กรุงเทพธุรกิจ

เส้นใยจากหมอนไหม เป็นเส้นใยชีวภาพที่เนื้อเยื่อของมนุษย์ไม่ปฏิเสธ จึงเป็นช่องทางให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้นนำมาใช้ประโยชน์ทางการแพทย์

เทคโนโลยีที่ผมเคยเสนอความก้าวหน้าแก่ผู้อ่านมาตลอด 2 ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่การติดเซ็นเซอร์ไว้ที่เนื้อสมอง เพื่อรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สมองส่งออกมา และเทคโนโลยีด้านนี้ก็ได้พัฒนามาโดยลำดับ เมื่องานวิจัยสำเร็จออกมาเป็นอุปกรณ์การแพทย์เมื่อใด มันจะช่วยชีวิตผู้ป่วยได้มากมาย

 การปลูกถ่ายอุปกรณ์เซ็นเซอร์เข้าไปในร่างกายนี้ วัสดุพื้นฐานที่ใช้เป็นส่วนประกอบนั้นทำมาจาก "เส้นไหม" อุปกรณ์เซ็นเซอร์เหล่านี้จะตรวจวัดสัญญาณชีพ เช่น การเต้นของหัวใจ ปริมาณออกซิเจนในเลือด แรงดันเลือดและปริมาณสารเคมีในเลือด เป็นต้น แถมมันยังย่อยสลายได้เมื่อไม่ต้องการ

 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังในร่างกาย (Implanted electronics) สามารถให้ภาพที่ชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นอยู่ในร่างกายของเรา ทำให้แพทย์ดูแลสุขภาวะของเราจากโรคเรื้อรังต่างๆ หรือดูการฟื้นตัวหลังผ่าตัด แต่ที่ผ่านมา ก็ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการเข้ากันได้ (biocompatibility) ของเนื้อเยื่อ ซึ่งจำกัดการปลูกถ่ายอุปกรณ์เข้าในร่างกาย และอาจเป็นผลให้เกิดการสร้างระบบภูมิคุ้มกันขึ้นมาต่อต้านอุปกรณ์ที่ปลูกถ่ายเข้าไป ทำให้ต้องผ่าตัดเอาออกหรือเปลี่ยนใหม่ในเวลาต่อมา ดังนั้น อุปกรณ์ที่ฝังในร่างกายจึงเหมาะกับกรณีที่จำเป็นและวิกฤติเท่านั้น เช่น เครื่องกระตุ้นการเต้นของหัวใจ

 "เส้นใยไหม" เป็นวัสดุที่มีเนื้อสัมผัสนิ่มนวล นำแสงได้เหมือนใยแก้ว แต่ถึงแม้จะไม่นำไฟฟ้า มันก็สามารถยึดติดและรองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยึดติดกับเนื้อเยื่อได้โดยไม่ระคายเคือง เส้นใยไหมนี้ยังย่อยสลายได้ในร่างกาย ทั้งแบบที่ย่อยทันทีหรือค่อยๆ ย่อยนานเป็นปี ขึ้นอยู่กับการถักทอและกระบวนการผลิตเส้นไหม (ใช้สำหรับกักเก็บและค่อยๆ ปลดปล่อยเอนไซม์บางชนิด)

 อีกทีมวิจัยที่กำลังศึกษาพัฒนาวัสดุที่มีโครงสร้างซับซ้อนเป็นโครงสร้างหลัก (scaffolds) สำหรับปลูกเนื้อเยื่อใหม่ ทีมวิจัยได้ต้มรังไหมเอาใยไหมที่บริสุทธิ์ และละลายน้ำได้ซึ่งเรียกโปรตีนไหมนี้ว่า fibroin สารละลายนี้สามารถขึ้นรูปเป็นโครงสร้างได้ด้วยแม่พิมพ์ มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตร ทีมวิจัยได้ขึ้นรูปเป็นอุปกรณ์เชิงแสงต่างๆ เช่น เลนส์ กระจก ปริซึม หรือแม้กระทั่งเส้นใยนำแสง ซึ่งใช้นำสัญญาณแสงเข้าและออกจากเซ็นเซอร์ชีวภาพที่ฝังในร่างกาย

 ใยไหมเหล่านี้ยังสามารถผสมแอนตี้บอดี้ หรือเอนไซม์เข้าไปก่อนจะขึ้นรูป ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์เซ็นเซอร์ความไวสูง เช่น วัดปริมาณน้ำตาลกลูโคส หรือแม้กระทั่งเนื้องอก และยังใช้ติดกับชิพซิลิกอนกลายเป็นอิเล็กทรอนิกส์โค้งงอได้ อุปกรณ์เหล่านี้ถูกทดสอบในสัตว์ขนาดเล็ก ไม่พบการต่อต้านและตกค้างในตัวสัตว์เหล่านั้น

 เส้นใยไหมจึงนับว่าเป็นวัสดุมหัศจรรย์ไปแล้ว

*ดร. อดิสร  เตือนตรานนท์ ผู้อำนวยการหน่วยปฏิบัติการนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ  adisorn.tuantranont@gmail.com

Tags : อดิสร เตือนตรานนท์ • ใยไหม • การแพทย์