บทความ

วัสดุนาโนวินิจฉัยโรค…การวิจัยจิ๋ว แต่แจ๋ว

ดร.นาฏนัดดา-1

วัสดุนาโนวินิจฉัยโรค…การวิจัยจิ๋ว แต่แจ๋ว

สมัยนี้อะไรยิ่งเล็กก็ยิ่งดี อย่างการวิจัย “นวัตกรรมวัสดุนาโนคอมพอสิตสำหรับการวินิฉัยโรคและตรวจวัดสารพิษในสิ่งแวดล้อม” ของดร.นาฏนัดดา รอดทองคำ ที่ทำการวิจัยวัสดุเล็กๆ อย่างนาโนเทคโนโลยี มีขนาดเพียง 1 ใน 1,000 ล้านของ 1 เมตร (1-100 นาโนเมตร) นำไปใช้กับการวินิจฉัยโรค เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาให้รวดเร็ว ลดปริมาณการใช้เซ็นเซอร์ตวรจจับ และมีราคาถูกลง จนได้รับการรางวัลสาขาวัสดุศาสตร์ จากงาน “เพื่อสตรีในงานวิทยาศาสตร์” ประจำปี 2558 ลอรีอัล ประเทศไทย

งานวิจัยวัสดุนาโนของดร.นาฏนัดดา คือการนำวัสดุนาโนมาเชื่อมต่อกับวัสดุตรวจวัดหรือเซ็นเซอร์ โดยจะถูกนำไปประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดสารพิษตกค้างในสิ่งแวดล้อมอย่างโลหะหนักในแม่น้ำหรือยาฆ่าแมลงต่างๆ หรือนำไปใช้ช่วยวินิฉัยโรคทางการแพทย์ เช่น ตัววัดโปรตีนที่บ่งชี้ภาวะไตวายเฉียบพลัน ตรวจระดับน้ำตาลในเลือด หรือระดับคอเลสเตอรอล เป็นต้น

“จริงๆ แล้วมันขึ้นอยู่กับการออกแบบวัสดุนาโนให้มีโหมดฟังก์ชั่นต่างๆ กันไป สามารถตรวจวัดสารต่างกัน เช่น เราต้องการตรวจวัดสารพิษในสิ่งแวดล้อม ก็จะเป็นหมวดฟังก์ชั่นทางเคมีแบบหนึ่ง แต่ถ้าเราต้องการวินิจฉัยโรคในเลือด ในปัสสาวะก็ต้องออกแบบวัสดุนาโนให้เป็นอีกแบบหนึ่ง สิ่งสำคัญคือการปรับเปลี่ยนฟังก์ชั่นวัสดุนาโนเหล่านั้นให้เหมาะสมกับสิ่งที่เราจะตรวจวัด นี่เป็นงานวิจัยของอาจารย์ค่ะ” ดร.นาฏนัดดาอธิบายถึงวิธีการวิจัย

เหตุที่ศึกษาและนำวัสดุนาโนมาใช้เนื่องจากอุปกรณ์ตรวจวัดธรรมดา มีประสิทธิภาพหรือความไวในการตรวจวัดต่ำ เซ็นเซอร์ที่มีอยู่ไม่สามารถตรวจวัดได้ในระดับ 1 แต่ต้องมี10 ถึงจะวัดได้ ต่างจากวัสดุนาโนที่มีพื้นที่ผิวสูง ที่แค่มีเพียง 1 ก็สามารถตรวจวัดได้ จึงทำให้การวินิจฉัยโรคเป็นไปอย่างรวดเร็ว รักษาได้ทันถ่วงที  ซึ่งวัสดุนาโนสามารถเพิ่มประสิทธิภาพเซ็นเซอร์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เหมาะแก่การใช้ในงานสารตรวจวัดต่างๆ ได้ดี เพราะมีขนาดเล็กและง่ายต่อการแทรกซึม

ดร.นาฏนัดดา กล่าวว่า มีการนำไปใช้กับแอพพลิเคชั่นที่ชื่อว่า “การ์ฟีล” ในการวิจัยล่าสุดด้วยว่า “อนุภาคนาโนที่อาจารย์สนใจตอนนี้ คือสนใจหลายตัว แต่งานล่าสุดที่นำไปใช้ในแอพพลิเคชั่นคือ การ์ฟีล ซึ่งเป็นอนุภาควัสดุนาโนของคาร์บอนที่เตรียมได้ง่ายราคาถูก เตรียมได้จากผงถ่าน เพื่อใช้ในการพัฒนาระบบไตวายเฉียบพลัน ซึ่งทำงานร่วมกับคุณหมอที่คณะแพทย์จุฬาฯ และตอนนี้ก็สามารถพัฒนาระบบได้สำเร็จ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพหรือความไวของเซ็นเซอร์ทางเคมีไฟฟ้าในการวัดสารที่หลั่งออกมาในปัสสาวะของผู้ป่วยที่มีภาวะไตวายเฉียบพลันได้สำเร็จ ตอนนี้นำไปใช้ได้แล้วค่ะ”

ยังกล่าวต่อไปอีก ถึงความมุ่งมันในการพัฒนาผลงานวิจัยว่า “ตอนนี้ระบบตรวจวัดไม่ใช่ไม่มีอยู่ในโลกนะคะ…มันก็มี แต่ว่าส่วนใหญ่ประเทศไทยต้องนำเข้า ซึ่งใช้ค่าใช้จ่ายสูงมาก ดังนั้นการให้บริการก็จะถูกจำจัดอยู่ในเฉพาะกลุ่มโรงพยาบาลหรือคนที่มีเงินเท่านั้น ถ้าเราสามารถพัฒนาระบบนี้ขึ้นมาได้ แล้วปรับเปลี่ยนใช้กับโรคต่างๆ ที่สำคัญในประเทศไทยอย่าง เช่น ไข้เลือดออก มันก็จะมีประโยชน์มาก และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการให้บริการทางสาธารณะสุขภายในประเทศไทย ให้ทั่วถึงได้มากยิ่งขึ้น มีราคาถูก เป็นการเพิ่มคุณภาพชีวิตของประชาชนค่ะ

พยายามพัฒนาให้เป็นประโยชน์นำออกมาใช้ได้จริงค่ะ ซึ่งงานวิจัยส่วนใหญ่ที่ทำยังเป็นภายในห้องปฏิบัติการและเป็นการตีพิมพ์ให้ยอมรับในวารสารระดับนานาชาติ แต่ว่ายังไม่ได้ขยายถึงขั้นผลิตออกมาหรือว่าใช้งานทั่วไปในท้องตลาด ถ้าอนาคตเป็นไปได้ ก็อาจจะต้องปรับปรุงกระบวนการผลิตให้ใช้งานได้จริง หรือว่าเพิ่มสเกลให้นำไปใช้ได้มากขึ้น มากว่าแค่ทำได้ในห้องปฏิบัติการ”

ในอนาคตข้างหน้าไม่เพียงแต่ด้านการแพทย์ ที่จะนำนาโนเทคโนโลยีมาใช้เพื่อการรักษา แต่นาโนอาจแทรกซึมไปถึงด้านอื่นๆ ในชีวิตประจำวันของเรา เพราะมีขนาดเล็ก แต่สามารถใช้ประโยชน์ได้อย่างมหาศาล เรื่องเหล่านี้จะไม่ใช่เพียงแค่ความคิด ถ้าหากยังมีผลงานวิจัยอย่างนี้ผลิตออกมาต่อไปเรื่อยๆ

ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ

สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย