Onlinenewstime.com : ผลงานของคนไทยสร้างชื่อเสียงให้ประเทศอีกครั้ง ท่ามกลางภาวะการแพร่ระบาดโควิด-19 ในนานาประเทศ ทำให้มียอดผู้ติดเชื้อสะสมทั่วโลกกว่า 106 ล้านคน นวัตกรและนักวิจัย ต่างทุ่มเทคิดค้นหาหนทางสร้างนวัตกรรมสู้โควิดอย่างไม่ทดท้อ
ล่าสุด Nature Communications วารสารวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลก ซึ่งมีดัชนีบ่งชี้มาตรฐาน H-Index 300 ได้ตีพิมพ์ไปทั่วโลก เผยแพร่ผลงานของนักวิจัยไทย คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เรื่อง “Rapid Electrochemical Detection of Coronavirus SARS-Cov-2” ความสำเร็จในการคิดค้นนวัตกรรมชุดตรวจวิเคราะห์โควิด-19 โดยใช้ไบโอเทคโนโลยีการนำ ดีเอ็นเอเซ็นเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical DNA Sensor) ตรวจหาเชื้อได้ถูกต้องแม่นยำ 100 % รู้ผลภายใน 2 ชม. พกพาสะดวกและต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับการใช้งานในภาคสนาม และการตรวจผลแบบเรียลไทม์เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ
รศ.ดร.จักรกฤษณ์ ศุทธากรณ์ คณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า สงครามระหว่างมนุษย์และไวรัสโควิดยังไม่สิ้นสุด อัตราการแพร่ระบาด ยังทวีความรุนแรงและเร็วยิ่งขึ้น ขณะที่ในหลายพื้นที่ของภูมิภาคโลก ยังมีประชาชนจำนวนมาก ที่ยังไม่สามารถเข้าถึงการตรวจวิเคราะห์หาเชื้อไวรัสโควิด-19 ที่มีประสิทธิภาพได้ เนื่องจากเครื่องตรวจวิเคราะห์มีราคาสูงนับหลายล้านบาท ต้องมีห้องปฏิบัติการและผู้เชี่ยวชาญ หรือ การตรวจหาทาง Serology เพื่อตรวจหาภูมิคุ้มกัน(Antibody) ต่อเชื้อโควิด ซึ่งอาจให้ผลลัพธ์ที่มีความคลาดเคลื่อน
จึงเป็นเรื่องที่น่ายินดีและภาคภูมิใจของคนไทยที่ผลงานวิจัยพัฒนาชุดตรวจวิเคราะห์โควิด-19 ด้วยดีเอ็นเอเซ็นเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า โดยทีมวิจัย 10 คน นำโดย ผศ.ดร.เบญจพร เลิศอนันตวงศ์ นักวิจัยและอาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวะมหิดล สามารถตอบโจทย์ความท้าทาย ทำให้รู้ผลการตรวจวิเคราะห์เชื้อโควิด-19 อย่างรวดเร็วและแม่นยำ จนได้รับการยอมรับ จากวารสารวิทยาศาสตร์ชั้นนำของโลก และเผยแพร่ไปยังนานาประเทศ นำองค์ความรู้ไปถ่ายทอดแก่องค์กรผู้มีหน้าที่รับผิดชอบ ในการตรวจจำแนกเชื้อ เพื่อใช้ประโยชน์ได้อย่างสูงสุดแก่คนไทยและประชาคมโลกด้วย
ผศ.ดร.เบญจพร นักวิจัยและอาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า นวัตกรรมใหม่ ดีเอ็นเอเซ็นเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical DNA Sensor) เป็นการตรวจวัดปริมาณดีเอ็นเอ (DNA)หรือ อาร์เอ็นเอ (RNA) ที่สกัดได้จากตัวอย่างเชื้อก่อโรค แม้จะมีเชื้อโควิดในร่างกายปริมาณน้อยก็สามารถตรวจพบได้อย่างแม่นยำ
โดยอาศัยหลักการไฮบริไดเซชั่น ของเบสบนดีเอ็นเอสายสั้นๆ (15-20 เบส) ที่ถูกออกแบบและสังเคราะห์ขึ้น ให้เฉพาะเจาะจงกับดีเอ็นเอ หรือ อาร์เอ็นเอเป้าหมาย ช่วยให้สามารถตรวจคัดกรอง และวัดปริมาณเชื้อก่อโรคเป้าหมายจากตัวอย่างได้
โดยปกติการติดฉลาก (Labeling) บนสายดีเอ็นเอ เพื่อติดตามการไฮบริไดเซชั่นของดีเอ็นเอ หรืออาร์เอ็นเอเป้าหมายเป็นสิ่งจำเป็น โดยฉลากที่นิยมใช้กับดีเทคเตอร์ที่ใช้หลักการทางเคมีไฟฟ้า คือ สารรีดอกซ์, Fluorescent Dye และอนุภาคนาโน (Nanoparticles) เช่น อนุภาคทองนาโน (Gold Nanoparticles) เป็นต้น
ปัจจุบันองค์การอนามัยโลก ให้การรับรองวิธีการ RNA ในการคัดกรองผู้ติดเชื้อโควิดได้รวดเร็วและแม่นยำที่สุด และไม่แนะนำวิธีตรวจภูมิต้านทานมาใช้เป็นมาตรฐาน เนื่องจากหากผู้ติดเชื้อไม่แสดงอาการ หรือกรณีที่มีเชื้อโควิดในร่างกายน้อย อาจตรวจไม่พบ
สำหรับ ขั้นตอนดำเนินการวิเคราะห์ แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ
1. การเตรียมดีเอ็นเอ
2. การไฮบริไดซ์เซชั่นและ
3. ตรวจวัดสัญญาณไฟฟ้า
โครงการวิจัยนี้ได้ทดลองกับกลุ่มตัวอย่าง ที่ได้รับความร่วมมือจากทีม ศ.นพ.ยง ภู่วรวรรณ ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านไวรัสวิทยาคลินิก ภาควิชากุมารเวชศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รวมทั้งสิ้น 106 ตัวอย่าง
ผลสรุปการทดลองได้ผลดียิ่ง ถูกต้องแม่นยำ 100 % สามารถรู้ผลภายใน 2 ชม. ซึ่งเร็วกว่าเทคนิควิธีอื่นๆที่ต้องใช้เวลานาน
วิธีการใช้ ทำการผสมสารพันธุกรรมหรืออาร์เอ็นเอ จากน้ำลาย โพรงจมูก หรือเลือด ที่สกัดได้จากตัวอย่างในน้ำยาหลอดที่ 1 พักไว้ 10 นาที ผสมสารที่ได้ลงในน้ำยาหลอดที่ 2 และบ่มในน้ำอุ่นที่อุณหภูมิ 55 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 20 นาทีเพื่อเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัสโควิด19
จากนั้นผสมสารที่ได้ลงในน้ำยาหลอดที่ 3 เพื่อหยุดกระบวนการเพิ่มจำนวนของสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัส และติดฉลากก่อนนำไปหยดลงบนแผ่นสตริปเทสต์ ที่เสียบกับเครื่องอ่านทางเคมีไฟฟ้า ในลักษณะเดียวกับเครื่องวัดน้ำตาลในเลือด หากไม่พบสัญญานไฟฟ้าแสดงว่าไม่พบเชื้อไวรัส แต่หากกระแสไฟฟ้าสูงขึ้น แสดงว่าพบเชื้อไวรัส และการเพิ่มขึ้นของกระแสไฟฟ้า จะสอดคล้องกับปริมาณของเชื้อไวรัสอีกด้วย
ประโยชน์ของชุดตรวจวิเคราะห์ COVID-19 ด้วยดีเอ็นเอเซนเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical DNA Sensor) บนสมาร์ทการ์ด หรือชิปวัดสัญญาณไฟฟ้าและเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟน คือ ใช้งานง่าย ให้ผลการวัดรวดเร็ว สามารถเก็บข้อมูลและส่งทางอินเตอร์เน็ตได้ ราคาประหยัด เ
ป็นชุดตรวจที่ทำงานรวดเร็วและแม่นยำ โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อนหรือราคาแพง และในอนาคต สามารถนำไปออกแบบพัฒนา Portable Device ที่สามารถพกพาและนำไปใช้งานคัดกรองผู้ติดเชื้อในภาคสนามได้ ทุกที่ทุกเวลา ลดความคลาดเคลื่อนจากการเปลี่ยนแปลงพยาธิสภาพของตัวอย่างที่เก็บมา ทั้งยังลดค่าใช้จ่าย ในการขนส่งตัวอย่างที่ได้จากผู้ป่วยมายังโรงพยาบาลหลักอีกด้วย
ผลงานการพัฒนานวัตกรรมที่มีประโยชน์ต่อมนุษยชาติโดยคนไทยครั้งนี้ ลงตีพิมพ์ในNature Communications H Index 300 “Rapid Electrochemical Detection of Coronavirus SARS-Cov-2” เปิดเป็นสาธารณะ เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ นักวิจัย นวัตกรและผู้สนใจนำไปใช้ประโยชน์ต่อประชาชนและประชาคมโลก ที่ลิ้งค์