th th
en

ในช่วง 1 ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีและนวัตกรรมทั่วโลก ยังคงมีการพัฒนาอยู่อย่างต่อเนื่อง เกิดเป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์มากมาย ที่มาช่วยให้การใช้ชีวิตในช่วงโควิด-19 มีความสะดวกสบายมากขึ้น ในปัจจุบัน จำนวนผู้ติดเชื้อโควิด-19 ทั่วโลกยังคงเพิ่มสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีและสร้างนวัตกรรมใหม่ ๆ  ขึ้นมามากมาย เพื่อช่วยอำนวยความสะดวกทั้งในด้านการรักษา และการตรวจหาเชื้อไวรัสโควิด-19 ซึ่งถือเป็นขั้นตอนคัดกรองผู้ป่วยที่สำคัญ โดยมีอยู่ 3 วิธี หลักด้วยกัน ได้แก่

  1. การตรวจหาสารพันธุกรรมของไวรัสโควิด-19 ด้วยวิธี Real-time PCR
  2. การตรวจหาโปรตีนที่เป็นส่วนประกอบของไวรัสโควิด-19 ด้วยวิธีชุดทดสอบแอนติเจน (Antigen Test Kit)
  3. การตรวจหาภูมิคุ้มกันต่อไวรัสโควิด-19 ด้วยชุดทดสอบแอนติบอดี้ (Antibody Test Kit)

ในวันนี้เราจะมาเล่าถึงวิธีการตรวจหาภูมิคุ้มกันหรือแอนติบอดี้ของไวรัสโควิด-19 แบบใหม่ ที่ใช้อุปกรณ์อย่างโทรศัพท์มือถือแบบสมาร์ตโฟนเป็นส่วนประกอบสำคัญ

การทดสอบแอนติบอดี้เพื่อตรวจหาภูมิคุ้มกันโควิด-19 โดยใช้ Quantum dot smartphone หรือชื่อเต็มคืออุปกรณ์ตรวจสารคัดหลั่งจากควอนตัมบาร์โคดด้วยสมาร์ทโฟน (Smartphone-based quantum barcode serological assay device) เป็นเทคโนโลยีใหม่ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ ที่ถูกวิจัยและพัฒนาโดย Ayden Malekjahani และ Johnny Zhang นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโทรอนโท ประเทศแคนาดา ร่วมกับ ศูนย์วิทยาศาสตร์สุขภาพซันนีบรูค (Sunnybrook Health Sciences Centre) สาธารณสุขออนแทริโอ (Public Health Ontario) และโรงพยาบาลเมาท์ซินาย (Mount Sinai Hospital) และเป็นงานวิจัยที่ได้เผยแพร่ใน Nano Letters ของ ACS Publications

โดยปกติแล้วขั้นตอนการตรวจหาเชื้อไวรัสโควิด-19 อย่างเช่นวิธี Real-time PCR ต้องมีการเก็บสารคัดหลั่งจากผู้ป่วย แล้วส่งตรวจไปยังห้องแล็บเพื่อทำการทดสอบหาผลลัพธ์ที่ได้ ซึ่งต้องใช้ระยะเวลานาน แตกต่างกับการตรวจหาเชื้อไวรัสโควิด-19 จากแอนติบอดี้ด้วยอุปกรณ์นี้ ซึ่งสามารถลดระยะเวลาการวินิจฉัยโควิด-19 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ี.

หลักการตรวจแอนติบอดี้ด้วย Quantum dot smartphone เริ่มจากการเก็บตัวอย่างสารคัดหลั่ง เช่น เลือดของผู้ป่วย แล้วจึงนำมาใส่ Quantum dot barcode (QDB) ที่มีขนาดเล็กมากๆ ในระดับนาโนเมตร และมีคุณสมบัติสามารถเรืองแสงได้ตามพลังงานกระตุ้นที่ได้รับ ซึ่งในการทดลองนี้มี QBD มากกว่าหนึ่งแบบ เนื่องจากถูกออกแบบมาให้มีความจำเพาะเจาะจงกับโปรตีนต่างชนิดกัน รวมถึงแอนติบอดี้ของไวรัสโควิด-19ในสารคัดหลั่งอีกด้วย

ต่อมาจะเกิดกระบวนการที่แอนติบอดี้เป้าหมายเข้ามาจับกับ QDB  แล้วตามประกบด้วยแอนติบอดี้ตัวที่สองซึ่งติดสารเรืองแสง (Fluorophore) เข้ามาจับกับแอนติบอดี้เป้าหมาย ทำให้เกิดโครงสร้างแบบแซนวิช เมื่อกดถ่ายรูปจากกล้องของโทรศัพท์มือถือสมาร์ตโฟนแสงเลเซอร์จะถูกยิงเข้าไปที่ตัวอย่างสารคัดหลั่ง เกิดการกระตุ้นให้ Quantum dot และสารเรืองแสงปลดปล่อยพลังงานแสงสีต่าง ๆ ออกมา ให้เราเห็นผ่านหน้าจอโทรศัพท์มือถือสมาร์ทโฟน ซึ่ง QDB แต่ละแบบก็จะปลดปล่อยแสงสีที่ความยาวคลื่น และความเข้มข้นต่างกัน เป็นการบ่งบอกปริมาณของแอนติบอดี้เป้าหมายและโปรตีนชนิดอื่น ๆ ในสารคัดหลั่ง

จากนั้นภาพที่ได้จะถูกบันทึกแบบเรียลไทม์ ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้มีความแม่นยำสูง เปรียบได้กับเทคนิคของการถ่ายภาพเอกซเรย์ ที่เมื่อถ่ายแล้วจะได้ภาพปรากฎจริง ซึ่งแพทย์สามารถนำภาพมาวินิจฉัยและทำการรักษาได้อย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับการใช้อุปกรณ์นี้ในการตรวจหาเชื้อไวรัสโควิด-19 สามารถช่วยลดเวลาในการประมวลผล และทำให้ผู้ป่วยได้รับการตรวจคัดกรองและส่งไปรักษาได้ทันท่วงที.

อย่างไรก็ตามงานวิจัยนี้ยังมีข้อจำกัดในด้านการตรวจโควิด-19 อยู่บ้าง  เพราะไม่สามารถตรวจผู้ป่วยที่เพิ่งได้รับเชื้อไวรัส และผู้ที่ได้รับวัคซีนโควิด-19 แล้วได้ เนื่องจากผลตรวจที่ได้อาจเกิดข้อผิดพลาดหรือคลาดเคลื่อนจากที่ควรจะเป็น

จะเห็น้ว่างานวิจัยนี้ก็เป็นอีกหนึ่งงานวิจัยที่มีเป้าหมายสำคัญ คือ การทำให้ทุกคนสามารถเข้าถึงการตรวจโควิด-19 ได้มากขึ้น โดยช่วยลดทั้งขั้นตอน และเวลาในการตรวจโควิด-19 ด้วยการประยุกต์นำความรู้ด้านชีวการแพทย์มาใช้ควบคู่กับเทคโนโลยีใกล้ตัวอย่างโทรศัพท์มือถือสมาร์ตโฟน ไม่แน่ว่าในอนาคตเราอาจจะเห็นนวัตกรรมนี้ถูกพัฒนาและนำมาใช้ประโยชน์จริงในทางการแพทย์ต่อไป

 

ที่มารูปภาพ:

[1] https://www.utoronto.ca/news/researchers-develop-quantum-dot-smartphone-device-diagnose-and-track-covid-19

 

 

อ้างอิงจาก:

[1] https://www.utoronto.ca/news/researchers-develop-quantum-dot-smartphone-device-diagnose-and-track-covid-19
[2] https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.1c01280

เรียบเรียง: พัชนิดา มณีโชติ
ตรวจทาน: ฐิติ สิริธนากร
กองวิชาการเทคโนโลยีและนวัตกรรม สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ

 

 

 
กรอกอีเมลเพื่อติดตามข่าวสาร