NSD ต่อสู้โควิด! ด้วยเทคโนโลยี ‘กราฟีน’
NSD - สวทช.เร่งวิจัยและพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยด้วยเทคนิคภูมิคุ้มกัน หรือ Immunosensing ร่วมกับวัสดุกราฟีน เพื่อเพิ่มความไว แม่นยำในการตรวจวิเคราะห์ไวรัสก่อโรคโควิด-19 พร้อมดึงคุณสมบัติกราฟีนที่สามารถต้านเชื้อโรคจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตหน้ากาก ถุงมือ
ท่ามกลางวิกฤติการระบาดของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ 2019 ทุกประเทศทั่วโลกต่างหาทางป้องกันและลดการแพร่ระบาดให้ได้ผลให้เร็วที่สุด ทั้งมาตรการปิดเมือง ปิดประเทศ การบังคับให้ประชาชนอยู่กับบ้านและการเว้นระยะห่างทางสังคม หรือ Social Distancing
ในเมื่อเราทุกคนอยู่ที่บ้าน จึงทำให้พวกเราช่วยกันหาทางช่วยเหลือกันให้ผ่านพ้นวิกฤตนี้ไปได้ด้วยกัน ใครเป็นนักประดิษฐ์และนักวิจัย ต่างก็ช่วยกันค้นหาข้อมูลและหาทางประดิษฐ์อุปกรณ์และเครื่องมือที่จะช่วยต่อสู้กับไวรัสและป้องกันการติดเชื้อ ตัวอย่างเช่น มีการช่วยกันประดิษฐ์ Face Shield ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ รวมถึง อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล หรือ Personal Protective Equipment (PPE) ซึ่งได้แก่ เครื่องแต่งกายพิเศษและวัสดุอุปกรณ์ที่บุคลากรทางการแพทย์ใช้สวมใส่ปกปิดร่างกาย เพื่อป้องกันการสัมผัสกับเชื้อโรค เพื่อให้บุคลากรทางการแพทย์ แพทย์และพยาบาล ได้ป้องกันตัวเองจากการติดเชื้อไวรัสจากผู้ป่วยที่เข้ามาทำการรักษา
ในฐานะนักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ จึงสนใจอยากใช้ศาสตร์ความรู้ด้านนี้เพื่อหาทางช่วยบรรเทาวิกฤติครั้งนี้ และหนึ่งในวัสดุที่น่าจะเข้ามามีบทบาทนั่นคือ กราฟีน (Graphene) วัสดุคาร์บอนแบบ 2 มิติ หรือคาร์บอนแบบแผ่นบางระดับอะตอม โดยอาศัยคุณสมบัติของกราฟีนที่สามารถต่อต้านแบคทีเรียและไวรัสมาใช้ให้เป็นประโยชน์ เพื่อสร้างเป็นชุดตรวจหาเชื้อไวรัสและอุปกรณ์การแพทย์ต่างๆ
ที่ผ่านมา กราฟีนถูกใช้สร้างเซ็นเซอร์ทางชีวภาพ เช่น ชุดตรวจวินิจฉัยโรค (Diagnostic Kit) ตัวอย่างเช่น ต.ค.2562 ศูนย์วิจัยที่ประเทศสเปนร่วมกับบริษัท Biolin Scientific ผู้ผลิตเครื่องมือแพทย์ ได้วางตลาดผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์ Q-Sense ที่สร้างจากวัสดุกราฟีนออกไซด์ เพื่อใช้งานด้านการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ และการวิเคราะห์ความปลอดภัยทางสิ่งแวดล้อม และในปี 2561 กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียก็ประสบความสำเร็จในการใช้วัสดุกราฟีนสร้างอุปกรณ์ตรวจหาไวรัสเอชไอวีได้อย่างแม่นยำ
ดังนั้นแนวคิดที่จะสร้างเซ็นเซอร์ตรวจวัดไวรัสก่อโรคโควิด-19 ด้วยวัสดุกราฟีน จึงมีความเป็นไปได้สูง นอกจากการใช้กราฟีนในอุปกรณ์ตรวจวัดเพื่อหาเชื้อโรคแล้ว คุณสมบัติกราฟีนที่สามารถต่อต้านเชื้อโรคจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตหน้ากาก ถุงมือและเสื้อกาวน์ ตัวอย่างเช่น หน้ากากกันเชื้อโรค Guardian G-Volt ที่ใช้วัสดุกราฟีนกรองเชื้อโรค ทำให้สามารถกรองฝุ่นและอนุภาคที่มีขนาดเล็กถึง 0.3 ไมโครเมตร ซึ่งขนาดเล็กกว่าฝุ่นพีเอ็ม 2.5 และยังสามารถกรองไวรัสได้อีกด้วย
ถ้าเราเอากราฟีนไปเคลือบบนอุปกรณ์ทางการแพทย์และพื้นผิวต่างๆ ก็น่าจะสามารถลดการแพร่กระจายของโรคโควิด-19 ได้ดี ขณะนี้นักวิจัยที่ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ สวทช. ก็กำลังเร่งวิจัยและพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยด้วยเทคนิคภูมิคุ้มกัน หรือ Immunosensing ร่วมกับวัสดุกราฟีน เพื่อเพิ่มความไวและความแม่นยำในการตรวจวิเคราะห์ไวรัสก่อโรคโควิด-19
ขอเป็นกำลังใจให้นักวิจัยทุกท่านทั่วโลก โดยเฉพาะบุคลากรทางการแพทย์ แพทย์และพยาบาล ที่ทำงานอย่างหนักเพื่อช่วยชีวิตผู้ป่วยให้ผ่านพ้นวิกฤติในครั้งนี้...ทุกท่านเป็นฮีโร่ของพวกเราทุกคนครับ
บทความโดย ดร.อดิสร เตือนตรานนท์ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ สวทช. เมธีวิจัยอาวุโส สกว.
