช้เครื่องมือได้ตรงกับชิ้นงานที่ผู้ปฏิบัติงานต้องการทดสอบ วิเคราะห์ ผลการทดลองที่ ออกมาจะถกู ต้อง ทําใหก้ ารแปรผลไม่ผิดพลาด หลกั เกณฑ์ในการเลอื กใช้เคร่ืองมือ มีดงั นี้ 1. พิจารณาภาพแบบของห้องปฏิบัติการ ว่าห้องปฏิบัติการมีขนาดเล็ก ห้องปฏิบัติการมีขนาดกลาง หรือห้องปฏิบัติการมีขนาดใหญ่ และห้องปฏิบัติการนั้นอยู่แห่งใด เช่น ห้องปฏิบัติการในมหาวิทยาลัย หอ้ งปฏิบตั ิการในโรงพยาบาล เป็นต้น เครอื่ งมอื ท่ีเลือกใช้ก็จะมคี วามแตกตา่ งกัน 2. ตรงกับวัตถุประสงค์ของงาน ควรเลือกเคร่ืองมือให้ตอบสนองต่อเป้าหมายการวิเคราะห์ หรือพันธกิจ ของหน่วยงาน ในงบประมาณท่ีจํากัด ควรลําดับความสําคัญของการเลือกเครื่องมือที่มีความจําเป็นมากท่ีสุด เร่งด่วนจําเปน็ ตอ้ งใช้ก่อน 3. จํานวนเคร่ืองมือและปริมาณงาน การเลือกเคร่ืองมือต้องคํานึงถึงปริมาณงานท่ีต้องวิเคราะห์เพ่ือ พิจารณาเลือกเครื่องมือท่ีมีประสิทธิภาพรองรับปริมาณงานที่เหมาะสมในปัจจุบัน และอนาคตท่ีจะเพ่ิมข้ึน หรือ ลดลง ไม่ควรปล่อยให้เคร่ืองมือถูกวางไว้โดยไม่มีการใช้งานเลย อายุการใช้งานก็จะลดลงเรื่อยๆ และเสอ่ื มสถาพไป และมโี อกาสเสียง่ายหากทิ้งไว้นานแล้วค่อยเปิดใช้งาน 4. ราคาและความต้องการของผู้ใช้งาน ก่อนเลือกซื้อเคร่ืองมือแต่ละชนิด ต้องมีการเปรียบเทียบราคา จากหลายๆ บริษัทสําหรับคุณภาพและสมบัติของเครื่องท่ีเท่ากัน รวมทั้งต้องคํานึงถึงงบประมาณจากหน่วยงานท่ี สนับสนนุ ด้วย ควรมกี ารสาํ รวจความต้องการใชเ้ ครอ่ื งมือจากบุคลากรในหน่วยงานนั้นๆ กอ่ นตัดสนิ ใจเลอื กซ้ือ 5. ประสิทธิภาพของเคร่ืองมือและการใช้งานง่าย มีผลต่อการพิจารณาเลือกเครื่องือนั้นๆ อย่างมาก ประสิทธิภาพของเครื่องต้องมีความเที่ยง แม่นยําสูง รวดเร็ว ใช้ง่าย ปลอดภัย และเหมาะสมกับชิ้นงานที่ต้องการ วิเคราะห์ ผู้ใช้งานเครื่องมือแต่ละชนิดต้องรู้วิธีการใช้งานท่ีถูกต้องและเหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพสูงต่อการใช้งาน ของเครอื่ งมอื 6. การบํารุงรกั ษาไม่ยุ่งยาก ใช้เวลาไม่นาน ทาํ งา่ ย และประหยดั คา่ ใช้จ่าย 7. การบรกิ ารหลังการตดิ ตั้งเครือ่ งมือของบริษัทหรอื ตัวแทนจําหน่ายเคร่ืองมอื 8. ควรมคี มู่ อื แนะนาํ การใช้ การดูแลรกั ษา อาการเสียท่ีแสดงบนเคร่อื งและการแก้ไขเบอื้ งต้น เทคนิคและการใชเ้ ครอื่ งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 13

1.1.4 การติดตัง้ เคร่ืองมือและลักษณะของเครื่องมือทีด่ ี เน่ืองจากเครื่องมือทางจุลชีววิทยาและชีววิทยาส่วนใหญ่มีราคาแพง ส่วนประกอบบางส่วนบอบบาง เสียหายง่าย การติดตั้งจึงต้องมีความเหมาะสม และการใช้งานจะต้องมีความรู้และใช้งานเคร่ืองมืออย่างถูกต้อง เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงสุด ดังนั้นแนวทางในการปฏิบัติของผู้ท่ีต้องใช้เคร่ืองมือทางจุลชีววิทยา ควรปฏิบัติดงั น้ี 1. เลือกตําแหน่งวางและติดตั้งเคร่ืองมือในสถานที่ท่ีเหมาะสม ในห้องปฏิบัติการท่ีมีพ้ืนท่ีกว้างขวาง มี แสงสวา่ งเพยี งพอ สําหรบั เครอ่ื งมอื บางชนิดท่จี าํ เปน็ ตอ้ งอยู่ในห้องท่ีมเี ครือ่ งปรับอากาศ 2 ผู้ปฏิบัติงานต้องมีความรู้ ศึกษาส่วนประกอบทุกส่วน และหน้าที่ต่างๆ ให้ชัดเจน จากคู่มือและ ตัวแทนจําหนา่ ยเคร่ืองมอื น้นั ๆ วิธกี ารตรวจสอบความผิดปกติในการทํางานของเครือ่ งมือในแตล่ ะสว่ น ผปู้ ฏบิ ตั งิ าน ที่ดีต้องสนใจส่วนประกอบทุกส่วนของเครื่องมือนั้นๆ เมื่อใช้งานเป็นประจํา เพราะเคร่ืองมือแต่ละส่วนจะทํางาน สัมพันธ์กันท้ังหมด เมื่อต้องพิจารณาซื้อเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยาควรมีหลักในการพิจารณาเลือกเครื่องมือที่ เหมาะสม (ตารางที่ 1.1) 3 ผ้ปู ฏบิ ตั งิ านควรศึกษาวิธีการใชง้ านในลักษณะต่างๆ ท่เี ครื่องมือน้นั ๆ สามารถทาํ ได้ทง้ั หมด 4 ผู้ปฏิบัติงานตอ้ งตรวจสอบความเท่ียงตรง แม่นยํา และช่วงของการวิเคราะห์ของเครื่องมือก่อนใช้งาน เป็นระยะๆ เพราะค่าเหล่าน้ีอาจมีการเปลี่ยนแปลง อันเน่ืองมาจากความเสื่อมสภาพของเคร่ืองมือ และทําการ บํารงุ รกั ษาเครือ่ งมือนัน้ ๆ สมา่ํ เสมอตามคู่มอื กําหนด 5 ในกรณีเครื่องมือเกิดความผิดปกติ ควรหยุดการใช้งานของเคร่ืองมือก่อนแล้วแจ้งลักษณะอาการ ผิดปกติต่อผู้เช่ียวชาญ ให้ผู้เชี่ยวชาญมาดําเนินการพิจารณาการแก้ไข หากผู้ปฏิบัติงานมีความรู้สามารถแก้ไข ลกั ษณะอาการเบอ้ื งตน้ ได้ตามคู่มือการใช้งานของเคร่ืองมือน้ันๆ หากอาการมีความผิดปกติมาก ผู้เชย่ี วชาญควรรีบ แจง้ ตัวแทนจาํ หนา่ ยนําสง่ ซ่อมแซมทนั ที ลกั ษณะของเครื่องมือท่ีดี ควรมลี ักษณะดังต่อไปนี้ 1. ควรเป็นเครื่องมือที่ใช้งานงา่ ยและวิธีการใช้งานไม่ยุ่งยาก 2. ควรเปน็ เครื่องมือทีง่ ่ายตอ่ การบาํ รุงรกั ษา (maintenance) 3. ควรเป็นเคร่ืองมือท่ีมีระบบอตั โนมัติ (automation) ผสมกับแบบธรรมดา (manual) 4. ควรเป็นเครื่องมอื ที่สามารถใช้กับตัวอย่างไดห้ ลากหลายชนิด ผลวเิ คราะห์ที่ได้มีความน่าเช่ือถือใน ระดับ 95% 5. ควรใช้ตัวอย่างนอ้ ยในการวเิ คราะห์ และมสี มรรถนะของการทาํ งานสงู 6. ควรเปน็ เครื่องมือที่มีขนาดเหมาะสมต่อลักษณะงานที่ใช้ และมีความปลอดภัย เทคนิคและการใชเ้ ครือ่ งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 14

ตารางท่ี 1.1 ตวั อยา่ งการพิจารณาเลือกเครื่องมือท่ีเหมาะสม ข้อควรพิจารณา คะแนนเตม็ เครือ่ งมือย่ีห้อ A เครอ่ื งมือยี่ห้อ B เครือ่ งมือราคาถูก 10 7 8 น้ํายาตอ่ การวิเคราะห์ 1 ตัวอย่างราคาถูก 10 8 7 อเิ ล็กโทรดและอะไหล่ราคาถูก 5 3 5 อายกุ ารใช้งานของอิเล็กโทรดนาน 5 4 5 ความเท่ียงตรงและแม่นยําดี 10 8 8 อตั ราเรว็ ในการตรวจวิเคราะห์ดี 5 7 8 ความสะดวกรวดเร็วในการตรวจวิเคราะห์แบบ quick mode 5 6 8 ความสะดวกในการตรวจแบบปกติ 5 4 4 ประสิทธิภาพของระบบควบคมุ คุณภาพ 10 8 9 ประสิทธิภาพของระบบรายงานผล 10 8 9 ความต้องการบํารุงรักษาไม่ยงุ่ ยากและบอ่ ยครง้ั 10 8 8 ค่าใช้จ่ายในการบาํ รุงรักษาต่อปีน้อย 5 8 7 ความสามารถในการซอ่ มแซมของผู้จําหนา่ ย 5 3 4 คณุ ภาพในการบรกิ ารของผู้จาํ หน่าย 5 4 4 คะแนนรวม 100 86 94 ท่ีมา: ชชู าติ, 2544 เทคนิคและการใช้เครื่องมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 15

สรปุ ท้ายบท การศึกษางานทางด้านจุลชีววิทยานั้น เครื่องมือท่ีขาดเสียไม่ได้เลย และมีความจําเป็นมากก็คือ หม้อนึ่ง ความดันไอน้ํา (autoclave) ใช้สําหรับฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่บริเวณผิวภาชนะบรรจุอาหารเล้ียงเช้ือจุลินทรีย์ (microbiological media) ท่ีผู้ปฏิบัติงานต้องการใช้งาน นอกจากนี้ยังมีเคร่ืองมือท่ีเรียกว่า กล้องจุลทรรศน์ จําเป็นต้องใช้ในงานทางด้านการศึกษาจุลชีพ ท่ีผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องการการขยาย ขนาดของจุลชีพ โดยผ่านการทํางานของกล้องจุลทรรศน์ ให้ผู้ปฏิบัติงานเห็นจุลชีพที่ศึกษาได้อย่างชัดเจนมากขึ้น รวมท้ังตู้ปลอดเชื้อ หรือเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า larminar flow cabinet เป็นเคร่ืองมือที่จําเป็นทางจุลชีววิทยา และสาขาอ่ืนๆ ท่ีเกี่ยวข้องกับการเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์บริสุทธ์ิ ป้องกันการปนเป้ือนจากเช้ือจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆ ท่ีไม่ ต้องการ ผปู้ ฏบิ ัติงานควรต้องมีความรู้เก่ียวกับประเภทของจุลนิ ทรีย์ ลกั ษณะสัณฐานวทิ ยา สรีรวทิ ยา ลักษณะการ เพาะเลย้ี งเชอ้ื ลักษณะทางพนั ธกุ รรม รวมท้ังสามารถแยกแยะจลุ ินทรีย์ทม่ี ปี ระโยชน์ หรือจุลนิ ทรีย์กอ่ โรคได้ เพื่อที่ ผู้ปฏิบตั ิงานจะได้เลอื กใช้เทคนิคและวิธีการปฏิบตั ิทางจุลชีววทิ ยาที่เหมาะสม การเลือกเครอื่ งมือประเภทต่างๆ ได้ เหมาะสมกับจุลินทรีย์และช้ินงานให้สอดคล้องกัน ซึ่งการใช้เคร่ืองมือแต่ละประเภท ผู้ปฏิบัติงานจําเป็นต้องมี ความรู้และทักษะการใช้ รู้ต้ังแต่การเลือกซ้ือเครื่องมือให้เหมาะสมกับห้องปฏิบัติการ การติดต้ังเครื่องมือ ณ ตําแหน่งที่เหมาะสม ลักษณะของเครื่องมือท่ีดี รวมไปถึงการแก้ไขปัญหาเบื้องต้นเม่ือเคร่ืองเกิดเหตุผิดปกติได้ ไป จนถงึ มวี ิธกี ารบํารุงรักษาเครอ่ื งมือเบือ้ งตน้ ได้ดว้ ยตนเอง เทคนคิ และการใชเ้ คร่อื งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 16

วิธกี ารสอนและกิจกรรม 1. ทดสอบความรู้เบอ้ื งตน้ เก่ียวกับเคร่อื งมอื ทางจุลชีววิทยา (Pre-test) 2. ใช้วิธกี ารสอนบรรยายผา่ นส่ือการสอนทเ่ี หมาะสม ร่วมกับการอภิปราย หรอื ถาม-ตอบ 3. สอดแทรกและฝึกกระบวนการคดิ อยา่ งมีหลักการและเหตุผล 4. ยกตัวอย่างในเนือ้ หา พรอ้ มภาพประกอบให้นักศึกษาได้เห็นภาพชดั เจน 5. มอบหมายใหน้ ักศึกษาทําแบบฝึกหัดทา้ ยบทเรยี น ส่อื การสอน เอกสารอา้ งอิง หมายเลข ตามบรรณานุกรมทา้ ยเลม่ (3 5 6 7 และ 10) เอกสารประกอบการสอน เอกสารประกอบการสอนเทคนิคและการใชเ้ คร่ืองมือทาง จุลชีววทิ ยา โสตทัศนวสั ดุ สอ่ื การสอนนําเสนอด้วยโปรแกรม Powerpoint ประกอบ การบรรยายสัปดาหท์ ี่ 1 Multimedia LCD projector งานทีม่ อบหมาย 1. ใหศ้ ึกษาคน้ คว้าจาก หนงั สอื หรือ งานวิจัยทางจุลชวี วิทยา เพ่ิมเติม 2. ใหศ้ ึกษาค้นคว้าจาก สื่อการสอนออนไลน์ จากเวป็ ไซต์ต่างๆ 3. ให้ทําแบบฝกึ หัดท้ายบทเรียน การวัดผล - วิธีการสังเกต - ใบบนั ทึกเวลาเรียน - แบบทดสอบก่อนเรียน (Pre-test) - แบบฝกึ หดั ท้ายบทเรียน บันทึกการสอนและข้อสังเกต - สงั เกตพฤติกรรมที่แสดงออกของนักศึกษา เชน่ การมวี ินัย การแต่งกาย การตรง-ตอ่ เวลา รวมทั้งการมี สว่ นรว่ มของนักศึกษาในชน้ั เรียน - เชค็ การมาเขา้ เรียนของนักศึกษาทุกครั้งในชว่ั โมงตามตารางสอน - วัดจากการตอบคําถามแบบทดสอบก่อนเรยี น (Pre-test) ในระยะเวลาท่ีกาํ หนด - วัดจากการตอบคําถามแบบฝึกหดั ท้ายหนว่ ยเรียน เมอ่ื จบเนอื้ หาหนว่ ยที่ 1 อยา่ งถูกต้อง และส่งตาม กาํ หนดที่อาจารย์ผู้สอนนัดหมาย ในระยะเวลาไมเ่ กิน 5 วนั หลงั จากเรียนหน่วยท่ี 1 เสรจ็ สน้ิ แล้ว - วัดผลจากการทําขอ้ สอบย่อย เทคนิคและการใช้เครอ่ื งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 17

ส่ือการสอนสปั ดาห์ท่ี 1 เทคนคิ และการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 18

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 19

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 20

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 21

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 22

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 23

แบบฝึกหัดสปั ดาห์ที่ 1 1 จงอธบิ ายความแตกต่างของคาํ ว่า “จุลินทรยี ”์ กบั “จลุ ชวี วิทยา” ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 2. จุลนิ ทรีย์จัดหมวดหมู่และแบ่งได้ 2 ประเภทตามอาณาจกั รส่ิงมีชีวติ มีอะไรบ้าง พรอ้ มยกตวั อย่าง ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 3. เคร่ืองมอื หมายถึงอะไร และมีความสาํ คัญอยา่ งไรต่อการทํางานทางดา้ นจุลชวี วทิ ยาและชีววทิ ยา ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 4. จงบอกวิธกี ารเลือกใชเ้ คร่ืองมือให้เหมาะสมกับช้ินงานในการทํางานดา้ นจุลชวี วิทยา ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ เทคนิคและการใช้เครือ่ งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 24

5. จงอธบิ ายลักษณะของเคร่ืองมอื ทีด่ ี ควรมลี กั ษณะอย่างไร ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ เทคนิคและการใชเ้ คร่ืองมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 25

เฉลย แบบฝึกหัดสปั ดาหท์ ี่ 1 1 จงอธบิ ายความแตกต่างของคาํ วา่ “จลุ ินทรีย”์ กบั “จุลชวี วทิ ยา” จุลินทรีย์ คือ สิ่งมีชีวิตท่ีมีขนาดเล็กไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ต้องมีเครื่องมือที่เรียกว่ากล้อง จุลทรรศนม์ าชว่ ยในการศึกษา จลุ นิ ทรยี ์เหล่าน้ัน ได้แก่ แบคทีเรยี รา หรือ ยีสต์ เป็นต้น จุลชีววิทยา คือ ศาสตร์ท่ีศึกษาเก่ียวกับจุลินทรีย์ ได้แก่ การศึกษารูปร่าง สัณฐานวิทยา หน้าที่การทํางาน โครงสร้างองค์ประกอบของเซลล์ การสืบพันธ์ุ การจัดจําแนกชนิดของจุลินทรีย์ ประโยชน์และโทษท่ีมีต่อ มนษุ ย์ สตั ว์ พืชและจลุ ินทรยี ์ด้วยกนั เอง และความสามารถที่จะทําใหเ้ กดิ การเปลี่ยนแปลงกับสงิ่ แวดล้อม 2. จลุ ินทรยี จ์ ดั หมวดหมู่และแบ่งได้ 2 ประเภทตามอาณาจกั รสงิ่ มีชีวิต มอี ะไรบ้าง พร้อมยกตัวอย่าง 1. เซลล์โปรคาริโอต (prokaryotic cell) มลี กั ษณะสาํ คัญคือ นิวเคลยี สและออร์แกเนลล์ไม่มีเย่อื หุ้ม ทาํ ให้ สารพันธุกรรมเป็นสารแขวนลอยอยู่ในเซลล์เรียกว่า นิวคลีออยด์ เป็นจุลินทรีย์ในอาณาจักรโมเนอรา (monera) คอื แบคทีเรยี และสาหร่ายสเี ขียวแกมนํ้าเงนิ 2. เซลล์ยูคาริโอต (eukaryotic cell) มีลักษณะสําคัญคือ นิวเคลียสและออร์แกเนลล์มีเย่ือหุ้ม เป็น จุลินทรีย์ในอาณาจักรโปรติสตาและฟังไจ ได้แก่ โปรโตซัว และยีสต์ เป็นตน้ 3. เครอ่ื งมือหมายถึงอะไร และมคี วามสาํ คัญอย่างไรต่อการทาํ งานทางด้านจุลชวี วิทยาและชีววิทยา เคร่ืองมือ หมายถึง สิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น เพ่ือตอบสนองความสะดวกสบายในการใช้งาน ช่วยมนุษย์ตรวจ วิเคราะห์การทดลองต่างๆ ในหอ้ งปฏิบัติการ เพื่อประโยชน์ในการเพ่ิมความแม่นยําและความเท่ียงตรงของผลการ วิเคราะห์ ลดเวลาท่ีใช้ในการตรวจวิเคราะห์ สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้ในปริมาณมากๆ ได้ หากผู้ปฏิบัติงาน ทราบหลักการเลอื กเคร่ืองมือให้เหมาะสมกับงาน ก็จะชว่ ยเพ่ิมประสทิ ธิภาพในการวิเคราะห์และประหยัดค่าใช้จ่าย ในการตรวจสอบผล ดังน้ัน ความสําคัญของเคร่ืองมือทางวิทยาศาสตร์ต่อการเรียนการสอน การวิจัยและพัฒนา หรือการบรกิ าร เพอ่ื ให้เกดิ ประโยชน์สงู สุดในการพัฒนางานวิจัยทางดา้ นวิทยาศาสตร์ของประเทศไทย เทคนิคและการใช้เครอ่ื งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 26

4. จงบอกวธิ กี ารเลือกใชเ้ ครอื่ งมือใหเ้ หมาะสมกบั ช้ินงานในการทาํ งานดา้ นจุลชวี วทิ ยา 1. ชนดิ ของหอ้ งปฏบิ ัติการ 2. ตรงกบั วตั ถุประสงค์ของงาน 3. จาํ นวนเครอื่ งมือและปริมาณงาน 4. ราคาและความตอ้ งการของผูใ้ ชง้ าน 5. ประสทิ ธภิ าพของเครื่องมือและการใชง้ านง่าย 6. การบาํ รุงรักษาไม่ยุ่งยาก 7. การบรกิ ารหลงั การตดิ ต้งั เครื่องมอื ของบริษัทหรอื ตัวแทนจาํ หน่ายเครือ่ งมือ 8. ควรมีคู่มือแนะนําการใช้ การดูแลรักษา อาการเสยี ทีแ่ สดงบนเคร่อื งและการแก้ไขของเครื่องมือ 5. จงอธิบายลักษณะของเคร่ืองมอื ทด่ี ี ควรมีลกั ษณะอยา่ งไร 1. เปน็ เครอ่ื งมือท่ีงา่ ยและสะดวกต่อการใช้งาน 2. เปน็ เครอ่ื งมือท่งี า่ ยต่อการบํารุงรักษา (maintenance) 3. เปน็ เครือ่ งมอื ที่มีระบบอตั โนมัติ (automation) 4. เปน็ เครือ่ งมอื ทส่ี ามารถใช้กบั ตัวอยา่ งทุกชนิดได้ ผลท่ไี ดม้ คี วามน่าเช่ือถอื 5. ใช้ตัวอย่างนอ้ ยในการวเิ คราะห์ และมสี มรรถนะของการทํางานสูง 6. เคร่ืองมือมขี นาดเหมาะสมตอ่ ลักษณะงานท่ีใช้ และมีความปลอดภัย เทคนคิ และการใชเ้ คร่อื งมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 27

ใบเตรียมการสอน แผนการสอนสัปดาห์ที่ 2 รหสั วชิ า 403 – 25 – 16 บทเรยี นท่ี 1.2 หนว่ ยท่ี 1 ความรูเ้ บ้ืองตน้ เก่ยี วกับเครื่องมือทางจุลชีววทิ ยา เวลาเรียน 2 ช่วั โมง บทเรยี นที่ 1.2 การจดั จําแนกเครอ่ื งมือทางจุลชีววิทยา จุดประสงคก์ ารสอน 1.2 เขา้ ใจการจัดจาํ แนกเคร่อื งมือทางจลุ ชีววทิ ยา 2 ชั่วโมง 1.2.1 อธิบายหลกั เกณฑ์และจัดหมวดหมู่เครื่องมอื พ้ืนฐานได้ถูกต้อง 1.2.2 อธิบายหลักเกณฑ์และจัดหมวดหมเู่ ครื่องมือเฉพาะไดถ้ ูกต้อง 1.2.3 อธิบายหลักเกณฑ์และจัดหมวดหมเู่ คร่ืองมือขน้ั สูงได้ถูกต้อง 1.2.4 อธบิ ายหลักเกณฑ์และจัดหมวดหมเู่ คร่ืองมอื ด้านอณโู มเลกุลได้ถูกต้อง เทคนิคและการใช้เครื่องมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 28

หน่วยที่ 1 ความรู้เบื้องต้นเกยี่ วกับเคร่ืองมอื ทางจุลชวี วิทยา (Principles of Microbiology Instruments) บทเรียนท่ี 1.2 การจัดจาํ แนกเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยา บทนํา ในปัจจุบันความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทําให้เคร่ืองมือทางวิทยาศาสตร์ถูกคิดค้น ประดิษฐ์และเข้ามามีบทบาทในการตรวจวิเคราะห์ ช่วยลดจํานวนคนสําหรับตรวจวัดลง ลดเวลาท่ีใช้ในการ ตรวจวัด สร้างความแม่นยํา และเท่ียงตรงสูงขึ้น ในขณะเดียวกันประสิทธิภาพของผลการทดลองท่ใี ช้เครื่องมือทาง วิทยาศาตร์ต้องข้ึนอยู่กับการเลือกเคร่ืองมือท่ีเหมาะสมกับงานที่ต้องการตรวจวิเคราะห์ด้วย จะทําให้ลดค่าใช้จ่าย ในการตรวจวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ การตรวจวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการ เร่ิมมีมากข้ึนเร่ือยๆ ในประเทศท่ีพัฒนาแล้ว ซ่ึงในอนาคตไม่อาจปฏิเสธได้ว่า จํานวนเคร่ืองมือทางวิทยาศาสตร์ และห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์กําลังเพิ่มข้ึนอย่างต่อเน่ือง ด้วยกระบวนการคิดทางวิทยาศาสตร์ร่วมกับระบบ อิเล็กทรอนิกส์ โปรแกรมทางคอมพิวเตอร์สามารถบูรณาการองค์ความรเู้ ข้าด้วยกัน เพ่ือสรา้ งสรรค์สง่ิ ประดษิ ฐ์และ พัฒนาต่อยอดเคร่ืองมือทางวิทยาศาสตร์ สําหรับงานในศาสตร์ต่างๆ เช่น ทางการแพทย์ ทางอุตสาหกรรม ทาง การศึกษาและงานวิจัย ทางการเกษตร เครื่องมือที่ประดิษฐ์ข้ึนต้องใช้งานง่าย มีขนาดเล็ก ราคาถูก ง่ายต่อการ บํารุงรักษา และซ่อมบํารุงเบ้ืองต้นได้ไม่ยากสําหรับผู้ใช้งาน ดังนั้น ผู้ท่ีจําเป็นต้องใช้งานเคร่ืองมือ จึงต้องเรียนรู้ วิธีการใช้งาน รู้ว่าเคร่ืองมือดังกล่าวใช้สําหรับตรวจวิเคราะห์ส่ิงใด เพ่ือให้ผลตรวจวิเคราะห์มีความผิดพลาดน้อย ท่ีสุดหรือไม่มีเลย หากผู้ปฏิบัติงานหรือเจ้าหน้าที่ ใช้เครื่องมือไม่ถูกต้อง เครื่องมอื ขาดการบํารุงรักษา ผู้ปฏิบัติงาน ไม่มีความรู้ความสามารถในการใช้เครื่องมือ และไม่สามารถแก้ไขเครื่องมือเบ้ืองต้นได้ เป็นสาเหตุให้ผลการใช้ เครอ่ื งมือทางวิทยาศาสตร์เกดิ ความผดิ พลาด คลาดเคลอ่ื น ผลการทดลองไม่น่าเชื่อถือ และสญู เสยี ทรัพย์สิน ดงั น้ัน ในรายวชิ านี้ ผเู้ รยี นจะไดเ้ รียนรู้เกี่ยวกบั การจัดจาํ แนกประเภทของเครอื่ งมือให้เหมะสมเสียก่อน เทคนคิ และการใชเ้ คร่ืองมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 29

หลกั การจัดจาํ แนกเครื่องมือทางจุลชวี วิทยา การจัดจําแนกประเภทของเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยาและชีววิทยา ยังไม่มีเกณฑ์ที่ชัดเจนแน่นอน ข้ึนอยู่กับ แตล่ ะหน่วยงาน หรือห้องปฏิบตั กิ ารนั้นๆ ตวั อยา่ งการจดั จําแนกเครอื่ งมือ และการใชง้ านอาจแบง่ เป็น 3 ประเภท คือ 1. เคร่ืองมืออย่างงา่ ย ได้แก่ กล้องจลุ ทรรศน์ (microscope) ตูอ้ บลมรอ้ น (hot air oven) หรอื เตาไฟฟ้า (hot plate) 2. เครื่องมือซับซ้อนปานกลาง ได้แก่ เครื่องวัดความเป็นกรด-ด่าง (pH meter) เครื่องวัดค่าการดูดกลืน แสง (spectrophotometer) หรอื กล้องฟลูออเรสเซนซ์ (fluorescent microscope) 3. เคร่ืองมือซับซ้อนมาก ได้แก่ เคร่ืองแยกดีเอ็นเอด้วยกระแสไฟฟ้า (electrophoresis) หรือ เครื่องเพิ่ม จาํ นวนสารพนั ธกุ รรม (PCR machine) การจัดจําแนกเครื่องมือข้างต้น ก็ยังไม่มีหลักเกณฑ์ท่ีแสดงชัดเจน ดังน้ันในการสอนรายวิชานี้ จึงจัด จําแนกเครื่องมือทางจุลชีววิทยาตามความเช่ียวชาญของผู้ปฏิบัติงาน และลักษณะการใช้งาน เพื่อง่ายต่อการทํา ความเขา้ ใจการจัดหมวดหมูข่ องเครอื่ งมือทางจุลชีววทิ ยาทใี่ ชใ้ นห้องปฏิบตั ิการตามความเช่ียวชาญของผู้ปฏบิ ัติงาน และลกั ษณะการใช้งาน แบง่ ได้ 4 ประเภท (ตารางที่ 1.2) ไดแ้ ก่ เครอื่ งมอื พ้นื ฐาน เคร่อื งมือเฉพาะ เครื่องมอื ขั้นสูง และ เครื่องมือด้านอณูโมเลกุล เป็นต้น เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานเลือกใช้เคร่ืองมือให้เหมาะสมกับชิ้นงาน สร้างผลงานที่ ถกู ต้องแม่นยํา นา่ เชอ่ื ถือ มคี วามผิดพลาดน้อยท่ีสุด ซึ่งผูป้ ฏิบัติงานจําเป็นต้องมีความรู้ ทักษะการใช้ รขู้ น้ั ตอนการ ใช้งานของแต่ละเคร่ืองมือ การบํารุงรักษา รวมทั้งการแก้ไขเบ้ืองต้นได้ด้วยตัวเอง เพื่อสนับสนุนการเลือกใช้ เคร่ืองมอื แตล่ ะเคร่ืองได้อยา่ งถูกต้องเหมาะสม เทคนิคและการใชเ้ ครือ่ งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 30

ตารางท่ี 1.2 การจัดหมวดหม่ขู องเครอ่ื งมือทางจุลชีววทิ ยาทใี่ ชใ้ นหอ้ งปฏิบัติการ เครื่องมือพ้ืนฐาน เคร่ืองมือเฉพาะ เครื่องมือขั้นสงู เคร่ืองมือดา้ นอณูโมเลกุล 1. compound light 1. fluorescent 1. scanning electron 1. polymerase chain reaction (PCR) microscope microscope microscope (SEM) 2. real-time PCR 2. stereo microscope 2. autoclave 2. transmission electron 3. electrophoresis microscope (TEM) 4. DNA sequencing 3. colony counter 3. laminar flow cabinet 3. gas chromatography 5. DNA microarray (GC) 6. ChIP on Chip microarray 4. balance 4. centrifuge 4. high performance /refrigerated centrifuge liquid chromatography (HPLC) 5. hot air oven 5. incubator/ shaking incubator 6. water bath 6. UV-Vis spectrophotometer/ Nanodrop 7. pH meter 7. micropipettes 8. chemical fume hood 8. evaporator 9. lyophilizer freeze dyer 10. anaerobic chamber 1.2.1 เครื่องมือพน้ื ฐาน เป็นเครื่องมือท่ีห้องปฏิบัติการมีไว้ใช้ในการศึกษาจุลินทรีย์หรือส่ิงมีชวี ิตในระดับเบื้องต้น ผู้ใช้งานต้องมี ความรู้และได้รับการอบรมในการใช้เบื้องต้นจากผู้เชี่ยวชาญก่อนท่ีจะลงมือปฏิบัติงานดว้ ยตัวเอง เคร่ืองมือพื้นฐาน ไดแ้ ก่ -กล้องจลุ ทรรศน์เลนสป์ ระกอบแบบใช้แสง (compound light microscope) -กล้องสเตอรโิ อ (stereo microscope) -เครือ่ งนับจาํ นวนจุลนิ ทรีย์ (colony counter) -เคร่ืองชั่ง (balance) -ตอู้ บลมร้อน (hot air oven) -อ่างนํา้ ควบคมุ อณุ หภมู ิ (water bath) -เครื่องวดั ความเป็นกรด-ด่าง (pH meter) เทคนคิ และการใชเ้ ครือ่ งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 31

-ตู้ดูดควันไอสารเคมี (chemical fume hood) 1.2.2 เคร่อื งมือเฉพาะ เป็นเคร่ืองมือเฉพาะที่มีในห้องปฏิบัติการ หรือศูนย์เคร่ืองมือกลาง ผู้ใช้งานต้องได้รับความรู้จาก ผู้เชี่ยวชาญและผ่านการฝึกอบรมการใช้เครื่องมือชนิดน้ันๆ ก่อนที่จะลงมือปฏิบัติงานด้วยตัวเอง เคร่ืองมือเฉพาะ ได้แก่ -กล้องจลุ ทรรศนแ์ บบฟลูออเรสเซนต์ (fluorescent microscope) -เครือ่ งน่ึงความดนั ไอนาํ้ (autoclave) -ตู้ปลอดเชือ้ (larminar flow cabinet) -เครือ่ งปนั่ เหวยี่ ง (centrifuge) -ตู้บ่มเชื้อ (incubator) -เครอ่ื งวดั ค่าการดดู กลนื แสง (UV-Vis spectrophotometer) -เครือ่ งดูดสารปรมิ าณตา่ํ (micropipettes) -เครอื่ งกลั่นระเหยสาร (evaporator) -เครือ่ งทําแหง้ แบบเยอื กแข็ง (lyophilizer freeze dyer) -ตบู้ ม่ เชือ้ สภาพไรอ้ อกซิเจน (anaerobic chamber) 1.2.3 เครือ่ งมือข้นั สงู เป็นเครอ่ื งมือเฉพาะข้ันสูงท่ีผู้ใช้งานจําเป็นต้องมีความรู้ความเชี่ยวชาญชํานาญในระดบั สูง จึงสามารถใช้ เคร่ืองมือในกลุ่มน้ีได้ ต้องผ่านการอบรมจากผู้เชี่ยวชาญ หรือผ่านการอบรมจากหน่วยงานท่ีออกใบรับรองท่ีได้รับ มาตรฐานสากล ผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการใช้เคร่ืองมือในกลุ่มนี้ต้องมีความรู้ ขณะใช้งานจะต้องมีผู้เชี่ยวชาญท่ีได้ผ่าน การอบรมการใชเ้ ครอื่ งมือคอยกาํ กับดูแลตลอดการใช้งานทุกคร้ัง เครือ่ งมอื ขัน้ สูง ได้แก่ -กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope) -กล้องจลุ ทรรศนอ์ ิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (transmission electron microscope) -โครมาโทรกราฟแี บบแกส๊ (gas chromatography) -โครมาโทรกราฟีแบบเหลวสมรรถนะสูง (high performance liquid chromatography) เทคนคิ และการใชเ้ ครอ่ื งมือทางจุลชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 32

1.2.4 เคร่อื งมือด้านอณูโมเลกลุ เป็นเคร่ืองมือเฉพาะทางสําหรับงานทางด้านอณูโมเลกุล เช่น ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน ยีน เป็นต้น เคร่ืองมือด้านอณูโมเลกุลนี้ ผู้ใช้งานจําเป็นต้องมีความรู้และความเชี่ยวชาญชํานาญในระดับสูง จึงสามารถใช้ เคร่ืองมือในกลุ่มนี้ได้ ต้องผ่านการอบรมหรือได้รับใบรับรองจากหน่วยงานที่มีการรับรองมาตรฐานสากล เช่นเดียวกันกับเคร่ืองมือข้ันสูง หากผูท้ ่ีต้องการใช้เคร่ืองมือในกลุ่มนี้มีความรู้ในระดับพื้นฐาน ขณะใช้งานจะต้องมี ผู้เชย่ี วชาญการใชเ้ ครอ่ื งมือนั้นๆ อยกู่ ํากบั ดแู ลตลอดการใช้งานทกุ คร้ัง เคร่ืองมอื ทางอณโู มเลกุล ไดแ้ ก่ -เคร่อื งเพม่ิ ปริมาณดเี อ็นเอ (PCR machine/Real-time PCR) -เครื่องแยกสารพันธุกรรม ดเี อน็ เอ (electrophoresis) -เครือ่ งอ่านลําดบั เบสดเี อ็นเอ (DNA sequencing) -เครือ่ งดีเอ็นเอไมโครอะเรย์ (DNA microarray) -เคร่ืองวิเคราห์การแสดงออกของยนี ท้งั จีโนม (ChIP on Chip microarray) บทสรุปท้ายหน่วยที่ 1 เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มนุษย์สร้างข้ึนนั้น มีวัตถุประสงค์เพ่ืออํานวยความสะดวกแก่ผู้ปฏิบัติงาน นกั วิจัย รวมทั้งผูท้ ่ตี ้องทํางานในหน่วยงานท่ีเกี่ยวข้องกับศาสตร์ทางจุลชีววทิ ยา ชวี วิทยา สตั ววิทยา สาหร่ายวิทยา โปรโตซัววิทยา เคมี พันธุศาสตร์โมเลกุล เป็นต้น ปฏิเสธไม่ได้ว่าศาสตร์เหล่าน้ีจะต้องทําปฏิบัติการ ทํางานทดลอง ที่จําเป็นต้องมีเคร่ืองมือช่วยสร้างความแม่นยํา ว่องไว และลดปัญหาการเกิดความผิดพลาดของชิ้นงานจากตัว ผู้ปฏิบัติงานโดยตรง เป็นการเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลการทดลอง ดังนั้นเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยากับนักจุล ชีววิทยาจึงเป็นสิ่งที่ขาดจากกันเสียไม่ได้ นักจุลชีววิทยาไม่เพียงแต่จะต้องมีความรู้ทางสัณฐานวิทยา สรีรวิทยา ชีวเคมี พันธุศาสตร์ของจุลินทรีย์แต่ละประเภทบนโลกใบน้ีแล้ว ยังต้องรู้จักเคร่ืองมือ และมีความชํานาญในการ เลือกใช้เครื่องมือ ส่วนประกอบที่สําคัญของเคร่ืองมือ การใช้งานเครื่องมือที่ถูกวิธี การบํารุงรักษาและการแก้ไข อาการผิดปกติเบ้ืองต้นได้อย่างเหมาะสม สําหรับสร้างสรรค์งานด้านต่างๆ ท่ีเกี่ยวข้องอย่างมีคุณภาพ เพื่อ ประโยชน์แก่ชุมชน สังคม และประเทศชาติ เครื่องมือทางจุลชีววิทยาน้ันถูกจัดแบ่งตามเกณฑ์ความเชี่ยวชาญของ ผปู้ ฏิบตั งิ านและลกั ษณะการใชง้ านได้ 4 ประเภท ได้แก่ -เคร่ืองมือพื้นฐาน เป็นเครื่องมือที่ห้องปฏิบัติการมีไว้ใช้ในการศึกษาจุลินทรีย์หรือสิ่งมีชีวิตในระดับ เบื้องต้น ผู้ใช้งานต้องมีความรู้และได้รับการอบรมในการใช้เบื้องต้นจากผู้เชี่ยวชาญก่อนท่ีจะลงมือปฏิบัติงานด้วย ตัวเอง เครื่องมือพ้ืนฐาน ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์เลนส์ประกอบแบบใช้แสง (compound light microscope) กล้องสเตอริโอ (stereo microscope) เครื่องนับจํานวนจุลินทรีย์ (colony counter) เคร่ืองชั่ง (balance) ตู้อบ ลมร้อน (hot air oven) อ่างน้ําควบคุมอุณหภูมิ (water bath) เครื่องวัดความเป็นกรด-ด่าง (pH meter) หรือ ตู้ ดูดควนั ไอสารเคมี (chemical fume hood) เทคนิคและการใช้เครื่องมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 33

-เครื่องมือเฉพาะ เป็นเครื่องมือเฉพาะท่ีมีในห้องปฏิบัติการ หรือศูนย์เคร่ืองมือกลาง ผู้ใช้งานต้องได้รับ ความรู้จากผู้เชี่ยวชาญและผ่านการฝึกอบรมการใช้เคร่ืองมือชนิดน้ันๆ ก่อนที่จะลงมือปฏิบัติงานด้วยตัวเอง เคร่ืองมือเฉพาะ ได้แก่ กล้องจุลทรรศน์แบบฟลูออเรสเซนต์ (fluorescent microscope) เครื่องน่ึงความดันไอนํ้า (autoclave) ตู้ปลอดเช้ือ (larminar flow cabinet) เครื่องป่ันเหวี่ยง (centrifuge) ตู้บ่มเชื้อ (incubator) เครื่องวัดค่าการดูดกลืนแสง (UV-Vis spectrophotometer) เครื่องดูดสารปริมาณต่ํา (micropipettes) เครื่อง กล่ันระเหยสาร (evaporator) เคร่ืองทําแห้งแบบเยือกแข็ง (lyophilizer freeze dyer) ตู้บ่มเช้ือสภาพไร้ ออกซิเจน (anaerobic chamber) -เคร่ืองมือขั้นสูง เป็นเครื่องมือเฉพาะข้ันสูงที่ผู้ใช้งานจําเป็นต้องมีความรู้ความเช่ียวชาญชํานาญใน ระดับสูง จึงสามารถใช้เครื่องมือในกลุ่มน้ีได้ ต้องผ่านการอบรมจากผู้เช่ียวชาญ หรือผ่านการอบรมจากหน่วยงานที่ ออกใบรับรองที่ได้รับมาตรฐานสากล ผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการใช้เคร่ืองมือในกลุ่มน้ีต้องมีความรู้ ขณะใช้งานจะต้องมี ผู้เชี่ยวชาญท่ีได้ผ่านการอบรมการใช้เคร่ืองมือคอยกํากับดูแลตลอดการใช้งานทุกครั้ง เคร่ืองมือขั้นสูง ได้แก่ กล้อง จุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (scanning electron microscope) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่อง ผ่าน (transmission electron microscope) โครมาโทรกราฟีแบบแก๊ส (gas chromatography) โครมาโทรก ราฟแี บบของเหลวประสทิ ธิภาพสงู (high performance liquid chromatography) -เครื่องมือด้านอณูโมเลกุล เป็นเคร่ืองมือเฉพาะทางสําหรับงานทางด้านอณูโมเลกุล เช่น ดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตนี และยีน เป็นตน้ ผใู้ ชง้ านจาํ เป็นต้องมีความรู้และความเช่ียวชาญชํานาญในระดับสูง จึงสามารถ ใช้เครื่องมือในกลุ่มน้ีได้ ต้องผ่านการอบรมและสอบผ่านใบรับรองจากหน่วยงานที่มีการรับรองมาตรฐานสากล เช่นเดียวกันกับเคร่ืองมือข้ันสูง หากผทู้ ่ีต้องการใช้เคร่ืองมือในกลุ่มนี้มีความรู้ในระดับพ้ืนฐาน ขณะใช้งานจะต้องมี ผู้เช่ียวชาญท่ีได้ผ่านการอบรมการใช้เครื่องมือคอยกํากับดูแลตลอดการใช้งานทุกครั้ง เครื่องมือทางอณูโมเลกุล ได้แก่ เคร่ืองเพ่ิมปริมาณดีเอ็นเอ (PCR machine/real-time PCR) เครื่องแยกสารพันธุกรรม ดีเอ็นเอ (electrophoresis) เคร่ืองอ่านลําดับเบสดีเอ็นเอ (DNA sequencing) เคร่ืองดีเอ็นเอ ไมโครอะเรย์ (DNA microarray) เครือ่ งวิเคราะหก์ ารแสดงออกของยีนทง้ั จีโนม (ChIP on Chip microarray) ผปู้ ฏบิ ัติงานตอ้ งมหี ลกั เกณฑใ์ นการพิจารณาคุณลักษณะของเคร่ืองมอื ให้เหมาะสมกบั ชิ้นงาน ลกั ษณะของ เคร่ืองมือท่ีดีน้ัน ควรเป็นเครื่องมือที่ใช้งานง่าย วิธีการใช้งานไม่ยุ่งยาก ง่ายต่อการบํารุงรักษา (maintenance) มี ระบบอัตโนมัติ (automation) ผสมกับแบบธรรมดา (manual) สามารถใช้กับตัวอย่างได้หลากหลายชนิด ผล วิเคราะห์ท่ีได้น่าเชื่อถือในระดับ 95% ใช้ตัวอย่างน้อยในการวิเคราะห์ สมรรถนะของเคร่ืองมือทํางานได้สูง รวมไป ถึงขนาดเคร่ืองมือเหมาะสมต่อลักษณะงานท่ีใช้ และมีความปลอดภัย เทคนคิ และการใช้เครื่องมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 34

วิธีการสอนและกิจกรรม 1. ใช้วิธกี ารสอนบรรยายผ่านสื่อการสอนทเี่ หมาะสม รว่ มกับการอภปิ ราย หรือถาม-ตอบ 2. สอดแทรกและฝึกกระบวนการคิดอย่างมีหลักการและเหตุผล 3. ยกตัวอยา่ งในเนือ้ หา พรอ้ มภาพประกอบให้นกั ศึกษาได้เห็นภาพชดั เจน 4. มอบหมายใหน้ ักศึกษาทาํ แบบฝึกหัดท้ายบทเรยี น 6. มอบหมายให้นักศึกษาทํากจิ กรรม เกมจับเวลาจัดหมวดหมู่เครอ่ื งมอื ทางจุลชวี วิทยาตามหลักเกณฑ์ การแบง่ กลมุ่ ใหถ้ ูกตอ้ งท่ีสดุ สือ่ การสอน เอกสารอา้ งอิง หมายเลข ตามบรรณานุกรมท้ายเล่ม (3 7 และ 11-19) เอกสารประกอบการสอน เอกสารประกอบการสอนเทคนิคและการใช้เคร่ืองมือทาง จุลชีววิทยา โสตทัศนวัสดุ สื่อการสอนนาํ เสนอด้วยโปรแกรม Powerpoint ประกอบ การบรรยายสัปดาหท์ ่ี 2 Multimedia LCD projector งานที่มอบหมาย 1. ใหศ้ ึกษาค้นคว้าจาก หนงั สือ หรือ งานวิจัยทางจุลชวี วิทยา เพิ่มเติม 2. ให้ศึกษาค้นคว้าจาก ส่ือการสอนออนไลน์ จากเวป็ ไซต์ต่างๆ 3. ให้ทําแบบฝึกหัดทา้ ยบทเรียน 4. ใหท้ าํ กิจกรรมท่ี 1.1 เกมจับเวลาจดั หมวดหม่เู คร่อื งมือทางจุลชวี วิทยาตามหลักเกณฑ์การแบ่งกลุม่ ให้ถูกต้องทสี่ ุด การวัดผล - วิธีการสังเกต - ใบบนั ทึกเวลาเรียน - แบบฝึกหดั ท้ายบทเรียน - กิจกรรมท้ายชั่วโมง บนั ทึกการสอนและข้อสังเกต - สังเกตพฤติกรรมที่แสดงออกของนกั ศึกษา เช่น การมีวนิ ัย การแต่งกาย การตรง-ต่อเวลา รวมท้งั การมสี ่วนร่วมของนักศึกษาในชน้ั เรยี น - เช็คการมาเข้าเรียนของนกั ศึกษาทุกครง้ั ในชวั่ โมงตามตารางสอน - วัดจากการตอบคําถามแบบฝึกหดั ทา้ ยหน่วยเรียน เมือ่ จบเนื้อหาหน่วยท่ี 1 อยา่ งถูกต้อง และส่งตาม กําหนดทอ่ี าจารย์ผู้สอนนัดหมาย ในระยะเวลาไมเ่ กิน 5 วัน หลังจากเรียนหน่วยท่ี 1 เสร็จสิ้นแล้ว เทคนคิ และการใชเ้ ครื่องมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 35

- วัดผลจากการทาํ ขอ้ สอบย่อย - สังเกตพฤติกรรมการมีสว่ นร่วมในการทาํ กิจกรรมกล่มุ ความกระตือรอื ร้น และความเขา้ ใจเนื้อหาสาํ หรบั การทํากิจกรรมของนักศึกษา เทคนิคและการใช้เครอ่ื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 36

ส่ือการสอนสปั ดาห์ท่ี 2 เทคนคิ และการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 37

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 38

เทคนิคและการใชเ้ คร่อื งมือทางจลุ ชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 39

แบบฝึกหัดสปั ดาห์ที่ 2 1. จงระบุเคร่ืองมือท่จี าํ เปน็ ต่อการศึกษางานทางด้านจลุ ชีววทิ ยา จํานวน 3 เครื่อง พรอ้ มอธิบายการใชป้ ระโยชน์ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 2. การจดั หมวดหมู่ของเคร่ืองมือทางจุลชีววิทยาแบ่งได้กีป่ ระเภท อะไรบา้ ง ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 3. จงระบชุ นิดเครอ่ื งมอื พื้นฐาน เครอื่ งมือเฉพาะ เครือ่ งมือข้นั สงู และเครื่องมือทางอณูโมเลกุล มาอย่างละ 3 ชนิด ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ เทคนคิ และการใชเ้ ครอ่ื งมือทางจลุ ชีววิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 40

4. การจดั หมวดหมู่ของเครอ่ื งมือมหี ลักเกณฑ์อย่างไร ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ 5. เหตุใดเคร่อื งมือจึงเข้ามามีสว่ นสาํ คญั ตอ่ งานทางจุลชีววิทยาและชีววทิ ยา ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ เทคนคิ และการใช้เครอ่ื งมือทางจุลชวี วิทยา | Current Techniques and Instrument Usage in Microbiology 41