ATKนวัตกรรมแรกฝีมือคนไทยทำงานร่วมกับเคมีไฟฟ้ารับมือโรคอุบัติใหม่อนาคต

key point:

• แม้ปัจจุบันการแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 จะเบาบางลงด้วยจำนวนผู้ติดเชื้อรายวันที่ลดลง แต่เราก็ยังคงต้องเฝ้าระวังโรคนี้กันอยู่
• ชุดตรวจเอทีเค หรือAntigen Test Kit (ATK) จึงยังมีความจำเป็นเพื่อรับมือกับโรคระบาดที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตด้วย

ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ประกอบด้วย ดร.สุดเขต ไชโย ดร.จักรพรรณ ขุมทรัพย์ และดร.อับดุลฮาดี ยะโก๊ะ จึงเกิดแนวคิดพัฒนา“ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากสำหรับการวินิจฉัยโรคโควิด-19” 

     “นี่เป็นเป็นนวัตกรรมแรกที่นำชุดตรวจโควิด-19 มาทำงานร่วมกับเคมีไฟฟ้า เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความไวในการตรวจและเป็น ATK ที่ผลิตได้ในประเทศไทย ต้นทุนการผลิตจึงต่ำ ทำให้ราคาถูกกว่า ATK ที่มีจำหน่ายทั่วไปเกือบครึ่ง” ดร.สุดเขต เล่าถึงความโดดเด่นของนวัตกรรมฝีมือคนไทย ที่ได้รับรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้นระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัชจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2566 

ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากเป็นนวัตกรรมที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาฯ กับศูนย์พัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยตามมาตรฐานสากล (QDD Center) จุฬาฯ และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากทำงานอย่างไร

    ดร.สุดเขต อธิบายว่าชุดตรวจ ATK ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเป็นชุดตรวจที่เรียกว่า ATK แบบติดฉลาก (Strip test) ชุดตรวจแบบนี้อาศัยการติดฉลากอนุภาคทองคำระดับนาโนบนสารชีวโมเลกุล ที่ชุดตรวจ เพื่อให้เห็นแถบสีแดงบนชุดตรวจ ATK และต้องใช้สารในการตรวจวัดมากกว่าสองชนิดขึ้นไป ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูง

     ส่วนชุดตรวจ ATK แบบใหม่ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นมานั้นอาศัยหลักการการจับกันระหว่างแอนติบอดีและแอนติเจนช่วยให้มีความไวในการตรวจจับเชื้อโควิด-19 ได้ดีขึ้น แม้จะมีเชื้อในปริมาณน้อยก็ตาม

“ที่ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากจะมีการตรึงแอนติบอดีที่มีความจำเพาะเจาะจงกับเชื้อโควิด-19 ไว้บริเวณเส้นทดสอบ (Test Line) เมื่อหยดสารคัดหลั่งตัวอย่างลงไปใน Test Line ถ้าเป็นเชื้อโควิด-19 เชื้อจะถูกจับบริเวณ Test Line ที่มีขั้วไฟฟ้าอยู่ข้างล่าง”

การอ่านผลว่า “การตรวจวัดสัญญาณทางเคมีไฟฟ้าจะแปรผกผันกับความเข้มข้นของเชื้อไวรัสโควิด-19 กรณีผู้ป่วยมีเชื้อเป็นบวก ค่ากระแสไฟฟ้าจะลดลง แต่ในกรณีที่ผู้ป่วยมีเชื้อเป็นลบค่ากระแสไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นการลดลงของกระแสไฟฟ้าสามารถใช้ในการวินิจฉัยโรค โควิด-19 ได้”

ชุดตรวจ ATK ทั่วไปประกอบด้วยแถบตรวจ ATK น้ำยา ก้าน Swab ส่วนชุดตรวจ ATK แบบใหม่ สิ่งที่เพิ่มพิเศษขึ้นมาคือขั้วไฟฟ้าที่สอดอยู่บริเวณใต้ ATK และซอง บรรจุ ATK ที่จะมี QR Code สำหรับสแกนเพื่อเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟน

       “เราสามารถดูการแปลผลการตรวจเชื้อโควิด-19 ได้จากตัวเลข ที่ปรากฎบนสมาร์ทโฟน ซึ่งง่ายและแม่นยำกว่าการดูแถบสีด้วยตาเปล่า ที่สำคัญ แม้เรามีเชื้อโควิด-19 เพียงเล็กน้อย ผลก็จะปรากฏ”

ประสิทธิภาพเยี่ยมในราคาที่ถูกกว่า

จากการทดสอบชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลาก กับกลุ่มผู้มีความเสี่ยงจากโรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดลพบว่าชุดตรวจ ATK แบบใหม่มีค่าความไวเชิงวินิจฉัย 91.66 % และค่าความจำเพาะเชิงวินิจฉัย 100 %

“ชุดตรวจนี้มีประสิทธิภาพในการวินิจฉัยโรคได้อย่างถูกต้องใกล้เคียงกับวิธีมาตรฐานในการตรวจโควิด-19 ด้วย RT-PCR"

แต่ชุดตรวจ ATK ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น แต่ราคาย่อมเยากว่าชุดตรวจแบบเดิม เนื่องจากไม่มีการติดฉลากอนุภาคทองคำในชุดตรวจ ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง และคาดว่าราคาต่อหน่วยจะอยู่ที่เพียงชุดละ 15 บาทเท่านั้น!

“ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลาก จะช่วยลดการนำเข้าชุดตรวจ ATK จากต่างประเทศ จึงเหมาะสำหรับใช้ในหน่วยงานและชุมชน รวมทั้งโรงพยาบาลที่อยู่ห่างไกลไม่มีเครื่องมือทางการแพทย์ที่เพียงพอเพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคโควิด-19 ในคนจำนวนมากได้ถูกต้อง รวดเร็ว แม่นยำ และมีค่าใช้จ่ายไม่มาก” ดร.สุดเขต กล่าวย้ำถึงเป้าหมายในการพัฒนาและผลิตนวัตกรรม

อนาคตชุดตรวจ ATK กับการวินิจฉัยโรคอื่น ๆ

จากความสำเร็จในการพัฒนาชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้า ดร.สุดเขต เผยว่าเวลานี้ทีมวิจัยกำลังพัฒนาเครื่องอ่านสัญญาณในชุดตรวจให้อ่านง่ายขึ้น เพื่อที่ประชาชนทั่วไปสามารถตรวจคัดกรองได้ด้วยตัวเองที่บ้าน นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังมีโครงการพัฒนาเซนเซอร์ชุดตรวจวัดโรคทางเพศสัมพันธ์ เพื่อให้ประชาชาชนสามารถคัดกรองโรคได้ด้วยตนเองก่อนไปตรวจที่โรงพยาบาล

การพัฒนาและต่อยอดนวัตกรรมว่า “ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์นำร่องที่จะช่วยให้เราเตรียมการรองรับโรคอุบัติใหม่ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต เพื่อป้องกันและควบคุมการแพร่ระบาดของโรคได้อย่างทันท่วงที”