'หุ่นยนต์เอไอ-อิมมูไนเซอร์' ช่วยพัฒนาวัคซีน ครั้งแรกของไทย

"วัคซีน" เป็นความหวังของการรักษาโรคต่างๆ โดยเฉพาะโรคโควิด-19 ที่กำลังแพร่ระบาดในขณะนี้ "นักวิทยาศาสตร์นักวิจัย ผู้เชี่ยวชาญทั่วโลก"กำลังเร่งค้นหาวัคซีนในการป้องกันโรคนี้อยู่ 

ว่ากันว่า การผลิตวัคซีนเพื่อป้องกันแต่ละโรคนั้นต้องใช้เวลานาน และต้องมีการทดลองในคนและสัตว์ เพื่อทดสอบผลของวัคซีนว่าสามารถกระตุ้นให้เกิดภูมิค้มกันป้องกันโรคได้หรือไม่?

ด้วยความยาวนานของการคิดค้นพัฒนาวัคซีนและอาจทำให้ต้องใช้คนและสัตว์จำนวนมากกว่าจะผลิตวัคซีนจนสามารถใช้ได้จริง คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยามหิดล ร่วมกับสถาบันชีววิทยาสาสตร์โมเลกุล ม.มหิดล ได้คิดค้น"หุ่นยนต์เอไอ-อิมมูไนเซอร์ (AI-Immunizer) หุ่นยนต์ทดสอบภูมิคุ้มกันอัจฉริยะในการพัฒนาวัคซีนของไทย เป็นการผสมผสานเทคโนโลยี เอไอ ทั้งระบบจนจบครบวงจร

"จำรัส พร้อมมาศ"ที่ปรึกษาคณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล อธิบายถึงจุดเริ่มต้นในการคิดค้นนวัตกรรมหุ่นยนต์เอไอ-อิมมูไน เซอร์ว่าวัคซีนป้องกันโรคมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง แต่การผลิตหรือคิดค้นวัคซีนได้นั้นต้องใช้เวลานานพอสมควร อย่าง วัคซีนสำหรับโรคโควิด-19 นักวิจัยบอกว่าอาจต้องใช้เวลานาน12- 18 เดือนเพราะต่อให้มีองค์ความรู้ มีตัววัคซีนแล้ว  แต่ต้องผ่านกระบวนการพัฒนาวัคซีน ก่อนจะไปทดลองในสัตว์และคน เพื่อกระตุ้นให้เกิดภูมิคุ้มกันซึ่งต้องใช้เวลานาน และสามารถใช้ได้จริง

ทีมวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์ จึงได้ร่วมมือกับสถาบันชีววิทยาศาสตร์โมเลกุล พัฒนาหุ่นยนต์เอไอ-อิมมูไนเซอร์ ซึ่งถือเป็นครั้งแรกของไทยในการทำงานทดแทนมนุษย์ เพื่อทำให้การพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคต่างๆ ได้เป็นจริงอย่างรวดเร็วโดยเบื้องต้นสามารถลดระยะเวลาการผลิตวัคซีนก่อนจะมาสู่การทดลองในสัตว์หรือคนได้30%

"หุ่นยนต์เอไอ-อิมมูไนเซอร์" ยกระดับขั้นตอนการทดสอบภูมิคุ้มกันวัคซีนของทยด้วยเทคโนโลยีหุ่นยนต์ โดยนำกระบวนการงานเข้าสู่ดิจิตอลแพลตฟอร์ม ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับระบบสาธารณสุขของไทย ทดแทนภาระงานทำซ้ำและเสี่ยงอันตรายของบุคลากรผู้ปฎิบัติงานกว่า 30% ใช้ทดแทนแรงงานบุคลากรที่ขาดแคลนในการดำเนินกระบวนการทดสอบในห้องวิจัยได้มากกว่า 50% โดยหุ่นยนต์สามารถทำงานอัตโนมัติได้ทั้งกลางวันและกลางคืนตามเวลากำหนด

มม.มีงานวิจัยเกี่ยวกับวัคซีนมาอย่างยาวนาน ซึ่งมีศูนย์วิจัยเกี่ยวกับวัคซีนตั้งแต่ระดับพื้นฐานจนถึงสามารถใช้ได้จริง

"นพ.นรัตถพล  เจริญพันธุ์" ผู้อำนวยการสถาบันชีววิทยาศาสตร์โมเลกุล ม.มหิดล กล่าวว่าขณะนี้นักวิจัยนานาประเทศกําลังเร่งคิดค้นพัฒนาวัคซีน รวมถึงประเทศไทยด้วย โดยนักวิจัยด้านวัคซีนจะต้องทํางานตอบสนองให้ทันต่อความต้องการใช้งาน และยังต้องคํานึงถึงพันธุกรรมของไวรัสชนิดนี้ที่มีความหลากหลาย ทั้งนี้ต้องใช้บุคลากรที่ผ่านการประเมินความสามารถ ผ่านการฝึกฝนและประสบการณ์ที่ยาวนาน

"การทํางานแข่งกับเวลาเช่นนี้ อาจก่อให้เกิดความเครียด เหนื่อยล้าและคลาดเคลื่อนได้ การใช้นวัตกรรมเทคโนโลยีหุ่นยนต์เอไอ- อิมมูไนเซอร เป็นอีกก้าวสําคัญในการเร่งขับเคลื่อนงานวิจัยพัฒนาวัคซีนของประเทศไทยในวิถีใหม่สําหรับป้องกันโรคติดเชื้อไวรัสที่สําคัญหลายชนิด รวมทั้ง COVID-19 ให้ประสบความสําเร็จสู่เป้าหมายได้เร็วยิ่งขึ้นและปลอดภัยต่อทุกคน"

"เอกชัย วารินศิริรักษ์" หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และหัวหน้าโครงการวิจัยหุ่นยนต์เอไอ - อิมมูไนเซอร์ กล่าวว่า หุ่นยนต์ดังกล่าวเป็นหุ่นยนต์ทดสอบภูมิคุ้มกันอัจฉริยะที่มีประสิทธิภาพสูง ชนิด 6 แกนและมี 2 แขน และมีแบบเแขนเดียว สามารถปฏิบัติการทดสอบระดับภูมิคุ้มกันในการลบล้างฤทธิ์ของไวรัส ที่เรียกว่าNeutralization Test ทดแทนมนุษย์ได้อย่างครบวงจร

ตั้งแต่การนำเพลทเลี้ยงเซลล์ที่บรรจุเซลล์เพาะเลี้ยงเข้าระบบช่วยระบบติดฉลากบนเพลท, ปฏิบัติการเจือจาง (Dilute) ซีรัมตัวอย่างที่มีแอนติบอดี้ในหลอดทดลองด้วยตัวทําละลายในปริมาณตามต้องการ นําซีรั่มที่เจือจางแล้วตามกําหนดผสมกับตัวอย่างไวรัส ดูดนํ้าเลี้ยงเซลล์  นําตัวอย่างที่ผสมเข้าสู่เซลล์เพาะเลี้ยงแล้ววางบนเครื่องเขย่า เป็นต้น

ทั้งนี้ ยังสามารถถ่ายภาพและประมวลผลโดยการอ่านจํานวนไวรัสพลาค (plaque) ที่ปรากฏขึ้น และวิเคราะหผลทั้งระบบด้วย AI จึงทําให้สามารถทดแทนการทํางานของมนุษย์ลดความเสี่ยงสูงต่อการติดเชื้อ ลดข้อผิดพลาด และความซํ้าซ้อน โดยทีมวิจัยได้ออกแบบให้เป็นระบบปิดในการปฏิบัติการด้วยเทคนิคปลอดเชื้อ (Aseptic Condition) ซึ่งปลอดภัยต่อการใช้งาน และทํางานได้อย่างมีประสิทธิ์ เบื้องต้นในการผลิตคิดค้นหุ่นยนต์นี้มีใช้ระยะเวลาเพียง 2 เดือน และมีการทดลองซอฟตแวร์ ก่อนจะมีการเปิดใช้อย่างเป็นทางการในวันที่ 23 มิ.ย.ที่ผ่านมา โดยเบื้องต้นใช้งบประมาณ 10 ล้านบาทในการดำเนินการ เพื่อจะทำให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างมีคุณภาพ

อย่างไรก็ตาม นวัตกรรมหุ่นยนต์ เอไอ-อิมมูไนเซอร์สำหรับทดสอบภูมิคุ้มกันอัจฉริยะในการพัฒนาวัคซีนนี้ ส่งผลดีต่อการเสริมศักยภาพการพัฒนาวัคซีนของไทย และเป้นการนำเทคโนโลยีมาขยายผลและใช้ประโยชน์ได้จริง  ถือเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่จะร่วมแก้ปัญหาการขาดแคลนบุคลากรผู้เชี่ยวชาญด้านการทดสอบวัคซีนที่ต้องใช้เวลาฝึกฝนและประสบการณ์อันยาวนาน รวมถึงลดภาระความเสี่ยงของบุคลากรได้