มหิดลใช้คณิตศาสตร์ช่วยผ่าตัด

มหิดลใช้คณิตศาสตร์ช่วยผ่าตัดบายพาส ลดปัญหาผู้ป่วยหลอดเลือดหัวใจอุดตันซ้ำ
ทีมแพทย์และนักวิจัยมหิดลพัฒนาแบบจำลองคณิตศาสตร์ ช่วยผ่าตัดบายพาสผู้ป่วยหลอดเลือดหัวใจอุดตัน ใช้ข้อมูลภาพซีทีสแกนสร้างหลอดเลือดจำลองเสมือนจริงได้สมบูรณ์แบบที่สุดในโลก ช่วยแพทย์เข้าใจปัญหาของโรคและเห็นการไหลของเลือด พร้อมออกแบบการทำบายพาสที่เหมาะสม เห็นผลการผ่าตัดก่อนลงมือจริง ช่วยลดปัญหาผู้ป่วยต้องเข้ารับการผ่าตัดใหม่
รศ.ดร.เบญจวรรณ วิวัฒนปฐพี อาจารย์ภาควิชาคณิตศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ ร่วมกับ ผศ.นพ.ทนงชัย สิริอภิสิทธิ์ ภาควิชารังสีวิทยา คณะแพทยศาสตร์ ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล แถลงผลสำเร็จของโครงการวิจัย "เทคนิคการจำลองแบบคณิตศาสตร์เพื่อช่วยการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดหัวใจ" ที่คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล (พญาไท) เมื่อต้นเดือนมิ.ย.ที่ผ่านมา
ผศ.นพ.ทนงชัย กล่าวว่า จากปัญหาการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดหัวใจที่ผ่านมา ของศิริราชพยาบาลที่มีผู้ป่วยเฉลี่ยปีละกว่า 1,200 ราย พบว่า 25% ของผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัดบายพาส จะต้องกลับมาเข้ารับการผ่าตัดใหม่อีกครั้งภายใน 1 ปี ขณะที่ผู้ป่วยอีกกว่า 50% ต้องกลับมารับการผ่าตัดใหม่อีกครั้งภายใน 10 ปี เพราะหลอดเลือดหัวใจอุดตันซ้ำ ซึ่งคาดว่าเป็นเพราะแพทย์ยังไม่เข้าใจกลไกและปัญหาของโรค รวมถึงผลที่เกิดจากการผ่าตัดบายพาสอย่างละเอียดลึกซึ้งมากพอ จึงได้ร่วมกับ รศ.ดร.เบญจวรรณ พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อศึกษาสิ่งที่เกิดขึ้นในหลอดเลือดหัวใจทั้งก่อนและหลังการผ่าตัด เพื่อช่วยในการวางแผนการรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดเวลาก่อนลงมือผ่าตัดจริง
รศ.ดร.เบญจวรรณ อธิบายกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTVผู้จัดการออนไลน์ว่า ได้นำข้อมูลจริงจากผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจจำนวน 50 ราย มาพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ และใช้ข้อมูลภาพซีทีสแกน (CT scan) มาสร้างแบบจำลองหลอดเลือดหัวใจเสมือนจริงสามมิติ และใช้เทคนิคพิเศษในการปรับแต่งผิวหลอดเลือดหัวใจให้เรียบ ทำให้ได้ภาพสามมิติเสมือนจริงของหลอดเลือดหัวใจที่มีแขนงหลอดเลือดสมบูรณ์ที่สุดในขณะนี้ เพื่อใช้อธิบายการไหลของเลือด แรงดันเลือด และแรงเค้นที่หลอดเลือด ได้อย่างเข้าใจและน่าเชื่อถือยิ่งขึ้น
"แบบจำลองคณิตศาสตร์ที่พัฒนาขึ้น จะช่วยอธิบายกลไกการเกิดโรคหลอดเลือดหัวใจในผู้ป่วยแต่ละรายได้ โดยแพทย์จะต้องวัดแรงดันและอัตราการไหลของเลือดในหลอดเลือดหัวใจมาใช้คำนวณในแบบจำลอง และนำภาพซีทีสแกนหลอดเลือดหัวใจมาสร้างแบบจำลองสามมิติ เพื่อศึกษากลไกต่างๆ ซึ่งจะทำให้แพทย์เข้าใจการไหลของเลือด แรงดันเลือด แรงเค้นที่ผนังหลอดเลือดของผู้ป่วยได้ดียิ่งขึ้น แล้ววางแผนว่าควรจะทำการผ่าตัดบายพาสอย่างไรจึงจะเหมาะสมที่สุดในผู้ป่วยแต่ละราย" รศ.ดร.เบญจวรรรณ
"ในอดีตการผ่าตัดบายพาสหลอดเลือดหัวใจอาศัยประสบการณ์ของแพทย์เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งบางครั้งอาจทำให้การรักษาไม่ได้ผลดีเท่าที่ควร ทำให้ผู้ป่วยต้องกลับมาเข้ารับการผ่าตัดใหม่ภายในเวลาไม่ถึง 1 ปี แต่หลังจากนี้เราสามารถใช้แบบจำลองคณิตศาสตร์ช่วยในการวางแผนการรักษาที่มีประสิทธิภาพกว่าเดิม แพทย์สามารถเห็นผลการรักษาก่อนการผ่าตัดจริงได้ และช่วยลดเวลาในการผ่าตัดบายพาสด้วย" ผศ.นพ.ทนงชัย กล่าว
ทั้งนี้ ทีมวิจัยใช้เวลาพัฒนาเทคนิคดังกล่าวมากว่า 2 ปี โดยได้รับทุนวิจัยของมหาวิทยาลัยมหิดล 1.3 ล้านบาท และได้ตีพิมพ์ผลวิจัยในวารสารนานาชาติหลายฉบับ เช่น ไบโอเมดิคัล ไซน์ (Biomedical Science) และ แมทเทอมาติคัล ไบโอไซน์ แอนด์ เอนจิเนียริง (Mathematical Bioscience and Engineering)
อย่างไรก็ตาม ขณะนี้การใช้เทคนิคการจำลองแบบคณิตศาสตร์เพื่อช่วยการผ่าตัดบายพาสดังกล่าวจะต้องใช้เวลาประมาณ 1 สัปดาห์ แพทย์จึงจะลงมือผ่าตัดได้ แต่ทีมวิจัยจะพัฒนาต่อไปอีกเพื่อให้ใช้เวลาลดลงเหลือ 2-3 ชั่วโมง หรือถ้าจะให้ดียิ่งขึ้นคือใช้เวลาเพียง 5-10 นาที เพราะผู้ป่วยบางรายอาจจำเป็นต้องได้รับการผ่าตัดอย่างเร่งด่วน.

Source:โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์
>http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9520000062999

Balloon angioplasty

Your doctor has recommended that you undergo a balloon angioplasty with a stent implant. But what does that actually mean?
The heart is located in the center of the chest. It's job is to keep blood continually circulating throughout the body.
The blood vessels that supply the body with oxygen-rich blood are called arteries.The arteries that supplies blood to the heart muscle itself are called coronary arteries.Sometimes, these blood vessels can narrow or become blocked by plaque deposits, restricting normal blood flow.
In simple terms, a balloon angioplasty with stent insertion is a procedure used to increase the amount of blood flowing through the coronary artery.
During a balloon angioplasty, a heart specialist will insert a thin tube into an artery in your arm or leg and gently guide it towards the problem area in your heart.
Once the tube is in place, a small balloon is briefly inflated in order to widen the narrowed artery.
A short length of mesh tubing called a stent is then inserted into the newly widened artery.During and after the procedure, your doctor will take x-rays in order to monitor your progress.

>http://www.PreOp.comPatient ED @ 617-379-1582 INFO

การขยายหลอดเลือดหัวใจด้วยการใช้บอลลูน
ปัจจุบันโรคหัวใจขาดเลือด หรือโรคหลอดเลือดแดงโคโรนารีที่ไปเลี้ยงหัวใจตีบ (Coronary Artery Disease, CAD) เป็นโรคหัวใจที่พบได้บ่อย และเป็นสาเหตุการตายของผู้ป่วยโรคหัวใจ ผู้ป่วยมักจะมีอาการเจ็บแน่นหน้าอกหรือเหนื่อยง่ายเวลาออกกำลัง และในบางรายก็มีอาการเฉียบพลันเกิดหัวใจวายได้ซึ่งวิธีการรักษา โรคนี้ในปัจจุบันมีอยู่ 3 วิธี คือ การผ่าตัดนำหลอดเลือดที่ขา หรือหลอดเลือดแดงบางที่มาตัดต่อกับหลอดเลือดที่อุดตันทำทางเดินของเลือดใหม่ ซึ่งเราเรียกการผ่าตัดนี้ว่า Coronary Artery Bypass Graft (CABG)การใช้ยารักษาและการใช้บอลลูนขยายหลอดเลือดหัวใจรวมถึงการใส่ขดเลือดในหลอดเลือดหัวใจด้วย
ในเดือนกันยายน ปี ค.ศ. 1977 นายแพทย์ชาวเยอรมันชื่อ Andreas Gruentzigได้ทำการรักษาผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจตีบ โดยการใช้บอลลูนขยายหลอดเลือดเป็นผลสำเร็จตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็มีการรักษาและพัฒนาวิธีการรักษาแบบใหม่นี้ ทำให้ได้ผลการรักษาที่ดีและยอมรับกันทั่วไป เรียกวิธีการรักษาแบบนี้ว่า Percutaneous Translumianl CoronaryAngioplasty (PTCA)
Percutaneous หมายถึง การรักษาโดยการเจาะรูผ่านทางผิวหนัง บริเวณขาหนีบเพื่อใส่สายสวน หัวใจเข้าไปTranslumianlหมายถึง การรักษานี้กระทำภายในหลอดเลือด (หรือท่อ)Coronary หมายถึงหลอดเลือด Coronary ที่ไปเลี้ยงหัวใจAngioplasty หมายถึง การรักษาด้วยการใส่สายสวนหัวใจที่มี balloon หรือลูกโป่งเล็กๆ อยู่บริเวณปลายของสายสวน ซึ่งบอลลูนนี้จะใส่เข้าไปในหลอดเลือดแดงที่ตีบอยู่ หลังจากนั้นแพทย์จะดันให้ลูกโป่งก็จะดันให้ลูกโป่งพองออกตรงตำแหน่งที่ตีบ แรงกดของลูกโป่งก็จะดันผนังหลอดเลือดที่ตีบนั้นให้ขยายออกทำให้เลือดสามารถไหลผ่านไปเลี้ยงหัวใจได้มากขึ้น
ข้อดีของการทำการขยายหลอดเลือดหัวใจทางหลอดเลือดแดงบริเวณ ข้อมือ (Radial artery)
ข้อดีของวิธีนี้คือ คนไข้สามารถลุกนั่งหรือเดินได้ทันทีหลังจากที่สวนหัวใจเสร็จแต่วิธีนี้ต้องอาศัยความชำนาญของแพทย์ผู้เชี่ยวชาญการขยายหลอดเลือดหัวใจอย่างมาก แตกต่างจากวิธีการสวนหัวใจเข้าทางขาหนีบคนไข้จะต้องนอนราบไม่งอขาข้างที่ทำเป็นเวลาอย่างน้อย 6 ชั่วโมง
ทำไมต้องรักษาโรคหัวใจขาดเลือดด้วยวิธี PTCA ?
ก่อนทำ PTCA ได้แพร่หลายและนิยมกันมากขึ้นเรื่อยๆ ในประเทศไทยก็ได้มีการรักษาโดยวิธี PTCA ในโรงพยาบาลใหญ่ๆ หลายแห่งทั้งของรัฐและเอกชน ระยะเวลาในการทำ PTCA เฉลี่ยส่วนใหญ่จะใช้เวลาประมาณ 1/2 -1 1/2 ซม. ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของหลอดเลือดที่ตีบ และจำนวนของหลอดเลือดที่ตีบด้วย ข้อดีของการทำ PTCA คือการทำให้ผู้ป่วยหายจากการเจ็บหน้าอกได้อย่างรวดเร็ว และระยะเวลาพักฟื้นภายในโรงพยาบาลก็จะสั้นมาก ผู้ป่วยส่วนมากจะสามารถกลับบ้านได้ภายใน 1-2 วัน และกลับไปทำกิจกรรมหรืองานต่างๆ ได้ตามปกติภายใน 1 สัปดาห์ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับการผ่าตัดแล้วพบว่าผู้ป่วยต้องอยู่โรงพยาบาล 1-2 สัปดาห์ และกลับไปทำงานได้ตามปกติภายในประมาณ 3-4 สัปดาห์
พบปัญหาการทำ PTCA หรือไม่
สำหรับปัญหาในการทำบอลลูนในช่วงแรกๆ ที่สำคัญมีอยู่ 2 อย่างคือ การเกิดปิดของเส้นเลือดทันที (Abrupt Closure) หลังจากการทำ PTCA ซึ่งเกิดได้ ประมาณ 3-6 % และอาจจำเป็นต้องไปทำผ่าตัด CABG เป็นกรณีฉุกเฉินถ้าแก้ไขอะไรไม่ได้พบประมาณ 1% ของผู้ป่วยที่มาทำ PTCA และเกิดการตีบใหม่ (Rest enosis) ซึ่งเกิดขึ้นประมาณ 30-40 % และมักเกิดจากภายหลังการทำ PTCA 3-6 เดือนแรก
มีวิธีการลดการตีบใหม่ของหลอดเลือดหรือไม่ ?
ปัจจุบันมีการนำเอาเทคโนโลยีใหม่ๆ ในการขยายหลอดเลือดหัวใจมาใช้กันมากขึ้น เพื่อลดการตีบซ้ำ (Restenosis) เช่น การใช้เครื่องมือตัดก้อนไขมัน หรือแคลเซียมในเส้นเลือด (Directional Coronary Arthrectomy, DCA) การใช้หัวกรอเพชร (Rotablator) การใช้ขดเลือดเล็กๆไปถ่างเส้นเลือดไว้ (Stent) หรือการใช้แสงเลเซอร์ร่วมกับการใช้ ballon เราอาจเรียกวิธีการขยายหลอดเลือดด้วยการใช้บอลลูนร่วมกับเครื่องมือใหม่ๆ เหล่านี้ว่า Percutaneous Coronary Intervention (PCT) และพบว่าการใช้ขดลวดเล็กร่วมกับบอลลูนอาจลดการตีบซ้ำใหม่ เหลือเพียง 10-20 % และสามารถแก้ไขการยุบตัวของหลอดเลือดได้ โดยลดอัตราเสี่ยงที่จะต้องส่งไปผ่าตัดเหลือน้อยกว่า 0.5 %
ผลสำเร็จของการทำด้วยวิธี PCI
อย่างไรก็ตาม การทำ PTCA ด้วยการใช้บอลลูนธรรมดาก็ยังเป็นที่นิยมใช้กันอยู่ โดยมีการใส่ขดลวดร่วมด้วยมากกว่า 80 % และยังมีขดลวดแบบใหม่ที่สามารถลดการตีบแบบใหม่ ที่สามารถลดการตีบใหม่ลงเหลือน้อยกว่า 5 % อีกด้วย ผลการรักษาด้วยวิธี PCI นี้ ปัจจุบันมีผลสำเร็จตั่งแต่ 85-99% ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง โดยที่เราไม่สามารถใช้การรักษาแบบนี้ทดแทนการผ่าตัดได้ในบางกรณี
ดังนั้น แพทย์ผู้รักษาจะเป็นผู้แนะนำได้ดีที่สุดว่าควรจะให้การรักษาแบบใดในผู้ป่วยรายใด และภายหลังการรักษาแล้ว แพทย์จะอธิบายการปฏิบัติตัว หรือจำกัดกิจกรรมบางอย่าง รวมทั้งเกี่ยวกับการรับประทานยาและอาหารที่จำเป็น ดังนั้นการกลับมาพบแพทย์ตามนัดเป็นสิ่งที่สำคัญมากเพราะอาจต้องมีการตรวจบางอย่างอีกเพื่อให้แน่ใจว่าหลอดเลือดของหัวใจยังมีการไหลเวียนโลหิตได้ดี ทำให้ผู้ป่วยโรคหัวใจนั้นสามารถมีสุขภาพและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นได้
ขดลวดถ่างเส้นเลือดแบบพิเศษ ดีกว่าขดลวดธรรมดาอย่างไร?
การใช้ขดลวดแบบพิเศษ จะสามารถป้องกันการตีบใหม่ของหลอดเลือดได้มาก ปกติถ้าใช้ขดลวดธรรมดาในการตีบใหม่อยู่ที่ประมาณ 15-20 % แต่ถ้าใช้ขดลวดแบบพิเศษที่มียาเคลือบอยู่นี้ ส่วนใหญ่จะเป็นยาที่ออกฤทธิ์ ต้านการแบ่งตัวของเซลล์ ลักษณะคล้ายกับยาที่ใช้กับโรคมะเร็ง เพราะฉะนั้นถ้าใช้ขดลวดแบบมาตรฐานเกิดการตีบใหม่ประมาณ 10-20 % แต่ถ้าใช้ขดลวดแบบพิเศษปรากฏว่าการตีบใหม่ลดลง เหลือน้อยกว่า 5 % และพบว่าคนไข้จะไม่ค่อยมีปัญหาหลังจากทำไปแล้ว และก็ลดการที่ต้องมาทำใหม่อีกในช่วง 3-6 เดือนแรกที่จะมีการตีบใหม่ นั่นก็คือข้อดีของขดลวดแบบพิเศษที่มียาเคลือบอยู่

Source:>http://www.vibhavadi.com/web/health_detail.php?id=111

More Details see :>http://www.yourhealthyguide.com/article/ah-balloon.html

Drug Delivery

Dr. Lindsay Machan and Dr. William Hunter developed a drug-delivery technique that has revolutionized the treatment of coronary artery disease (CAD) and advanced the science of localized drug delivery. Over 1.8 million TAXUS TM paclitaxel-eluting stents were implanted in patients in the first two years after approval, helping treat CAD, a leading cause of cardiovascular disease.
See http://www.manningawards.ca/awards/wi

More Informations
>http://www.youtube.com/watch?v=mjKd-TO0UOA&feature=related

Drug Eluting Stents(2)

ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสายสวนหลอดเลือดที่มีส่วนประกอบของยา

( สัปดาห์ที่ 2 เดือนตุลาคม พ.ศ.2550)

การใส่สายสวนหลอดเลือดชนิดเคลือบยา(Drug-Eluting Stents)นั้นสามารถลดลดความต้องการในการทำ revascularization เนื่องจากการเกิดหลอดเลือดตีบซ้ำ (restenosis) หลังจากการขยายหลอดเลือดหัวใจ percutaneous coronary intervention (PCI) ได้ อย่างไรก็ตามมีรายงานในการเพิ่มขึ้นของการเกิดก้อนลิ่มเลือดอุดตันและความเป็นไปได้ในการเกิด myocardial infarction (MI) และการเสียชีวิตหลังจากการทำ PCI แม้ว่าจะมีการใช้ยา aspirin และ clopidogrel ซึ่งประโยชน์ในการใช้ Drug-Eluting Stents นั้นยังไม่ชัดเจน ในการศึกษานี้ได้เก็บข้อมูลจาก Ontario ประเทศ Canada ระหว่างเดือนธันวาคม พ.ศ. 2546 ถึง มีนาคม พ.ศ. 2548 โดยการศึกษาเป็นแบบ cohort ทำการเปรียบเทียบผลลัพธ์ในผู้ป่วยที่ได้รับการใส่ขดลวดชนิดเคลือบยาและไม่เคลือบยา โดย primary outcome คือ อัตราการทำ target-vessel revascularization, การเกิด MI และการเสียชีวิต ผลการศึกษาพบว่าอัตราการทำ target-vessel revascularization ในระยะเวลา 2 ปีของผู้ป่วยที่ใส่ขดลวดชนิดเคลือบยาต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.001)>

Drug Eluting Stents(1)

Drug Eluting Stents or better alternatives?

The stop to drug eluting stents has come or at least the process to them has become? Millions of patients have been implanted with these metallic meshes to prevent and cure atherosclerosis, but now many doubts rise on the long term reliability of these biomedical devices, especially on their novel approach provided by drug eluting stents. Cardiologists adopted with enthusiasm this high tech but also high cost solution, with the promise to drastically reduce in stent restenosis, the pathology which leads to stent deployment failure in 15-30% of patients. From 2004, when two types of drug eluting stent have been approved by Food and Drug Administration (FDA), these biomedical endo prostheses shifted their usage from only high risk patients to almost all non-invasive surgical procedures (80% of implanted stents are currently drug eluting stents). Higher costs for the health services, but higher profits for stent manufacturers, that invested a lot of money in drug eluting stent technology. In the middle, rising concern about a crescent incidence of thrombosis and heart attacks following drug eluting stent deployment.

>http://biomedical-engineer.blogspot.com/

ขดลวดเคลือบยา

แนวทางมาตรฐานสำหรับการรักษาหลอดเลือดหัวใจตีบตันแบบสายสวนทางผิวหนัง
นพ.จีระศักดิ์ สิริธัญญานนท์

ปัจจุบันการรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจ มักใช้วิธีขยายหลอดเลือดด้วยบัลลูนและค้ำการถ่างขยายหลังทำบัลลูนด้วยขดลวด ที่นิยมใช้มีอยู่สองชนิดคือ ขดลวดเคลือบและไม่เคลือบยา สำหรับขดลวดเคลือบยาที่จัดเป็นมาตรฐาน โดยอาศัยข้อมูลการศึกษาต่างๆทางด้านคลินิก ทำให้มีขดลวดเคลือบยาที่ได้การอนุมัติและยอมรับในปัจจุบันอยู่ 2 ชนิด คือ sirolimus-eluting stent ซึ่งเป็นขดลวดที่มีลักษณะจำเพาะ ใช้อุปกรณ์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเองเท่านั้น และ paclitaxel-eluting stent ที่มีความหลากหลายของอุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ โดยมีทั้ง nonpolymer และ polymer based (เป็นลักษณะ plastic acrylic eluting paclitaxel และ polymer eluting paclitaxel) ดังนั้น จึงค่อนข้างง่ายต่อการประยุกต์ข้อมูลของ sirolimus ไปใช้ในทางคลินิก ขณะที่ผลของ paclitaxel ค่อนข้างจะยากในการแปลผลของการใช้ขดลวดชนิดนี้ทางคลินิก เนื่องจากการทดลองมีการใช้ยาทั้ง polymer และไม่มี polymer โดยเฉพาะขดลวดที่ไม่ได้ใช้ยาชนิด polymer เคลือบ จะไม่สามารถแสดงถึง ประโยชน์ทางคลินิกได้ชัดเจน และเกิดผลไม่พึงปรารถนาค่อนข้างสูง ดังเช่นใน SCORE trial1 (Study to Compare REstenosis rate between Quest and Qua DS-QP2) พบอัตราการเกิด stent thrombosis สูงถึง 9.4% ในปัจจุบันจึงมีแต่ polymer eluting paclitaxel ที่ใช้อยู่เท่านั้น
ที่สำคัญอีกประเด็นหนึ่งคือ ข้อจำกัดของการนำการศึกษาทดลองไปใช้ในทางคลินิค เพราะใช้ทดลองกับกลุ่มที่มีความเสี่ยงต่ำ และเป้าหมายหลักของการทดลองในผู้ป่วยกลุ่มนี้ จะพิจารณาผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นในทางคลินิกแบบอ้อมๆ หรือที่เรียกว่า surrogate clinical events เพราะในแง่จริยธรรมของการนำขดลวดเคลือบยามาศึกษาในระยะแรกๆ พยายามหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงต่างๆที่จะเกิดจากยาทีเคลือบ ดังนั้นในระยะเริ่มแรกจึงไม่มีการศึกษาใดๆที่ ศึกษาผลลัพธ์ของอัตราตาย หรือการเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย ส่วนใหญ่มักจะรายงานเป็น ผลของการตีบซ้ำจากการฉีดสารทึบรังสีหลอดเลือดหัวใจในช่วงระยะเวลาที่เหมาะสม ซึ่งมักจะน้อยกว่า 1 ปี ดังนั้นอุบัติการของการเกิดผลที่ไม่พึงประสงค์ทางคลินิกเช่น การเสียชีวิตหรือการเกิดกล้ามเนื้อหัวใจตายที่ 1 ปี อาจถูกปกป้องด้วยการลดการเกิด restenosis2 เพราะถูกดัดแปลงได้แก่ ทำการแก้ไขด้วยการทำซ้ำ หรือจบหัวข้อการวิจัยไปก่อนที่จะเกิดเป็นผลทางคลินิก ดังนั้น จึงเป็นผลของการประเมินอุปกรณ์มากกว่าประเมินผลทางคลินิคของขดลวดเคลือบยา เนื่องจากกลุ่มที่มี restenosis มักจะต้องได้รับการรักษาก่อน ทำให้เวลาดูผลทางคลินิกด้านอัตราตายเมื่อเทียบกลุ่มที่มีการตีบซ้ำกับกลุ่มที่ไม่มีการตีบซ้ำ มักไม่สามารถประเมินได้ชัดเจน เพราะข้อมูลถูกเปลี่ยน แปลงหรือดัดแปลงไปจากการรักษาในกลุ่มที่มีการตีบซ้ำ ทำให้มองดูเหมือนว่า อัตราตายไม่ได้สูงขึ้น
สำหรับการนำข้อมูลมาใช้ทางคลินิกนั้นพบว่า ขดลวดเคลือบยาทั้งชนิด sirolimus-eluting stent และ polymer based paclitaxel-eluting stent สามารถลดอัตราการตีบซ้ำได้ไม่แตกต่างกัน บางการศึกษาให้ความมั่นใจกับแพทย์ผู้ใช้ว่า paclitaxel eluting stent สามารถลดการเกิดเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ที่ 1 ปีได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ นอกจากนี้มีความหลากหลายของการศึกษา paclitaxel eluting stent แสดงให้เห็นว่า ขนาดและกลไกการออกฤทธิ์ของยา การออกแบบขดลวด และเทคโนโลยีของการใช้ขดลวดเคลือบยา มีผลกระทบต่อ ปฏิกิริยาของหลอดเลือดและประสิทธิภาพที่เกิดขึ้น ดังเช่นใน ASPECT trial (Asian Paclitaxel Eluting Clinical Trial) ศึกษาผลของการใช้ยาต้านเกร็ดเลือด 2 แบบในผู้ป่วยที่ได้รับการฝังขดลวดเคลือบยา paclitaxel3 ปรากฎว่ากลุ่มที่ใช้ aspirin และ cilostazol มีอัตราไม่พึงประสงค์เพิ่มขึ้น
กลุ่มผู้ป่วยที่คัดเลือกเข้าศึกษา ก็มีส่วนสำคัญในการประเมินผลของ ขดลวดเคลือบยาต่ออัตราการตีบซ้ำ ตัวอย่างเช่น ความแตกต่างของผลการศึกษา การตีบซ้ำของหลอดเลือดโดยการฉีดสารทึบรังสีหลอดเลือดหัวใจ ระหว่าง RAndomised study with the sirolimus eluting Bx Velocity balloon-expandable stent (RAVEL) และ SIRol-imus eluting stents เทียบกับ standard stents in Patients with stenosis in Native Coronary Artery (SIRIUS)5 ซึ่งเป็นการรักษาในกลุ่มที่มีอัตราการเสี่ยงตีบซ้ำสูงปรากฏว่า ได้ประโยชน์สูงมากจากการใช้ขดลวดเคลือบยา ในแง่ของการลดการตีบซ้ำในผู้ป่วยกลุ่มนี้ ดังนั้น น่าจะนำขดลวดเคลือบยาไปใช้กับผู้ป่วยกลุ่มอื่นๆได้ด้วยนอกจากกลุ่มเสี่ยงต่ำ (เช่น ผู้ป่วยกลุ่มเสี่ยงตีบซ้ำสูง) เพราะผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า ขดลวดเคลือบยา สามารถลดการเกิดอุบัติการณ์ไม่พึงประสงค์ได้ดีในกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูง นอกจากนี้ยังมีข้อมูลสนับสนุนว่า ขด ลวดเคลือบยายังให้ประโยชน์เหนือกว่าขดลวดธรรมดาในบริเวณหลอดเลือดที่มีลักษณะซับซ้อน เช่น บริเวณแตกแขนงของหลอดเลือด6 หลอดเลือดขนาดเล็ก หลอดเลือดที่มีการตีบยาว ในขณะเดียวกันต้องเน้นว่า ผู้ป่วยเบา หวานเป็นตัวบ่งชี้ของการกลับมาตีบซ้ำสูง จากข้อมูลต่างๆของขดลวดเคลือบยาเมื่อเทียบกับผู้ป่วยกลุ่มอื่นๆ6 ดัง เช่น ผลการศึกษาใน SIRIUS5 ซึ่งเน้นกลุ่มผู้ป่วยที่มีความเสี่ยงสูงพบว่า การกลับมาตีบซ้ำเกิดขึ้นใน sirolimus 9%ของผู้ป่วยทุกกลุ่ม และสูงถึงอย่างละ 18% ในผู้ป่วยเบาหวานทั้งหมดและผู้ป่วยหลอดเลือดขนาดเล็ก แสดงว่าขดลวดเคลือบยา สามารถลดการตีบซ้ำลงได้อย่างมาก แต่ไม่สามารถลดลงได้ทั้งหมดหรือทำให้เป็น 0% ได้ ซึ่งการศึกษาต่างๆที่ผ่านมา มีผู้ป่วยเบาหวานในสัดส่วนเพียงเล็กน้อย และยิ่งน้อยลงในกลุ่มเบาหวานที่พึ่งอินซูลิน อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อจำกัดดังที่กล่าวมาบ้าง แต่ผลของ sirolimus และ paclitaxel polymer based eluting stents เมื่อเทียบกับขดลวดธรรมดาแสดงให้เห็นว่า ได้ประโยชน์อย่างชัดเจนและสูงสุดเมื่อไปใช้ในกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูง
จากประโยชน์ของขดลวดเคลือบยาในด้านลดการตีบซ้ำ นำไปสู่แนวคิดและการประเมินความคุ้มทุนของการรักษาผู้ป่วยที่มีหลอดเลือดตีบหลายเส้นด้วยขดลวดเคลือบยากับขดลวดธรรมดา7 หรือแม้กับการผ่าตัด มีผลการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่า เมื่อสิ้นสุดการศึกษาที่ 1 ปี ค่าใช้จ่ายเปรียบเทียบระหว่างขดลวดเคลือบยากับขด ลวดธรรมดาเกือบจะไม่แตกต่างกัน อันมีผลจากการลดการทำหัตถการซ้ำในกลุ่มขดลวดเคลือบยา ซึ่งแม้ว่าเมื่อเริ่มต้นจะมีราคาสูงกว่าก็ตาม8 เช่นเดียวกันในกลุ่มที่หลอดเลือดตีบหลายเส้น การใส่ขดลวดเคลือบยาทั้งหมด สามารถลดการทำหัตถการซ้ำ ซึ่งเป็นการลดข้อด้อยของการทำหัตถการหัวใจ ที่ฝังขดลวดธรรมดาเมื่อเปรียบ เทียบกับการผ่าตัด ยิ่งไปกว่านั้นจากข้อมูลที่พบว่า อัตราการเกิดการตีบตันของหลอดเลือดดำอย่างฉับพลันในการทำบายพาสสูงถึง 7% ในขณะที่ยังนอนพักในโรงพยาบาลหลังผ่าตัด ดังนั้นในความเป็นจริง ขดลวดเคลือบยาจึงอาจมีความคงทนมากกว่าการผ่าตัด ในทางกลับกัน จากข้อมูลของโรงพยาบาลในสหรัฐอเมริกาพบว่า จะไม่คุ้มทุน ถ้ามีการใช้ sirolimus stent มากกว่า 1.43 stent ต่อ 1 คน ต่อการทำ 1 หัตถการ9 แต่ในอนาคตจะมีขดลวดเคลือบยาที่มีประสิทธิภาพอีกหลายตัว ซึ่งจะทำให้ราคาลดต่ำลง ความคุ้มทุนก็จะมีมากขึ้น
ในแง่ของการเกิดลิ่มเลือดขึ้นภายในขดลวดเคลือบยา (stent thrombosis) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกรณีของ subacute thrombosis ที่มีการกล่าวถึงหรือพิจารณากันมากในกลุ่มแพทย์หัวใจด้วยกันว่า อุบัติการณ์อาจจะสูงขึ้นเพราะ ยาที่เคลือบบนขดลวดอาจจะทำให้ การสมานบาดแผลของหลอดเลือดช้าลง โอกาสการเกิดลิ่มเลือดก็จะมีมากขึ้น แต่จากการศึกษาหลายๆการศึกษารวมทั้ง meta-analysis พบว่า ในกลุ่มที่ได้รับการฝังขดลวด ซึ่งรวม ทั้งกลุ่มที่มีอัตราเสี่ยงสูงต่อการเกิดตีบกลับซ้ำ พบว่า อัตราการเกิด acute และ subacute thrombosis ระหว่างขดลวดเคลือบยาและขดลวดธรรมดาไม่มีความแตกต่างกัน ในข้อมูลของ WISDOM registry (Web base TAXUS Intercontinental obServational Data transitiOnal prograM) พบว่า การเกิดลิ่มเลือดในขดลวดที่ 30 วัน ของ TAXUS เป็น 0.4% และไม่มี late thrombosis เกิดขึ้นใน TAXUS IV นอกจากนี้ที่ 1 ปี อัตราการเกิดลิ่มเลือดในขดลวดที่รายงานจาก e-Cypher international registry10 คิดเป็น 0.6% โดยอัตราการเกิด acute thrombosis 0.1%, subacute thrombosis 0.95% และ late thrombosis 0.3% สันนิษฐานว่า ในสภาพความเป็นจริง อุบัติการณ์ของการเกิดลิ่มเลือดในขดลวด ณ เวลาใดๆ จะประมาณ 1.35% สำหรับอุบัติการณ์ของการเกิดลิ่มเลือดในขดลวดจากการศึกษาแรกๆของ paclitaxel11-12 เชื่อว่า อาจเกิดจากปริมาณยาที่มากเกินไป การใช้ยาต้านเกร็ดเลือดไม่เพียงพอ(ASPECT) หรือตัวขดลวดอาจจะทำให้เกิดลิ่มเลือดได้ง่าย (thrombogenic stent and delivery platform (SCORE))
มีการแสดงให้เห็นว่า ปัจจุบันสามารถฝังขดลวดเคลือบยาไว้ที่ตำแหน่งหลอดเลือดที่ตีบ โดยไม่ต้องขยายด้วยบัลลูนก่อนได้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ดังนั้นการฝังขดลวดโดยไม่ต้องขยายด้วยบัลลูน จะสามารถลดค่าใช้จ่ายและระยะเวลาของการทำหัตถการ โดยไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางคลินิกในระยะยาว แพทย์ผู้ทำหัตถการบางท่าน ลังเลที่จะฝังขดลวดโดยไม่ขยายด้วยบัลลูนก่อน เพราะกังวลว่าจะไปทำลายสารนำพาของยา (polymer) และอาจทำให้มีการตีบซ้ำสูง แต่จากข้อมูลล่าสุดจาก DIRECT study (Direct Stenting Using the Sirolimus Eluting Stent13) สนับสนุนความปลอดภัยและประสิทธิภาพของการฝังขดลวดโดยตรง ยิ่งไปกว่านั้นใน SIRIUS trial พบว่า อัตราการตีบซ้ำที่ 8 เดือน แบบ in lesion เกิดน้อยกว่ากลุ่มทีมีการขยายด้วยบัลลูนก่อนฝังขดลวด โดยที่ in-stent stenosisไม่มีความแตกต่างกัน
โดยแนวโน้มของการทำ direct stenting จะเห็นประโยชน์อย่างเด่นชัด ในผู้ป่วยที่มีหลอดเลือดขนาดเล็ก (2.3mm) และในผู้ป่วยเบาหวานที่ต้องพึ่งอินซูลินอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ หากการทำ direct stenting ด้วยขด ลวดเคลือบยาพิสูจน์ได้ว่า มีประโยชน์จริงหรือแม้แต่ไม่ได้ทำให้แย่ลง ก็จะทำให้การฝังขดลวดเคลือบยามีความสะดวกและเกิดความคุ้นเคยกับการใช้อุปกรณ์ดังกล่าวมากขึ้น ในความเป็นจริง มีการใช้ขดลวดเคลือบยากันอย่างแพร่หลายในผู้ป่วยกลุ่มต่างๆทั้งที่มีความเสี่ยงสูง ซึ่งอาจจะไม่เหมือนกับกลุ่มตัวอย่างในการทดลองศึกษา การประเมินผลทางคลินิก และผลกระทบต่อเศรษฐกิจในการรักษาผู้ป่วยที่มีหลอดเลือดขนาดเล็ก หลอดเลือดที่ตีบหลายๆเส้น หรือกลุ่มผู้ป่วยเบาหวาน คงต้องรอหลักฐานเพิ่มเติมจากการศึกษาหลายๆ center ต่อไป
ชนิดและกลไกของยาที่ใช้เคลือบขดลวด
1. Sirolimus eluting stents sirolimus เป็น natural macrocyclic lactone ที่มีคุณสมบัติเป็น potent antiproliferative, antiinflammation และ suppressive effects ออกฤทธิ์โดยการยับยั้งการกระตุ้นของ mammalian target ของ rapamycin (m TOR) ในที่สุดนำไปสู่การยับยั้งวงจรของ G1 cell cycle ทำให้ยับยั้งการเพิ่มจำนวนหรือเคลื่อนย้ายของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเกิดขึ้น
Sirolimus eluting stent หรือ Cypher stent เป็น stainless steel ที่เคลือบด้วยยา sirolimus ร่วมกับชั้นบางๆของ nonerodable polymer ที่เป็นตัวนำพา โดยรูปแบบที่นิยมและได้การยอมรับจากการศึกษาคือ slow release form
2. Polymeric paclitaxel eluting stents paclitaxel เป็น potent antiproliferative agent ที่ยับยั้งการรวมตัวของ microtubules ซึ่งเป็น M phase ของ cell cycle ทำให้ยับยั้งการรวมตัวของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน
Paclitaxel eluting stent หรือ TAXUS stent เป็น stainless steel ที่เคลือบด้วยยา paclitaxel ร่วมกับ co-polymer coating คือ translute, angiotech ซึ่งใช้เป็น biphasic release ของ paclitaxel เช่นเดียวกัน รูปแบบที่นิยมใช้คือ slow release
3. ตัวยาอื่นๆ ที่กำลังอยู่ในขั้นวิจัย
3.1 Zotarolimus เป็น sirolimus analogue ซึ่งยับยั้งการทำงานของ m TOR ที่หลั่งออกจาก carrier ที่เรียกว่า phosphorylcholine บนขดลวดที่เป็นแบบ cobalt-based alloy
3.2 Zomaxx stent เป็น zotarolimus บน low profile ของขดลวดที่เป็น tantalum และ stainless steel (Trimaxx) ที่มี modified phosphorylcholine เป็นตัวนำพา ซึ่งตัวยาออกฤทธิ์ได้ดีกว่าของ Medtronic device
3.3 Everolimus เป็น sirolimus analogue ยับยั้งการทำงานของ m TOR เช่นเดียวกัน โดยมี polyhy- droxyacid bioabsorbable polymer เป็นตัวพายาและเคลือบบน chromium cobalt stent
3.4 ตัวยาอื่นๆ ได้แก่ biolimus A9 เป็น sirolimus analogue เช่นเดียวกัน
Taclolimus เป็น sirolimus analogue และ paclitaxel ที่ contain ใน reservoir ภายในขดลวด
ประวัติศาสตร์ของขดลวด
1964 Dotter และ Judkins เป็นคนเริ่มต้นการใช้อุปกรณ์ผ่านทางผิวหนัง เพื่อรักษาระดับของการคงเปิดไว้ของหลอดเลือดที่เคยตีบมาแล้ว
1977 Gruntzig เป็นคนริเริ่มทำการขยายหลอดเลือดหัวใจผ่านทางผิวหนัง
1985 Palmaz et al เป็นคนนำขดลวดเคลือบไว้บนบัลลูนมารักษาหลอดเลือดตีบที่ขา ต่อมามีการดัด แปลงมาใช้กับหลอดเลือดหัวใจโดยให้ชื่อว่า Palmaz-Schatz stent
1986 Puel and Sigwart เป็นกลุ่มแพทย์กลุ่มแรกที่ฝังขดลวดในมนุษย์
1987 Sigwart และคณะ ได้ใช้ขดลวดค้ำยันป้องกันการปิดกลับฉุกเฉินของหลอดเลือดระหว่างการทำบัลลูนขยายหลอดเลือดหัวใจ
1993 มีการศึกษาทางด้านคลินิก 2 การศึกษาคือ BENESTENT และ STRESS trial เปรียบเทียบ Palmaz-Schatz stent กับ balloon angioplasty ทำให้การขยายหลอดเลือดหัวใจด้วยขดลวดจัดเป็นมาตรฐานการรักษา แต่ข้อจำกัดคือ การกลับมาตีบซ้ำของหลอดเลือดหัวใจแบบเนื้อเยื่อเกี่ยวพันนูนขึ้น แทนการเสื่อมของหลอดเลือดแดง จึงได้มีการค้นคิดและพัฒนาขดลวดเคลือบยาขึ้น เพื่อยับยั้งการกลับมาตีบซ้ำ องค์ประกอบของขดลวดเคลือบยาสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนคือ
1. platform คือ ส่วนของขดลวด
2. carrier คือ ส่วนของ polymer
3. agent คือ ตัวยาที่เคลือบบนขดลวดเพื่อป้องกันการตีบซ้ำ
ส่วนของ carrier หรือส่วนนำพาการออกฤทธิ์ของยามีหลายชนิดได้แก่ phosphorylcholine, biocompatible, noncrodable, biodegradable หรือ bioabsorbable polymers และ ceramic layers8



จาก meta-analysis พบว่า แม้ขดลวดเคลือบยาจะไม่สามารถลดอัตราตายโดยรวม หรือการเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเมื่อเทียบกับขดลวดไม่เคลือบยา แต่พบว่าขดลวดเคลือบยา สามารถลดการกลับมาทำหัตถการซ้ำอย่างชัดเจน ทำให้การศึกษาต่อแต่นี้ไป ที่ต้องการเปรียบเทียบการขยายหลอดเลือดด้วยขดลวดชนิดใหม่กับกลุ่ม control คงไม่สามารถใช้ขดลวดที่ไม่เคลือบยาได้อีกต่อไป แม้แต่ในบริเวณที่ตีบแบบขยายได้ง่าย ไม่ซับซ้อนก็ตาม หากต้องการประเมินขดลวดตัวใหม่ ก็คงต้องเปรียบเทียบกับขดลวดเคลือบยาที่มีอยู่อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และเมื่อต้องการศึกษาขดลวดเคลือบยาในกลุ่มประชากรที่มีรอยโรคของหลอดเลือดที่ซับซ้อนเช่น กลุ่มผู้ป่วยเบา หวาน กลุ่มที่ตีบหลายเส้น คงต้องเปรียบเทียบกับการผ่าตัด ดังเช่นการศึกษา FREEDOM trial: Future REvascu-larization Evaluation in patients with Diabetes mellitus: Optimal management of Multi-vessel disease ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบขดลวดเคลือบยากับการผ่าตัด หรือเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่เคยทำการผ่าตัดมาก่อนเช่น ART II (Arterial Revascularization Therapy Study II) เทียบกับ ART I (Arterial Revascularization Therapy Study I surgical group) ผลการศึกษาเหล่านี้บ่งชี้แนวโน้มในอนาคตว่า ขดลวดที่ไม่เคลือบยา อาจมีที่ใช้น้อยลงหรือไม่มีการผลิตจำหน่ายอีกต่อไป แม้ขณะนี้จาก evidence based medicine การใช้ขดลวดเคลือบยากับผู้ป่วยทุกราย หรือทุกตำแหน่งที่มีการตีบของหลอดเลือด อาจจะเร็วเกินไปและยังไม่เป็นที่ยอมรับ อย่างไรก็ตาม มันเป็นการยากที่จะจินตนาการว่า การฝังขดลวดธรรมดา (non DES) จะให้ผลดี หรือมีประสิทธิภาพเทียบเท่าขดลวดเคลือบยา และถึงแม้จะมีความเป็นไปได้หลงเหลืออยู่บ้าง ก็ยังเป็นที่น่าสงสัย โอกาสที่จะพิสูจน์สมมติฐานดังกล่าวก็ยังมีความเป็นไปได้ คงจะต้องติดตามกันต่อไป

Gel test

บทคัดย่อ (ไทย)
การตรวจหาปฏิกิริยาระหว่างแอนติเจนและแอนติบอดีของเม็ดเลือดแดง ใช้หลักการปฏิกิริยาที่จำเพาะแสดงออกให้เห็นในรูปของการจับกลุ่มของเม็ดเลือดแดง (hemagglutination) หรือการแตกของเม็ดเลือดแดง (hemolysis)

โดยทั่วไปใช้วิธีมาตรฐานหลอดทดลองในตัวกลางนำเกลือ ซึ่งวิธีทดสอบดังกล่าวถูกนำมาใช้ในการตรวจหาแอนติเจนของเม็ดเลือดแดง (red cell typing) ตรวจกรองหาแอนติบอดีในซีรัม (antibody screening test) หรือตรวจหาชนิดของแอนติบอดี (antibody identification) ตลอดจนการทดสอบความเข้ากันได้ของเลือดก่อนให้ผู้ป่วย (crossmatching) ปัจจัยสำคัญอันหนึ่งที่มีผลต่อการตรวจหาปฏิกริยาระหว่างแอนติเจนและแอนติบอดีของเม็ดเลือดแดงคือกระบวนการล้างเซลล์ก่อนเติมน้ำยา antihuman globulin serum และเทคนิคการเขย่าเพื่ออ่านผล ซึ่งต้องอาศัยความชำนาญและต้องมีประสบการณ์สูง โดยเฉพาะปฏิกิริยาที่ให้ผลบวกอย่างอ่อน (weak reaction) จึงมีผู้พัฒนาเทคนิค gel test มาใช้ในการตรวจหาปฏิกริยา โดยอาศัยหลักการให้ gel เป็นตัวกรองปฏิกิริยาการจับกลุ่มของเม็ดเลือดแดง โดยหลังจากนำ gel ไปปั่นในความเร็วที่เหมาะสม เม็ดเลือดแดงที่มีการจับกลุ่มจะค้างอยู่ด้านบนของผิว gel ส่วนเม็ดเลือดแดงที่ไม่เกิดการจับกลุ่มจะตกลงที่ก้นหลอด ทำให้ลดข้อผิดพลาดจากเทคนิคการปั่นและเขย่าอ่านผลได้ ในปัจจุบันมีบริษัทที่ผลิต gel test ออกจำหน่ายในท้องตลาดอย่างน้อย 4 บริษัท แต่มีราคาแพงมาก (ประมาณ 20-23 บาท ต่อการทดสอบ) ทำให้เป็นข้อจำกัดอย่างหนึ่งของ gel test ที่จะนำมาใช้ในงานประจำวัน ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงมีความประสงค์ที่จะพัฒนาและผลิต microtube gel test ขึ้นใช้ในห้องปฏิบัติการคลังเลือด โดยใช้อุปกรณ์พื้นฐานที่มีใช้ในห้องปฏิบัติการ และปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ที่ต้องมีการตรวจสอบปฏิกริยาของเม็ดเลือดแดงเป็นจำนวนมาก ทั้งนี้เพื่อพัฒนาชุดการทดสอบโดยพึ่งพาเทคโนโลยีในประเทศ ลดการนำเข้าของผลิตภัณฑ์ที่มีราคาสูงจากต่างประเทศได้
------------------------------------------------

นักวิจัย ม.ขอนแก่น กับความสำเร็จในการพัฒนาชุดทดสอบ Microtube Gel Test
Source>http://www.myscientists.com/thai_technology/index.php?id=85

ดร.พลาเดช เฉลยกิตติ รักษาการผู้อำนวยการฝ่ายบ่มเพาะธุรกิจเทคโนโลยี อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ศ.ดร.ชัชนาถ เทพธรานนท์ รองผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ และผู้อำนวยการศูนย์บริหารจัดการเทคโนโลยี และ ดร.กัญญวิมว์ กีรติกร ผู้อำนวยการศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ คุณนพดล พันธุ์พานิช กรรมการ บริษัท อินโนว์ (ประเทศไทย) จำกัด ร่วมลงนามอนุญาติสัญญาให้ใช้สิทธิ “ชุดทดสอบเพื่อใช้ตรวจหาปฏิกิริยาแอนติบอดีต่อแอนติเจนบนเม็ดเลือดแดง”
ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ หรือ ศูนย์ไบโอเทค ภายใต้สังกัด สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติหรือ สวทช. ได้สนับสนุน รศ.ดร.อมรรัตน์ ร่มพฤกษ์ คลังเลือดกลาง คณะแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น ศึกษาวิจัยเรื่อง การพัฒนาชุดทดสอบเพื่อใช้ตรวจหาปฏิกิริยาแอนติเจน-แอนติบอดีต่อเม็ดเลือดแดง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาชุดทดสอบ Microtube Gel Test เพื่อใช้ตรวจหาปฏิกิริยาการจับกลุ่มของเม็ดเลือดแดง

ในวันนี้ (7 ต.ค. 51) ได้จัดให้มีพิธีลงนามสัญญาอนุญาตให้ใช้สิทธิ “ชุดทดสอบเพื่อใช้ตรวจหาปฏิกิริยาแอนติบอดีต่อแอนติเจนบนเม็ดเลือดแดง” ระหว่างมหาวิทยาลัยขอนแก่น ศูนย์ พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ และบริษัท อินโนว์ (ประเทศไทย) จำกัด

ทั้งนี้ การวิจัยเพื่อพัฒนา ถือเป็นหนึ่งในวิสัยทัศน์ของการสนับสนุนทุนวิจัยของ ศูนย์ไบโอเทค เพื่อให้งานวิจัยเป็นหนึ่งในการขับเคลื่อนศักยภาพด้ายเทคโนโลยีของประเทศไทย ดร.กัญญวิมว์ กีรติกร ผู้อำนวยการศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ กล่าวว่า “โครงการนี้ประสบความสำเร็จเป็นอย่างสูง เนื่องจากสามารถตอบโจทย์ของผู้ใช้ผลิตภัณฑ์ โดยเริ่มต้นจากตอบโจทย์ของหน่วยงานของผู้วิจัยเองที่ต้องใช้ผลิตภัณฑ์นี้เป็นประจำ ต่อมาก็ถูกนำไปขยายออกไปในวงกว้าง เพื่อเผยแพร่ให้ผู้ใช้งานในวงการเดียวกัน จนปัจจุบันถูกนำส่งต่อไปสู่การผลิตในระดับอุตสาหกรรม กระบวนการดังกล่าวนี้เริ่มต้นเมื่อปี 2547 ถือเป็นการเสริมปัจจัยเพื่อสนับสนุน การทำงานของนักวิจัยซึ่งเดิมมีอยู่แล้วในหน่วยงาน และจากการได้ทำงานร่วมกับนักวิจัยอย่างใกล้ชิด ทำให้สามารถปรับปรุง และพัฒนาแนวทางที่เหมาะสมร่วมกันมาอย่างต่อเนื่อง”

สำหรับ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เป็นอีกหนึ่งในมหาวิทยาลัยชั้นนำของประเทศไทยที่มุ่งสู่การเป็นมหาวิทยาลัยแห่งการวิจัยและเป็นสถาบันชั้นนำของอาเซียน “การวิจัยครั้งนี้ได้มุ่งแก้ไขปัญหา การนำเข้าชุดทดสอบที่ใช้ตรวจหาปฏิกิริยาแอนติเจนและแอนติบอดีทางเลือด โดยได้ผลิตเพื่อใช้งานภายในโรงพยาบาลศรีนครินทร์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น มาเป็นระยะเวลา 4 ปีแล้ว ซึ่งก็ได้ผลเป็นที่น่าพอใจและนำมาสู่การจดทะเบียนสิทธิบัตร” รศ.กิตติชัย ไตรรัตนศิริชัย รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยและการถ่ายทอดเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยขอนแก่น กล่าว

การมอบสิทธิการถ่ายทอดเทคโนโลยี ชุดทดสอบ Microtube Gel Test นี้ให้แก่ บริษัท อินโนว์ (ประเทศไทย) จำกัด ซึ่งเป็นบริษัทของคนไทยที่เป็นสมาชิกของฝ่ายบ่มเพาะธุรกิจเทคโนโลยี อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย สวทช. “ดิฉันขอแสดงความยินดีกับมหาวิทยาลัยขอนแก่นที่สร้างสรรค์ผลงานวิจัยที่มีคุณค่า และบริษัท อินโนว์ฯ ที่ได้เล็งเห็นถึงประโยชน์ของงานวิจัยนี้ จนนำไปสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดในอนาคตอันใกล้ นอกจากนี้ขอขอบคุณ ไบโอเทค และอุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ที่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จที่คอยสนับสนุน และส่งเสริมให้เกิดการนำงานวิจัยไปใช้ในเชิงพาณิชย์” ศ.ดร.ชัชนาถ เทพธรานนท์ รองผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ และผู้อำนวยการศูนย์บริหารจัดการเทคโนโลยี กล่าว

ด้าน ดร.พลาเดช เฉลยกิตติ รักษาการผู้อำนวยการฝ่ายบ่มเพาะธุรกิจเทคโนโลยี อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย กล่าวเสริมว่า “ภายใต้ฝ่ายฯการถ่ายทอดดังกล่าวมีวัตถุประสงค์เพื่อให้เกิดการนำงานวิจัยสามารถถ่ายทอดสู่เชิงพาณิชย์ รวมทั้งทำให้สามารถเผยแพร่เทคโนโลยีไปสู่วงกว้าง”

คุณนพดล พันธุ์พานิช กรรมการ บริษัท อินโนว์ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าวว่า “ชุดทดสอบ Microtube Gel Test ได้ทำให้การตรวจหมู่เลือดของผู้บริจาคเลือดและผู้รับเลือด มีความถูกต้อง แม่นยำ สะดวก และรวดเร็วยิ่งขึ้นจากวิธีดั้งเดิม และมีต้นทุนถูกกว่าสินค้านำเข้ามาก บริษัทจึงได้เสนอแผนธุรกิจสำหรับชุดทดสอบเจลสำหรับธนาคารเลือดแก่ไบโอเทคและมหาวิทยาลัยขอนแก่น และได้มีการประชุมกันทั้ง 3 ฝ่ายและมีความเห็นร่วมกันที่จะพัฒนาโครงการนี้สู่เชิงพาณิชย์ จึงได้เกิดพิธีลงนามในวันนี้ขึ้น”

ในสถานภาพปัจจุบัน ชุดทดสอบ Microtube Gel Test ที่ รศ.ดร.อมรรัตน์ พัฒนาสำเร็จ ได้มีการยื่นขอรับความคุ้มครองด้านทรัพย์สินทางปัญญาประเภทสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว จากนี้ไปประเทศไทยจะได้ใช้ผลิตภัณฑ์ที่พัฒนา และผลิตขึ้นจากฝีมือนักวิจัยไทยกันอย่างแพร่หลายต่อไป

ซอฟต์แวร์วัดไข้

เนคเทคส่งต่อซอฟต์แวร์วัดไข้ "เทอมสกรีน" ให้ รพ.ราชวิถี นำร่องใช้คัดกรองผู้ป่วยไข้ได้ทุกชนิดที่อุณภูมิร่างกายสูงเกินค่าที่กำหนด ตรวจวัดได้พร้อมกันหลายคน ประมวลผลได้ภายใน 0.03 วินาที พร้อมแสดงค่าอุณหภูมิของแต่ละคน และส่งสัญญาณเตือนทันทีที่ต้องสงสัย ช่วยประหยัดเวลาและแรงงานในการคัดกรองผู้ป่วยเบื้องต้น ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร ผู้อำนวยการหน่วยปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีโฟโตนิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) พัฒนาซอฟต์แวร์ " เทอมสกรีน" (ThermScreen) สำหรับตรวจวัดอุณหภูมิคนไข้แบบไม่สัมผัส โดยอาศัยหลักการร่วมกันระหว่างการตรวจวัดคลื่นความร้อนในย่านอินฟราาเรด การประมวลภาพและการชดเชยความแปรปรวนของสภาพแวดล้อม เพื่อใช้คัดกรองผู้ป่วยในโรงพยาบาลได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว เบื้องต้นโรงพยาบาลราชวิถีนำไปใช้งานแล้วเพื่อตรวจคัดกรองผู้ป่วยที่เสี่ยงป่วยเป็นไข้หวัดใหญ่ 2009
"งานวิจัยพัฒนาซอฟต์แวร์นี้เริ่มต้นเมื่อปลายปี 2550 โดยเนคเทคร่วมมือกับโรงพยาบาลราชวิถี เพื่อนำไปใช้ในการคัดกรองผู้ป่วยที่มีอุณภูมิร่างกายสูงเกินปรกติในเบื้องต้น โดยติดตั้งซอฟต์แวร์ร่วมกับกล้องตรวจวัดรังสีความร้อน กล้องจะส่งต่อข้อมูลภาพรังสีความร้อนที่บันทึกได้ในขณะนั้นเข้าไปยังคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อไว้ด้วยกัน และซอฟต์แวร์เทอมสกรีนจะประมวลผลและแสดงผลภายในเวลา 0.03 วินาที ซึ่งสามารถคัดกรองผู้ป่วยได้พร้อมกันหลายคน และแสดงค่าอุณหภูมิของแต่ละคนที่วัดได้ทันที" ดร.ศรันย์ อธิบาย ทั้งนี้ โดยปกติการวัดอุณหภูมิร่างกายของผู้ป่วย ผู้ตรวจจะต้องสัมผัสกับผู้ป่วยโดยตรง ไม่ว่าจะวัดโดยปรอทวัดไข้หรือเครื่องวัดอุณหภูมิที่เสียบเข้าที่รูหู ซึ่งวัดได้ทีละคนเท่านั้น และทำให้ช้า หรือหากต้องการให้รวดเร็วขึ้น ก็ต้องอาศัยเจ้าหน้าที่หลายคน ทั้งยังอาจทำให้ผู้ถูกวัดเกิดความรำคาญหรือเจ็บได้ และอาจมีของเสียติดอยู่กับเครื่องมือวัดได้ ทว่าระะบบตรวจวัดอุณหภูมิระยะไกลนี้จะช่วยคัดกรองในเบื้องต้นได้ครั้งละหลายคนโดยแพทย์สามารถตั้งค่าอุณหภูมิที่ต้องการวัดได้ตามต้องการ เช่น 38 องศาเซลเซียสหากผู้ที่เดินผ่านหน้ากล้องคนใดมีอุณหภูมิสูงกว่าค่าที่กำหนด ระบบจะแสดงค่าอุณหภูมิเป็นสีแดง (ถ้าปรกติจะแสดงเป็นสีดำ) พร้อมส่งสัญญาณเตือน จากนั้นเจ้าหน้าที่จึงแยกบุคคลนั้นออกมาตรวจวัดอย่างละเอียดด้วยวิธีปกติอีกครั้งหนึ่ง โดยมีเจ้าหน้าที่อยู่ประจำเครื่องเพียง 1 คน เท่านั้นก็สามารถคัดกรองผู้ป่วยได้
ดร.ศรัณย์ อธิบายเพิ่มเติมว่า การตรวจวัดด้วยระบบนี้เป็นการตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายที่บริเวณผิวหนัง โดยวัดจากบริเวณใบหน้าซึ่งเป็นจุดที่มีอุณหภูมิสูงที่สุดของร่างกายคนเรา และจากการเปรียบเทียบกับการวัดอุณหภูมิภายในรูหู ซึ่งเป็นการวัดอุณหภูมิที่แท้จริงของร่างกาย พบว่าให้ผลไม่แตกต่างกัน ฉะนั้นการวัดอุณหภูมิร่างกายที่บริเวณผิวหนังจึงสามารถใช้วัดเพื่อคัดกรองผู้ป่วยในเบื้องต้นได้ โดยขณะนี้ติดตั้งที่บริเวณทางเข้าอาคารผู้ป่วยนอก โรงพยาบาลราชวิถี ซึ่งในแต่ละวันมีผู้ป่วยผ่านเข้าออกราว 3,500 -4,000 คน เพื่อคัดกรองผู้ที่อาจป่วยด้วยไข้หวัดใหญ่ 2009 อย่างไรก็ดี เครื่องตรวจวัดอุณหภูมิระยะไกลที่ติดตั้งอยู่ในสนามบินทั่วไปนั้นสามารถตรวจวัดได้ทีละคน บางแห่งก็สามารถตรวจวัดได้ครั้งละหลายคน แต่ยังไม่มีที่ใดมีการการแสดงค่าอุณหภูมิที่ตรวจได้ร่วมด้วย และไม่มีการชดเชยค่าอุณหภูมิเมื่อสภาวะแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป ทว่าซอฟต์แวร์เทอมสกรีนนี้ได้พัฒนาเพื่อแก้ไขข้อบกพร่องดังกล่าวของระบบเดิม โดยตรวจวัดได้ครั้งละหลายคนพร้อมกัน แสดงค่าอุณหภูมิที่ตรวจวัดได้ ชดเชยอุณภูมิเมื่อสภาวะแวดล้อมแปรเปลี่ยน เช่น อุณหภูมิหรือความชื้อสัมพัทธ์เปลี่ยนด้วยเหตุต่างๆ ทั้งนี้ นักวิจัยได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรผลงานวิจัยดังกล่าวแล้ว และเคยนำผลงานนี้ไปแสดงในงานประชุมวิชาการนานาชาติด้านแสงกับชีววิทยา (biophotonic) ที่ประเทศฝรั่งเศส เมื่อเดือน เม.ย. 51 จากนั้นได้ทำการมอบให้กับโรงพยาบาลราชวิถีไปเมื่อเดือนพ.ค. 51 และจะได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสาร อินฟราเรด ฟิสิกส์ แอนด์ เทคโนโลจี (Infrared Physics and Technology) ของยุโรปในอีกประมาณ 2 เดือนข้างหน้า ดร.ศรัณย์ กล่าวเพิ่มเติมว่าระบบนี้สามารถตรวจวัดได้ครั้งละหลายคนพร้อมกันโดยไม่จำกัดจำนวน แต่กล้องต้องตรวจจับบริเวณศีรษะได้ชัดเจน และถ้าจะให้ดีจะต้องตรวจจับใบหน้าตรง ซึ่งจะให้ผลแม่นยำกว่าตรวจวัดที่ใบหน้าด้านข้าง และไม่ควรห่างไกลเกิน 2 เมตร ฉะนั้นจึงต้องพิจารณาตำแหน่งในการจัดวางกล้องให้เหมาะสม และการจัดการการไหลของคนให้เป็นระเบียบและหันหน้าเข้าหากล้อง ซึ่งในอนาคตโรงพยาบาลราชวิถีมีแผนที่จะสร้างห้องตรวจคัดกรองแยกออกจากประตูทางเข้าออกอาคาร เพื่อให้ผลการตรวจแม่นยำและไม่เกิดความสับสนระหว่างผู้คนที่เดินเข้าออกทางเดียวกัน นอกจากนั้นจะมีการนำไปใช้ที่โรงพยาบาลโรคทรวงอกอีกแห่งหนึ่งในเร็วๆ นี้ และจะมีการผลักดันเพื่อให้เกิดการต่อยอดเชิงพาณิชย์และมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางมากยิ่งขึ้น โดยค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่จะเป็นราคาของกล้อง ซึ่งมีราคาตั้งแต่หลักแสนถึงหลักล้านขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและการนำไปใช้งานของผู้ใช้ว่าต้องการใช้เพื่อตรวจคัดกรองผู้ป่วยเพียงอย่างเดียวหรือจะนำไปใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์ด้านอื่นๆ ร่วมด้วย ซึ่งกล้องตรวจวัดรังสีความร้อนนั้นมีการนำไปใช้งานได้หลายด้าน

From:>http://www.manager.co.th/

ศิริราชใช้หุ่นยนต์ผ่าตัด

ใช้หุ่นยนต์(Robotic Surgery)ผ่าตัดมะเร็งต่อมลูกหมาก

Written by sa teamon Sep 16th, 2008

กุมภาพันธ์ 2550,

17 กุมภาพันธ์ 2550 ศาสตราจารย์นายแพทย์ประสิทธิ์ วัฒนาภา ผู้อำนวยการโรงพยาบาลศิริราช รองศาสตราจารย์นายแพทย์อนุพันธ์ ตันติวงศ์หัวหน้าภาควิชาศัลยศาสตร์ระบบทางเดินปัสสาวะ (ยูโรวิทยา) รองศาสตราจารย์นายแพทย์ไชยยงศ์ นวลยง และคณะแพทย์ผู้ทำการผ่าตัด ได้ร่วมแถลงข่าวการใช้หุ่นยนต์มือกลช่วยผ่าตัดมะเร็งต่อมลูกหมากครั้งแรกในประเทศไทย ซึ่งเป็นการผ่าตัดโดยใช้หุ่นยนต์ (Robotic Surgery) รุ่น Da Vinci Sประกอบด้วย console (ชุดควบคุมหรือสั่งการ) และsurgical cart (ตัวหุ่นยนต์) มีแขน 4 แขน โดย 1 ข้างทำหน้าที่ถือกล้องที่มีคุณภาพสูง และอีก 3ข้างใช้ในการผ่าตัด ซึ่งแพทย์จะควบคุมการผ่าตัดโดยนั่งที่ชุดควบคุมมองผ่านภาพ 3 มิติ และถ่ายทอดสัญญาณไปยังแขนของหุ่นยนต์ ซึ่งจะมีเครื่องมือเล็กยาวผ่านรูที่เจาะผ่านเข้าช่องท้องและทำการผ่าตัดตามที่แพทย์ต้องการ โดยเครื่องมือกลจะเคลื่อนไหวตามการหมุนของมือแพทย์ที่ควบคุมอยู่ที่ชุดควบคุม
สำหรับข้อดีของการใช้หุ่นยนต์มือกลผ่าตัด คือ มีความแม่นยำสูง ใช้ระยะเวลาในการผ่าตัดสั้น เสียเลือดน้อย และผลการผ่าตัดดีกว่าการผ่าตัดแบบเดิม ซึ่งเมื่อแพทย์มีความสามารถมากขึ้นจะเพิ่มขีดความสามารถในการตัดเลาะแยกเก็บเส้นประสาทที่ควบคุมการกลั้นปัสสาวะและการแข็งตัวขององคชาต โดยที่ผลของการควบคุมเซลล์มะเร็งยังดีอยู่ ทั้งนี้ ทางโรงพยาบาลศิริราชได้ทำการผ่าตัดผู้ป่วยรายแรกของประเทศไปแล้วเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2550 ซึ่งผู้ป่วยแข็งแรงดีและไม่มีอาการเจ็บแผลอย่างไรก็ตาม การใช้หุ่นยนต์ผ่าตัดนี้ทางโรงพยาบาลฯ จะพิจารณาใช้เฉพาะกับผู้ป่วยที่มีลักษณะตรงตามข้อบ่งชี้เท่านั้น เช่น เมื่อผ่าตัดแล้วสามารถควบคุมเซลล์มะเร็งได้ อายุไม่เกิน 55 ปี และยังต้องการสมรรถภาพทางเพศ หรือกรณีที่มีร่างกายอ้วนซึ่งการผ่าตัดโดยเปิดช่องท้องจะทำได้ยาก สำหรับหุ่นยนต์ผ่าตัดนี้มีต้นทุนเครื่องละ 75 ล้านบาท และมีค่าใช้จ่ายในการผ่าตัดอยู่ในหลักแสนบาท นอกจากนี้ การผ่าตัดด้วยหุ่นยนต์มือกลยังสามารถพัฒนาใช้ในการผ่าตัดชนิดอื่น ๆ ได้ เช่น การผ่าตัดทางเดินอาหาร หัวใจและผ่าตัดทางนรีเวช

Source: >>http://www.siamarchives.com/

แขนเทียม

แขนเทียม
แนวความคิดที่จะจับเอาบางส่วนของหุ่นยนต์มาใส่ให้แก่คนที่มีสมรรถนะร่างกายต่ำกว่าคนปกติ เช่น แขนเทียม ขาเทียม ไปจนถึงมือเทียม ได้รับการตอบรับอย่างกว้างขวางจากทั้งผู้วิจัยและพัฒนา และผู้ใช้ทั่วโลก ในปี ค.ศ. 2006 โลกได้กำเนิดมนุษย์กึ่งหุ่นยนต์ทั้งเพศชายและเพศหญิงเป็นครั้งแรก ทั้งคู่ได้สูญเสียแขนจากอุบัติเหตุ คลาวเดีย มิทเชล (Claudia Mitchell) เล่าว่าในช่วงแรกที่เธอกลับมาใช้ชีวิตที่มีแขนข้างเดียว เวลาจะรับประทานกล้วย เธอต้องเอาเท้าทั้งสองจับกล้วยแล้วใช้มือขวาที่เหลืออยู่ปอกกล้วย “การปอกกล้วยเข้าปากไม่ใช่เรื่องง่ายๆ อย่างที่เคยคิด” ถึงแม้ในที่สุดเธอจะยังสามารถทำภารกิจแบบนี้ได้ มันก็มักจะทำให้อารมณ์เธอแปรปรวนทุกครั้ง แต่ตอนนี้เธอเพียงแต่เอาแขนกลมาอยู่ใกล้ๆ กล้วยแล้วพยายามคิดที่จะจับกล้วย แขนกลนั้นจะตอบสนองคำสั่งจากสมองของเธอด้วยการจับกล้วยลูกนั้น ก่อนที่เธอจะใช้มือจริงของเธอปลอกเปลือกมันออกเพื่อรับประทาน ทหารผ่านศึกพิการจากสงครามในอิรักของสหรัฐอเมริกาจำนวนหลายร้อยคน ต่างก็รอคอยการกลับไปใช้ชีวิตที่ถึงไม่ใช่แต่ก็ใกล้เคียงกับสิ่งที่เคยทำอยู่เดิม เทคโนโลยี Bionics จักเป็นความหวังให้ผู้พิการทางร่างกายทั่วโลก ได้ใช้ชีวิตเทียบเท่ากับคนธรรมดา
Bionics ไม่เพียงแต่จะสามารถนำพาอวัยวะทดแทนมาให้ผู้ที่บกพร่องทางร่างกายเท่านั้น แต่ศักยภาพของเทคโนโลยีนี้ยังสามารถ “เพิ่มเติม” ขีดความสามารถทางร่างกายส่วนบุคคลให้สูงขึ้นไปอีกได้ ศาสตราจารย์ โยชิยูกิ ซันไก (Yoshiyuki Sankai) แห่งมหาวิทยาลัยสึกุบะ ประเทศญี่ปุ่นได้ประดิษฐ์หุ่นยนต์ที่สวมใส่ได้ เรียกกันในวงการว่า Exoskeleton ซึ่งคนจะนำมาสวมไว้กับตัว จากนั้นเมื่อออกแรงยกของด้วยแขน เซ็นเซอร์จะออกคำสั่งให้กระดองกลที่ห่อแขนอยู่ออกแรงยกแทนแขนของเรา จะหุ่นยนต์ที่สวมใส่ได้ที่มีชื่อว่า HAL-5 นี้ได้ถูกสาธิตโดยการให้ผู้สวมใส่อุ้มผู้หญิงขึ้นมากลางอากาศได้อย่างที่คนอุ้มไม่รู้สึกหนักเลย กลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบอร์คลีย์ ก็ไม่ยอมน้อยหน้าโดยการนำเอาเจ้า Exoskeleton นี้มาสาธิตให้ผู้สวมใส่แบกเป้ที่มีน้ำหนักเกือบ 40 กิโลกรัม เดินโชว์ไปมาเหมือนไม่มีอะไรเกิดขึ้น เพียงแค่เจ้าของชุดทำท่าจะเดิน หุ่นยนต์ที่สวมใส่อยู่นั้นก็จะออกตัวเดินทันที โดยรับน้ำหนักที่เป้หลังลงบนโครงโลหะของมัน

ยาชานาโน

ยาชานาโนซึมผ่านผิวหนัง

จุฬาฯประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนาโน ออกแบบระบบนำส่งยาชาในรูปแบบยาทาแทนยาฉีด เล็งสนองความต้องการธุรกิจความงาม รวมถึงการผ่าตัดในคนไข้เด็ก รศ.ดร.สุวบุญจิรชาญชัย รองผู้อำนวยการฝ่ายการวิจัย วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า ทีมงานอยู่ระหว่างพัฒนาระบบนำส่งยาชา ให้เป็นสารขนาดนาโนเมตรใช้ทาผ่านผิวหนัง เหมาะใช้ในธุรกิจศัลยกรรมความงาม และวางยารักษาผู้ป่วยเด็ก

การให้ยาชาก่อนผ่าตัดมักฉีดเข้าสู่บริเวณที่ต้องการให้ยาออกฤทธิ์ชา โดยเฉพาะการทำศัลยกรรมบนใบหน้า ทำให้คนไข้รู้สึกเจ็บ แต่ยาชาที่บรรจุในแคปซูลนาโนไม่ต้องใช้เข็มฉีดเข้าสู่ร่างกาย เพียงแค่ใช้ยาเปิดผิวหนังเพื่อกระตุ้นผิวหนัง ก่อนทายาชาให้ซึมออกฤทธิ์บริเวณชั้นผิวหนังที่ต้องการ ยาชานาโนเป็นงานวิจัยใน โครงการพัฒนานาโนไคติน-ไคโตซาน เพื่อเป็นจุลยานต้นแบบของการนำส่งยาชาเฉพาะแห่ง

ทีมวิจัยเลือกใช้วัสดุไคโตซาน ซึ่งเป็นสารสกัดที่ได้จากเปลือกกุ้งและกระดองปู เป็นสารนำส่งยาโดยควบคุมโครงสร้างให้เป็นวัสดุนาโน และออกแบบทิศทางให้โมเลกุลจัดเรียงตัวและรวมกลุ่มเป็นทรงกลม โดยมีช่องว่างอยู่ตรงกลางสำหรับบรรจุยา ความคืบหน้าของโครงงานวิจัย ปัจจุบันโมเลกุลยาชาและสายโซ่นาโนโพลีเมอร์ สามารถยึดติดกันเพียง 5-10% ซึ่งประสิทธิภาพไม่เพียงพอที่จะออกฤทธิ์ชาได้เต็มที่ นักวิจัยต้องการการยึดติดอย่างน้อย 50% หรือยิ่งมากก็ยิ่งดี เพื่อให้ยาชามีประสิทธิภาพมากที่สุด นอกจากนี้นักวิจัยยังทดลองใช้สายโซ่ไคติน-ไคโตซานที่สั้นลง รวมถึงปรับปรุงวิธีบรรจุ ค้นหาหมู่สารโมเลกุลที่เป็นขั้วและไม่เป็นขั้วชนิดไม่เป็นสารพิษมาเติมลงไป รศ.ดร.สุวบุญ กล่าว

โครงการวิจัยระบบนำส่งยาชาแบบทายังอยู่ในขั้นตอนเริ่มต้นและจะต้องพัฒนาต่อเนื่องไปเรื่อยๆ กระทั่งทดสอบในสัตว์และคนตามลำดับ คาดว่าจะใช้เวลาอีก 1 ปี จึงจะพร้อมทดสอบในคน

>http://news.mjob.in.th/technology/cat8/news2602/

พลาสเตอร์ยานาโน

พลาสเตอร์ยานาโนรักษาแผลเบาหวาน
สำหรับผู้ป่วยเบาหวานแล้ว สิ่งที่พวกเขาหวาดกลัวมากที่สุดคือ แผลที่อาจเกิดขึ้นบริเวณเท้า ซึ่งรักาให้หายยาก และท้ายที่สุดต้องลงเอยที่การตัดเท้าทิ้ง พลาดเตอร์ยาที่ใช้ระบบส่งยาอนุภาคระดับนาโน สามารถช่วยให้แผลหายได้เร็วขึ้น นักวิจัยศูนย์นาโนเทคพัฒนาพลาสเตอร์ยานาโนที่บรรจุยาปฏิชีวนะไว้ภายใน หวังใช้ฆ่าเชื้อแบคทีเรียในแผลผู้ป่วยโรคเบาหวานที่หายยาก ชูจุดเด่นควบคุมการปลดปล่อยตัวยาได้ทั้งปริมาณและระยะเวลาตามต้องการ คาดอีกหนึ่งปีได้เห็นผลิตภัณฑ์ต้นแบบพร้อมผลิตเชิงพาณิชย์แน่นอน ดร.อุรชา รังสาดทอง นักวิจัยจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) เปิดเผยว่า โครงการวิจัยเรื่อง "การผลิตเส้นใยนาโนของโพลิเมอร์เพื่อพัฒนาระบบนำส่งยาปฏิชีวนะ" เป็นความร่วมมือกับศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) และวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาพลาสเตอร์ยาสำหรับใช้รักษาแผลที่หายยากของผู้ป่วยโรคเบาหวาน งานวิจัยชิ้นนี้ ได้รับงบประมาณสนับสนุนจากศูนย์นาโนเทคจำนวน 3 แสนบาท เป็นการดึงนาโนเทคโนโลยีมาช่วยในการนำส่งยาปฏิชีวนะเพื่อใช้รักษาแผลเฉพาะที่ ด้วยการใช้เทคนิคที่เรียกว่า อิเล็กโตรสปินนิ่ง (Electrospinning) หรือกระบวนการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิต เพื่อให้ได้เส้นใยขนาดนาโนออกมา ซึ่งโพลิเมอร์ที่ทีมวิจัยเลือกมาใช้ในครั้งนี้ ได้แก่ พีวีเอ (Polyvinyl alcohol : PVA) ส่วนตัวยาปฏิชีวนะที่จะนำมาบรรจุลงในเส้นใย คือ ซีฟาเล็กซิน (Cephalexin) มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่เกิดการติดเชื้อบริเวณผิวหนังได้ดี จึงเหมาะกับผู้ป่วยโรคเบาหวาน เนื่องจากคนกลุ่มนี้เกิดเป็นแผลได้ง่าย เพราะมีระดับน้ำตาลในตัวปริมาณมาก เมื่อเป็นแผลแล้วก็จะหายช้า บางรายถึงขั้นต้องตัดอวัยวะที่ติดเชื้อทิ้งเพื่อป้องกันไม่ให้แผลเกิดการลุกลามก็มี สำหรับขั้นตอนการผลิต ดร.อุรชาอธิบายว่า ขั้นแรกต้องนำเอาตัวยามาละลายผสมกับโพลิเมอร์พีวีเอก่อน จากนั้นก็นำมาผ่านกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิ่งให้ได้เส้นใยที่มีขนาดเล็กประมาณ 100-150 นาโนเมตร ซึ่งมียาปฏิชีวนะบรรจุไว้ภายใน จากขั้นตอนนี้ไปก็สามารถนำไปประยุกต์ทำเป็นแผ่นแปะหรือพลาสเตอร์ยาสำหรับใช้บริเวณผิวหนังได้ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีในลักษณะนี้มีให้เห็นแล้วในต่างประเทศ เช่นในสหรัฐได้นำไปประยุกต์ใช้ในการผลิตเครื่องแบบทหาร มีคุณสมบัติช่วยลดการติดเชื้อและช่วยระบายเหงื่อและอากาศให้ดีขึ้น ปัจจุบันทีมวิจัยของไทยชุดนี้ สามารถควบคุมการปลดปล่อยตัวยาสู่บาดแผลได้แล้ว เนื่องจากแผ่นแปะซึ่งอยู่ในรูปของเส้นใยขนาดเล็กระดับนาโน ทำให้สามารถปลดปล่อยตัวยาออกมาได้ช้าและต่อเนื่อง ต่างจากการใส่ยาปกติที่จะไม่มีความต่อเนื่องในการส่งยาไปสู่บาดแผล อีกทั้งตัวยาก็จะออกมาเร็วเกินความต้องการ และจากการทดสอบในห้องปฏิบัติการพบว่า เส้นใยนาโนที่ผลิตขึ้นมานี้ไม่มีพิษต่อเซลล์ร่างกายแต่อย่างใด ดร.อุรชา บอกว่าเคล็ดลับในการควบคุมการปลดปล่อยยาของเส้นใยนั้น ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนผสมระหว่างตัวยากับโพลิเมอร์ ขนาดของเส้นใย และชนิดของโพลิเมอร์ที่เลือกใช้ เช่น หากเลือกใช้โพลิเมอร์ที่ชอบน้ำ เวลาแปะลงไปที่ผิวหนัง เมื่อร่างกายมีเหงื่อเกิดขึ้น โพลิเมอร์ก็จะค่อยๆ ย่อยสลายและปล่อยตัวยาออกมาได้ "ตอนนี้กำลังทดสอบดูว่าต้องใช้ระยะ เวลานานแค่ไหนตัวยาถึงจะหมดแผ่น ซึ่งขณะนี้สามารถกำหนดระยะเวลาในการส่งยาจากแผ่นแปะไปยังแผลได้ประมาณ 2 วัน และขั้นต่อไปจะเป็นการพัฒนาให้อยู่ในรูปของพลาสเตอร์ยา คาดว่าหนึ่งปีก็น่าจะได้ผลิตภัณฑ์ต้นแบบออกมา หากสำเร็จก็จะเป็นทางเลือกใหม่ของระบบนำส่งยาทางผิวหนังได้" ดร.อุรชา กล่าว

>http://azooga.com/content_detail.php?cno=215

อิเล็กทรอนิกส์พิมพ์ได้(2)

อิเล็กทรอนิกส์พิมพ์ได้...โอกาสของไทยมาถึงแล้ว
Body: ดร.อดิสร เตือนตรานนท์
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
กรุงเทพธุรกิจ 2008 March, 14

อิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติก (Plastic Electronics) หรือที่เราอาจเรียกว่า E-plastic ทำจากวัสดุประเภทโพลิเมอร์แบบอินทรีย์ ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถนำไฟฟ้าได้และมีคุณสมบัติคล้ายวัสดุกึ่งตัวนำ นำมาสามารถสร้างเป็นวงจรทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบางบนวัสดุได้หลากหลายแบบรวมทั้งพลาสติก มันสามารถสร้างขึ้นด้วยเทคนิคการพิมพ์แบบอิงค์เจ็ต แต่แทนที่จะเป็นหมึกพิมพ์ เราก็ใช้หมึกโพลิเมอร์แทน หรือใช้การพิมพ์แบบซิลสกรีน คล้ายเวลาเราสกรีนเสื้อยืด แต่เรากำลังพิมพ์ลายที่เล็กและละเอียดในระดับไมโครเมตร หรือการพิมพ์แบบม้วนต่อม้วนเหมือนการพิมพ์หีบห่อบรรจุภัณฑ์เพื่อผลิตเป็นจำนวนมากในคราวเดียวกัน และอีกวิธีหนึ่งที่ดูเหมือนจะเป็นที่สนใจกันมากและยังอยู่ในขั้นการวิจัยคือการสร้างโดยการพิมพ์กดหรือ Stamping โดยใช้แม่พิมพ์ที่มีลวดลายนูนเพื่อพิมพ์ลวดลายโพลิเมอร์เป็นลายวงจรที่เล็กระดับนาโนเมตร เทคนิคนี้คล้ายการพิมพ์หมึกด้วยตรายาง ดังนั้นแน่นอนว่าข้อดีของอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ได้หรือเรียกว่า Printed Electronics นี้ก็คือไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือราคาแพงสำหรับการสร้างวงจรประเภทนี้ (การสร้างโรงงานผลิตชิพอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันต้องลงทุนไม่ต่ำกว่า 40,000-50,000 ล้านบาทต่อโรงงาน) ล่าสุดข้อมูลจากบริษัทวิจัย Nanomarkets คาดการณ์ว่าตลาดผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอิเล็กทรอนิกส์พลาสติกนี้จะเติบโตจากประมาณ 70 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ไปเป็น 5,800 ล้านเหรียญ (ประมาณ 230,000 ล้านบาท) ภายในปี ค.ศ. 2009 ถึงแม้ตัวเลขนี้ยังไม่สูงมากนักเมื่อเทียบกับยอดขายชิพอิเล็กทรอนิกส์ต่อปีของบริษัทยักษ์ใหญ่อย่างอินเทล แต่ก็เป็นเทคโนโลยีที่บริษัทคู่แข่งอย่างโมโตโรล่าให้ความสำคัญและทุ่มวิจัยอยู่ในปัจจุบัน แน่นอนว่าความเร็วในการทำงานของชิพพลาสติกนี้ยังเทียบชั้นไม่ได้กับชิพแบบซิลิกอน จึงอาจจะไม่เหมาะกับการใช้เป็นชิพหน่วยประมวลผลหรือหน่วยความจำ แต่ในการใช้งาน
บางอย่างที่ความเร็วของวงจรไม่เป็นปัจจัยสำคัญอย่างเช่น จอแสดงผล หรือแผงเซลล์แสงอาทิตย์ หรือในวงจรเล็กๆ ไม่ซับซ้อนอย่างบัตรสมาร์ทการ์ด หรือชิพ RFID ซึ่งสามารถพิมพ์ลายวงจรบนหีบห่อได้โดยตรงเช่นเดียวกันกับการพิมพ์ตัวหนังสือบนกระดาษ ก็น่าจะมีโอกาสทางการตลาดอยู่ไม่น้อย ข้อมูลวิจัยจากบริษัท IDTechEX คาดการณ์ได้ว่าในอีกสิบปีข้างหน้า (ค.ศ. 2017) จะมีผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยการพิมพ์เพิ่มสูงขึ้นเป็นร้อยละ 90 ดังนั้นจะเห็นได้ว่าอุตสาหกรรมการพิมพ์จะต้องเข้ามามีบทบาทที่สำคัญในการผลิตสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตอย่างแน่นอน ดังนั้นมันเป็นโอกาสของเราแล้ว อุตสาหกรรมการพิมพ์ของไทยที่มีความก้าวหน้าเป็นอันดับต้นๆ ในเอเชีย ถ้าเข้าใจในผลกระทบของเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์พลาสติกก็จะต้องรีบปรับตัวและเตรียมตัวให้พร้อมรับกับการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ของตนกับการพิมพ์วัสดุโพลิเมอร์อื่นๆ ที่ไม่ใช่หมึกพิมพ์แต่เพียงอย่างเดียว ประเทศไทยจะได้ไม่ตกขบวนรถไฟ และใครจะเชื่อว่าในอนาคตไทยอาจจะเหมือนไต้หวันซึ่งเป็นผู้ผลิตชิปอิเล็กทรอนิกส์รายใหญ่ที่สุดในปัจจุบันก็ได้เพราะอิเล็กทรอนิกส์พิมพ์ได้นั่นเอง

พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์(1)

พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์: อนาคตของไอทียุคหน้า
ดร. อดิสร เตือนตรานนท์
ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิจัยนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค)
กรุงเทพธุรกิจ 2008 March, 7

เช้าขึ้นมา เรานั่งอ่านหนังสือพิมพ์ที่เป็น “พลาสติก” ไม่ใช่กระดาษ อาจจะเป็นเรื่องปกติที่เราคุ้นเคยกันในอนาคตอันใกล้นี้ เนื่องจากเรามีจอภาพอิเล็กทรอนิกส์ที่โค้งงอได้หรือที่ม้วนเก็บได้ ชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากซิลิกอนที่เปราะบาง แตกหักง่าย ใช้ผลิตจอภาพแบบเดิมบนหน้าจอโทรศัพท์มือถืออาจต้องหมดยุค เพราะแนวโน้มอุปกรณ์แบบพกพากำลังมาแรง ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์แบบพกพา เครื่องเล่นเพลง MP3 เครื่องเล่นภาพยนตร์แบบพกพา อุปกรณ์เหล่านี้จะมีขนาดที่เล็กลง แต่ยังต้องการส่วนจอแสดงผลที่ใหญ่เพื่อแสดงข้อมูลแบบมัลติมีเดียได้สะใจวัยรุ่น ทั้งหมดนี้จะเป็นไปได้ก็ต้องอาศัยอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติก (Plastic Electronics)
พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์เป็นการประยุกต์ใช้โพลิเมอร์นำไฟฟ้าที่เป็นโมเลกุลอินทรีย์มาสร้างเป็นพลาสติกที่สามารถนำไฟฟ้าได้และนำมาสร้างเป็นวงจรหรือเป็นฐานรอง (Substrate) สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยุคหน้า โดยวิธีการสร้างแบบใหม่ที่ใช้การพิมพ์เป็นหลัก ด้วยการพิมพ์หมึกหรือโพลิเมอร์ที่นำไฟฟ้าลงบนลายวงจรด้วยเทคนิคการพิมพ์แบบเดียวกับหนังสือพิมพ์ที่ท่านอ่านอยู่นี้ ไม่ว่าจะเป็นการพิมพ์แบบออฟเซ็ต (offset) หรือแบบอิงค์เจ็ต (inkjet) ก็ตาม การสร้างชิปวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่นี้ทำให้เราสามารถสร้างสรรค์การใช้งานแบบใหม่ๆ ที่ชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบที่เราคุ้นเคยไม่สามารถทำได้ เช่น RFID ที่มีราคาถูกสามารถใช้แล้วทิ้งได้ จอภาพแบบใหม่ที่สามารถโค้งงอหรือม้วนได้ เซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถพิมพ์ลงบนหลังคาหรือพนังได้โดยตรง เป็นต้น
ในอดีตไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยการพิมพ์ลงบนแผ่นพลาสติกเป็นเพียงความหวังและความคิดเชิงทฤษฎี และมีเพียงต้นแบบที่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ในปัจจุบันชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสร้างจอภาพขนาดเล็กที่เรียกว่า OLED หรือ Organic Light Emitting Diode (OLED) ซึ่งนำไปใช้ในกล้องดิจิตอลหรือโทรศัพท์มือถือทำให้ได้ภาพที่คมชัด มีสีสรรงดงามและประหยัดไฟ การสร้างวงจรกำเนิดเสียงติดบนการ์ดอวยพรซึ่งมีราคาถูกมากและกินไฟน้อยมาก และเริ่มนำมาใช้พิมพ์วงจร RFID บนสติกเกอร์ใช้ติดบนกล่องพัสดุ ซึ่งมีราคาถูกกว่าชิปแบบซิลิกอนหลายเท่าตัว จึงทำให้ผู้ใช้งานมีแรงจูงใจที่จะเปลี่ยนมาใช้ชิปแบบใหม่ ในปัจจุบันวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกจะทำให้เราสร้างจอภาพขนาดใหญ่ขึ้น บางลง กินไฟน้อยลงและต้นทุนถูกลงได้ จอโทรทัศน์แบบแบน (Flat screen TV) ที่สร้างบนพลาสติกจึงมีความเป็นไปได้สูงและเปิดแนวคิดใหม่ของการโฆษณากลางแจ้ง จอโค้งงอได้ทำให้สามารถนำไปพันรอบเสาเพื่อแสดงภาพโฆษณาได้ นอกจากนี้บรรจุภัณฑ์ที่สามารถแสดงข้อมูลเหมือนจอภาพบนกล่องหรือหีบห่อ ซึ่งอาจจะเป็นโฆษณาสินค้า บอกข้อมูลสินค้าหรือส่งข้อมูลไปยังสต็อกสินค้าก็อาจจะปฏิวัติอุตสาหกรรมการค้าส่งและค้าปลีก ดังนั้นอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็นที่น่าสนใจและมีการลงทุนสูงมากทั่วโลก แล้วผู้ประกอบการไทยจะตกขบวนรถไฟนี้หรือ ติดตามต่อสัปดาห์หน้าครับ

วิทยุนาโน

วิทยุนาโน...จิ๋วแต่แจ๋ว
ดร. อดิสร เตือนตรานนท์
ผู้อำนวยการหน่วยปฏิบัติการวิจัยนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC)
กรุงเทพธุรกิจ 2008 June, 06

ถ้าคุณมี ipod นาโนและคิดว่ามันเล็กแล้ว คุณกำลังคิดผิดเสียแล้ว เพราะในอนาคตเครื่องเล่น MP3 หรือวิทยุจะเล็กจิ๋วจนแทบมองไม่เห็น นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเครื่องรับส่งวิทยุที่เล็กระดับนาโนได้แล้ว โดยมันประกอบขึ้นด้วยท่อคาร์บอนนาโนเพียงเส้นเดียว (ท่อคาร์บอนนาโนเป็นท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระดับไม่กี่นาโนเมตรหรือหนึ่งในพันล้านของเมตร ประกอบขึ้นจากอะตอมของธาตุคาร์บอนบริสุทธิ์เรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ)
ฝันของนักเล่นวิทยุตั้งแต่ไหนแต่ไรก็คือ การย่อขนาดของเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุให้มีขนาดเล็กที่สุด ตั้งแต่การคิดค้นวิทยุทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กพกพาได้โดยบริษัท RCA ของสหรัฐอเมริกาเมื่อปี ค.ศ. 1955 เป็นต้นมา จนกระทั่งปัจจุบันที่เราสามารถสร้างเครื่องรับและส่งสัญญาณวิทยุผ่านอากาศได้เล็กขนาดกลายเป็นชิพ ที่เราเรียกว่า RF-ID (Radio Frequency Identification Device) เพื่อใช้ในสมาร์ทการ์ดหรือบัตรรถไฟฟ้าที่ทุกท่านคุ้นเคย สามารถแตะแล้วเดินผ่านได้เลย แต่เทคโนโลยีนี้ได้ล้ำหน้าไปอีกขั้น เมื่อนักวิทยาศาสตร์สามารถคิดค้นวิธีการใหม่ในการรับส่งสัญญาณวิทยุด้วยท่อคาร์บอนนาโนเพียงเส้นเดียว โดยอาศัยการสั่นของท่อคาร์บอนนาโนซึ่งเป็นทั้งตัวรับและส่งสัญญาณวิทยุ เมื่อท่อคาร์บอนนาโนสั่นเป็นจังหวะ หลักการทำงานคือ ท่อคาร์บอนนาโนซึ่งมีปลายด้านหนึ่งถูกยึดติดกับขั้วโลหะ (ซึ่งเรียกว่าขั้วอิเล็กโตรด) และต่ออยู่กับแบตเตอรี่ และที่ปลายอีกด้านหนึ่งของท่อคาร์บอนนาโนนั้นก็จ่ออยู่กับขั้วอิเล็กโตรดอีกขั้วหนึ่งแต่มีระยะห่างเล็กน้อย เมื่อเราปล่อยศักย์ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไประหว่างขั้วทั้งสอง อิเล็กตรอนจะไหลจากแบตเตอรี่ไปยังขั้วอิเล็กโตรดและไปตามท่อคาร์บอนนาโน และเมื่ออิเล็กตรอนวิ่งไปถึงปลายท่อจะกระโดดข้ามช่องเล็กๆ ไปยังขั้วอิเล็กโตรดอีกขั้วหนึ่ง เมื่อมีสัญญาณวิทยุ ท่อคาร์บอนนาโนก็จะสั่นตามสัญญาณวิทยุซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic wave) ที่ได้รับ ทำให้ปลายของท่อสั่นตามไปด้วยจึงทำให้ระยะห่างจากขั้วอิเล็กโตรดเปลี่ยนไป จึงมีผลทำให้จำนวนอิเล็กตรอนที่กระโดดข้ามเปลี่ยนไป (เมื่อระยะห่างมาก จำนวนอิเล็กตรอนที่สามารถกระโดดข้ามก็จะน้อยลง) ดังนั้นจึงทำให้เกิดสัญญาณทางไฟฟ้าขึ้นตามสัญญาณวิทยุที่ได้รับ อาจจะเรียกได้ว่า ท่อคาร์บอนนาโนทำหน้าที่คล้ายกับเครื่องรับวิทยุนั่นเอง และในทางกลับกันถ้าเราจะส่งสัญญาณวิทยุก็สามารถทำได้เช่นกันโดยใส่สัญญาณไฟฟ้าเพื่อให้ท่อคาร์บอนนาโนสั่นเกิดเป็นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าหรือสัญญาณวิทยุนั่นเอง การคิดค้นนี้ได้รับการจัดให้เป็นหนึ่งในสิบเทคโนโลยีเกิดใหม่ (Emerging Technology) ประจำปีล่าสุดนี้ (2008) โดยนิตยสาร Technology Review ของ สถาบัน MIT เนื่องจากเทคโนโลยีนี้คาดว่าจะทำให้การรับส่งสัญญาณวิทยุเล็กลงและง่ายขึ้น ถ้าเรานำไปติดกับเซ็นเซอร์จิ๋วที่สามารถวัดปริมาณกลูโคสในกระแสเลือดของผู้ป่วยเบาหวาน ก็จะทำให้เราสามารถสร้างยาแคปซูลอัจฉริยะ (Smart Pill) ได้ โดยเมื่อเราฉีดยานี้เข้าไป มันจะอยู่ในกระแสเลือดเป็นเวลานาน ยาอัจฉริยะนี้จะวัดระดับกลูโคสเมื่อพบว่า มีระดับสูงเกินไปก็จะปล่อยอินซูลินออกมาในปริมาณที่พอเหมาะเพื่อลดระดับน้ำตาลในเลือดได้ ทำให้ผู้ป่วยไม่จำเป็นต้องเจาะเลือดวัดหรือฉีดอินซูลินทุกวัน นอกจากนี้ยังทำให้โทรศัพท์มือถือมีขนาดเล็กลงกว่าเดิม ขนาดที่เล็กลงทำให้การกินไฟจากแบตเตอรี่ก็น้อยลงตามไปด้วย ทำให้ใช้คุยได้นานขึ้น อุปกรณ์ Bluetooth ที่ทุกคนจำเป็นต้องใช้ขณะขับขี่ยานพาหนะ (มิฉะนั้นจะโดนจับตามกฏหมายที่เพิ่งประกาศใช้) ก็จะเล็กลงและไม่ต้องชาร์ตบ่อยๆ ให้รำคาญใจ เทคโนโลยีแจ๋วๆ แบบนี้ต้องยกนิ้วให้ครับ

>http://www.nectec.or.th/mems/news/up_detail.php?id=52

แผนแม่บทนาโนของประเทศไทย

แผนแม่บทนาโนของประเทศไทย
ดร. อดิสร เตือนตรานนท์
ห้องปฏิบัติการวิจัยนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
กรุงเทพธุรกิจ 2008 March, 07

เมื่อฉบับที่ผ่านมา ผมได้เล่าให้ฟังเกี่ยวกับการพัฒนานาโนเทคโนโลยีในประเทศเกาหลีใต้เพื่อเป็นตัวอย่างให้เห็นแนวทางการวางแผนการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่ทุกประเทศทั่วโลกต่างแข่งขันกันเพื่อเป็นจ้าวแห่งนาโนเทคโนโลยี ยังมีแผนการพัฒนาคล้ายๆ กันในประเทศอื่นๆ อีกทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ประเทศที่เป็นแนวหน้าด้านเทคโนโลยีของโลก แต่ของประเทศเกาหลีนั้นน่าสนใจตรงที่เขาเป็นประเทศที่มีพื้นที่และจำนวนประชากรไม่ได้มากกว่าเรา ทรัพยากรก็จำกัด แต่เขามีการตั้งวิสัยทัศน์ไว้ชัดเจนว่าภายในปี ค.ศ. 2015 เกาหลีให้ต้องเป็น top three ในโลกทางด้านนาโนเทคโนโลยีให้ได้ ในขณะที่ประเทศเพื่อนบ้านของเรา ไม่ว่าจะเป็นสิงคโปร์ มาเลเซีย เวียดนาม ต่างก็เดินหน้าตั้งศูนย์วิจัยและทุ่มงบวิจัยกันอย่างจริงจังเพื่อแข่งขันกันไม่ให้ตกขบวนรถไฟนาโนเที่ยวนี้ให้ได้ แล้วประเทศไทยของเราจะตกขบวนรถไฟเที่ยวนี้หรือไม่ถึงแม้ว่าประเทศไทยเองยังไม่มีบุคลากรและการลงทุนวิจัยในด้านนี้มากนักเมื่อเทียบกับต่างประเทศ แต่ก็มีการริเริ่มพัฒนาไปพอสมควร โดยมีการรวมกลุ่มนักวิจัยที่ทำวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีในสาขาต่างๆ ในมหาวิทยาลัยและศูนย์แห่งชาติอื่นๆ จัดประชุมกันเพื่อช่วยกันร่างแผนแม่บทการพัฒนานาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ ซึ่งจะครอบคลุมระยะเวลา 10 ปี ตั้งแต่ ปี พ.ศ. 2547-2556 โดยใช้กระบวนการของการมีส่วนร่วมของทุกภาคส่วนโดยจัดให้มีการประชุมเชิงปฏิบัติการและระดมความคิดเห็นจากผู้เชี่ยวชาญและผู้มีส่วนเกี่ยวข้องและมีแนวทางการดำเนินงานที่สอดคล้องกับแผนกลยุทธ์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติซึ่งเริ่มต้นและสิ้นสุดพร้อม ๆ กัน กลุ่มนักวิจัยในประเทศได้ผลักดันให้รัฐบาลยุคนายกฯทักษิณได้ตระหนักถึงความสำคัญของนาโนเทคโนโลยีเพื่อเป็นการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศและการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนในอนาคต และได้มีมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2546 ให้จัดตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ หรือเรียกชื่อย่อว่า NANOTEC ให้เป็นหน่วยงานภายใต้สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยตั้งความหวังไว้ว่าจะสามารถพัฒนาขีดความสามารถด้านนาโนเทคโนโลยีของประเทศให้พร้อมรับกับกระแสการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีใหม่นี้ และช่วยยกระดับอุตสาหกรรมที่มีอยู่เดิมและสร้างอุตสาหกรรมใหม่ให้แก่ประเทศ เนื่องจากผมเข้าไปมีส่วนร่วมในคณะกรรมการร่างแผนแม่บทนี้ด้วยในบางส่วน ในฉบับนี้ผมจึงอยากที่จะสรุปอย่างย่อๆ และเข้าใจง่ายๆ ถึงแผนเชิงกลยุทธ์และเป้าหมายของการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีของไทยเราจากเอกสารที่ผมได้รับจาก สวทช. ให้ผู้อ่านได้ทราบและแสดงความคิดเห็นส่วนตัวเกียวกับแผนนี้ และจะลองเปรียบเทียบดูกับแผนของประเทศเกาหลีใต้ว่าเป็นอย่างไรกัน
แน่นอนเนื่องจากประเทศไทยเรารมีทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านบุคลากรที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงที่ขาดแคลน ดังนั้นประเทศไทยจึงต้องจัดลำดับความสำคัญและเลือกเส้นทางการพัฒนาอย่างมีกลยุทธ์ กลยุทธ์หนึ่งที่นิยมใช้กันมากคือการเลือกอย่างเจาะจง (Niche area) ในเรื่องที่จะทำให้ประเทศไทยใช้ศักยภาพที่มีอยู่และมีโอกาสสูงในการพัฒนา ในแผนจึงระบุว่าประเทศไทยควรมุ่งเน้นการพัฒนานาโนเทคโนโลยีใน 3 สาขาวิชาการหลัก ได้แก่ นาโนวัสดุ (Nanomaterials) นาโนชีวภาพ (Nanobiotechnology) และ นาโนอิเล็กทรอนิกส์ (Nanoelectronics) เพื่อนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์เป็น 6 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มผลิตภัณฑ์ด้านเซ็นเซอร์ ทั้งที่ผลิตจากวัสดุทางชีวภาพและไม่ใช่สารชีวภาพ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ตรวจจับหรือตรวจวัดก๊าซในงานอุตสาหกรรม เกษตรกรรมและสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์ชุดตรวจวินิจฉัยโรค เป็นต้น กลุ่มอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์แสดงผลแบบฟิล์มบาง เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและบางลง เป็นต้น กลุ่มผลิตภัณฑ์ระบบนำส่งยาและสารสมุนไพร ตัวอย่างเช่น ยารักษาโรคเฉพาะจุด เครื่องสำอางนาโน ยาแบบใหม่ที่นำส่งสารออกฤทธ์ไปยังเป้าหมายเฉพาะ เป็นต้น กลุ่มวัสดุเคลือบนาโน ตัวอย่างเช่น วัสดุเคลือบผิวกันเปื้อนและฆ่าเชื้อโรค วัสดุเคลือบสิ่งทอกันน้ำ เป็นต้น กลุ่มวัสดุซับกรองและตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ตัวอย่างเช่น แผ่นกรองโมเลกุล ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบรูพรุน เป็นต้น และกลุ่มวัสดุสารประกอบแต่ง (Composite) ตัวอย่างเช่น วัสดุเสริมความแข็งแรงด้วยท่อคาร์บอนนาโน พลาสติกแบบใหม่ที่ควบคุมการผ่านของก๊าซ เป็นต้น โดยการวิจัยและพัฒนามุ่งเน้นรูปแบบของคลัสเตอร์ (Cluster) ในการดำเนินการเป็นแบบเครือข่ายและใช้ความร่วมมือระหว่างสถาบันวิจัย สถาบันการศึกษา และผู้ประกอบการในภาคอุตสาหกรรม โดยที่ไม่ได้เน้นเพียงด้านเศรษฐกิจเพียงด้านเดียว แต่มุ่งเน้นการสร้างนวัตกรรมโดยต้องทำให้เกิดการไหลเวียนของข้อมูลและความรู้ระหว่างกัน ทั้งนี้จะต้องอาศัยปัจจัยเกื้อหนุนได้แก่ ทรัพยากรบุคคล โครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็น การวิจัยและพัฒนาขั้นสูง และการสร้างความตระหนัก ตื่นตัวพร้อมรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี และความเข้าใจที่ถูกต้องของสังคม
จากการดำเนินการตามแผนแม่บทนี้ (ถ้าเป็นไปตามแผนและมีประสทธิภาพ) เราคาดหวังเป้าหมายของการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีของประเทศไทยในระยะเวลา ภายใน 10 ปีของแผนฯ ไว้หลักๆ ได้ 3 ประการ ได้แก่ หนึ่งคือประเทศไทยจะสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ใช้นาโนเทคโนโลยีดังที่กล่าวมาทั้ง 6 กลุ่มผลิตภัณฑ์คิดเป็นร้อยละ 1 ของผลิตภัณฑ์มวลรวมในประเทศ (หรือ GDP นั่นเอง) ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 120,000 ล้านบาท สองคือ นาโนเทคโนโลยีของไทยจะต้องสามารถช่วยยกระดับสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของคนไทยให้เข้าใกล้ในระดับมาตรฐานโลก โดยอาศัยการพัฒนาวัสดุ อุปกรณ์ทางการแพทย์ สามคือ ประเทศไทยจะอยู่ในแนวหน้าด้านการศึกษาและวิจัยเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีของภูมิภาคอาเซียน คราวนี้มาดูมาตรการที่กำหนดไว้ในแผนแม่บทเพื่อนำไปสู่เป้าหมาย ได้กำหนดไว้ 5 กลยุทธ์หลัก ได้แก่ กลยุทธ์ที่ 1 คือผลักดันให้นาโนเทคโนโลยีเข้าหนุนการพัฒนาคลัสเตอร์เป้าหมายทั้ง 7 อุตสาหกรรมหลัก ได้แก่ อุตสาหกรรมอาหารและเกษตร ยานยนต์ สิ่งทอและเคมี/ปิโตรเคมี อิเล็กทรอนิกส์ สินค้าชุมชน พลังงานและสิ่งแวดล้อม การแพทย์และสาธารณสุข กลยุทธ์ที่ 2 คือ การพัฒนากำลังคนด้านนาโนเทคโนโลยี โดยจัดให้มีหลักสูตรทั้งในระดับอุดมศึกษาและบัณฑิตศึกษาและบูรณาการความรู้ลงไปสู่ระดับตั้งแต่ประถมศึกษา กลยุทธ์ที่ 3 คือ การลงทุนวิจัยและพัฒนาในนาโนเทคโนโลยี โดยพัฒนาเป็นโครงการวิจัยขนาดใหญ่และมีภาคเอกชนมาร่วมวิจัย กลยุทธ์ที่ 4 คือ การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน เพิ่มขีดความสามารถด้านเครื่องมือวิจัยและกลไกการถ่ายทอดเทคโนโลยีไปสู่การใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์ และกลยุทธ์สุดท้าย กลยุทธ์ที่ 5 คือ การสร้างความตระหนักในความสำคัญของนาโนเทคโนโลยีต่อชีวิต และการดูแลความปลอดภัย ความเสี่ยงและมาตรการรักษาความปลอดภัยในการใช้นาโนเทคโนโลยีในผลิตภัณฑ์ และจริยธรรมในการใช้งาน
จะเห็นได้ว่าแผนแม่บทได้วางกรอบไว้อย่างสวยหรูถึงทิศทางและเป้าหมาย รวมถึงยุทธศาสตร์ที่จะใช้ ถ้าเราเปรียบเทียบกับของประเทศเกาหลีใต้ คงจะเปรียบเทียบกันไม่ได้ เพราะ เขาแข่งขันในระดับโลก แต่เราคงต้องแข่งขันกับตัวเองไปก่อนแล้วพร้อมเมื่อไรจึงค่อยไปแข่งกับเพื่อนบ้าน อย่างเช่น เวียดนาม มาเลเซีย และสิงคโปร์ต่อไป และแผนแม่บทของเราเขียนได้ดีมาก ครอบคลุมแทบทุกเรื่อง ไม่มีหลุด แต่ถ้ามองอีกด้านหนึ่งก็คือขาดโฟกัส ไม่ได้เน้นเรื่องใดเป็นพิเศษที่เราเก่งและมีศักยภาพจริง ๆ เรื่องนี้เพราะเป็นวัฒนธรรมของคนไทย ที่เราสามัคคี ทุกคนมีส่วนร่วม และทุกคนเกรงใจกัน ต่างจากเกาหลีใต้ที่ระบุชัดว่าจะเน้นเรื่องอุตสาหกรรมไอที เพราะเขามีซัมซุงและแอลจีเป็นบริษัทที่รองรับและเป็นผู้นำในด้านนี้ แต่ในบ้านเรา ภาคอุตสาหกรรมไม่ยอมลงทุนทำวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ของตน มีบางบริษัทใหญ่ๆ จริงๆ เท่านั้นที่ลงทุนวิจัยแต่ก็อยู่ในวงจำกัด คิดแต่ว่าเงินบาทเราแข็ง กำไรลดลง จะทำให้การส่งออกแย่ลง ต่างรอให้สินค้าราคาถูกและเริ่มจะมีคุณภาพที่ดีขึ้นเรื่อยๆ จากจีนเข้ามาแข่งขันและฆ่าเราในที่สุด ภาคอุตสาหกรรมก็ผลักภาระการวิจัยให้แก่ภาครัฐ หน่วยงานของรัฐต้องทำหน้าที่วิจัยแบบไร้ทิศทาง โดยที่งบประมาณวิจัยก็ได้อย่างจำกัด เพราะต้องนำไปสร้างผลงานด้านอื่นๆ ที่จะได้ผลงานเร็วๆ และชัดเจน และบางครั้งก็เร่งด่วนและฉุกเฉิน เช่น ซื้อของแจก สร้างถนน สร้างตึกใหม่ บรรเทาความเดือดร้อนจากสาธารณภัย ฯลฯ นอกจากนี้ระบบวิจัยของเราก็ยังอิงกับระบบราชการค่อนข้างมาก ถึงแม้จะพยายามที่จะทำให้รวดเร็ว และเน้นให้บริการลูกค้ามากขึ้น แรงจูงใจและเงินเดือนบุคลากรด้านวิจัยก็ต่ำกว่าที่ควรจะเป็นหรือน้อยกว่าการทำงานในภาคเอกชน แถมยังไม่บันเทิงเริงใจ ไม่เหมือนนักร้อง ดารา ดีเจ จึงไม่จูงใจให้ผู้คนมาประกอบสัมมาอาชีพนี้ ความหวังหนึ่งเดียวที่เหลืออยู่คือ หวังว่ารัฐบาลขิงแก่นี้ นำโดยรัฐมนตรีกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ศ. ดร. ยงยุทธ์ ยุทธวงศ์ ซึ่งเข้าใจปัญหานี้เป็นอย่างดี (เพราะท่านเป็นนักวิจัยมาก่อนจะรับตำแหน่งรัฐมนตรี) จะหาหนทางพลิกสถานการณ์ให้เราหลุดจากวงจรอุบาทว์นี้โดยเร็วที่สุด ต้องมีนโยบายอย่างแข็งขันให้ใช้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเป็นหัวรถจักรที่จะนำพาประเทศให้ก้าวไปข้างหน้า อย่างพอเพียง เพื่อที่วงการวิจัยด้านวิทยาศาตร์และเทคโนโลยีของเราจะได้แข็งแรง หายป่วย และเริ่มแข่งขันกับประเทศอื่นๆ ได้ต่อไป

ประเทศไทย จะเอาอย่างไรกับนาโนเทคโนโลยี

Nanotechnology for Thailand?
(Published in What Thai Electronics Magazine in Thai)
ประเทศไทย จะเอาอย่างไรกับนาโนเทคโนโลยี ?

ดร. อดิสร เตือนตรานนท์
งานวิจัยนาโนอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องกลจุลภาค
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ

เป็นที่รู้จักกันดีแล้วว่า นาโนเทคโนโลยี ทำให้เราก้าวมาถึงจุดที่เราสามารถออกแบบและผลิตวัสดุใหม่ๆ และอุปกรณ์เครื่องมือที่มีส่วนประกอบเล็กจิ๋ว เล็กจนถึงระดับเดียวกันกับอะตอมหรือโมเลกุล ซึ่งส่งผลให้มีคุณสมบัติที่เหนือกว่าเดิมอย่างน่ามหัศจรรย์ วัสดุและอุปกรณ์เหล่านี้กำลังทยอยมาแทนที่วัสดุและอุปกรณ์แบบเดิมๆ ที่ใช้กันอยู่ในหลายอุตสาหกรรม รวมทั้งอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่เราสนใจ มีข้อมูลจากการสำรวจในประเทศสหรัฐอเมริการะบุว่าตลาดโดยตรงของนาโนเทคโนโลยีของโลกนั้น คาดว่าจะเติบโตถึง 1 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐฯ (หรือประมาณ 40 ล้านล้านบาทไทย ท่านผู้อ่านลองคิดเล่นๆ เทียบกับงบประมาณแผ่นดินของเราปีละประมาณ 1.5 ล้านล้านบาทเอาเองก็แล้วกันครับ ) ภายใน 10 ปีข้างหน้า ดังนั้นด้วยศักยภาพของนาโนเทคโนโลยีที่สูงมากนี้ ประเทศต่างๆ ทั่วโลกจึงให้ความสำคัญต่อการพัฒนานาโนเทคโนโลยีกันอย่างตื่นเต้น แม้ว่าจะต้องลงทุนอย่างมหาศาลในการวิจัยและพัฒนาเพื่อนำนาโนเทคโนโลยีมาพัฒนาจนถึงระดับที่จะได้ผลิตภัณฑ์ (Nano product) ที่ใช้งานได้จริงเชิงพาณิชย์ รวมทั้งประเทศไทยของเราก็ให้ความสนใจเช่นกัน (มิฉะนั้นเราจะตกขบวนรถไฟอีกครั้งอย่างแน่นอน แต่เราคงต้องมีการวางแผนและยุทธศาสตร์ที่เหมาะสมสำหรับประเทศของเราเอง) ศูนย์คาดการณ์อนาคตของเขตเศรษฐกิจแถบเอเชียแปซิฟิกหรือ APEC Center for Technology Foresight ที่ตั้งอยู่ที่ประเทศไทยเราเอง ก็เคยจัดให้มีการศึกษาศักยภาพของนาโนเทคโนโลยีในอนาคตขึ้นในปี พ.ศ. 2544 ผลการศึกษารายงานว่า นาโนเทคโนโลยีมิใช่เป็นเพียงเทคโนโลยีที่สำคัญและจำเป็นต่อประเทศที่พัฒนาแล้วเท่านั้น แต่ประเทศที่กำลังพัฒนา รวมทั้งประเทศไทย ก็มีความจำเป็นเร่งด่วนที่จะต้องศึกษา ค้นคว้า วิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีเพื่อเสริมศักยภาพในการแข่งขันในตลาดของตัวเองและในตลาดโลกด้วย
ในขณะที่ประเทศเพื่อนบ้านของเรา ไม่ว่าจะเป็นสิงคโปร์ มาเลเซีย เวียดนาม เดินหน้าตั้งศูนย์วิจัยและทุ่มงบวิจัยกันอย่างจริงจัง สิงคโปร์ประกาศโครงการวิจัยนาโนเทคโนโลยีตั้งแต่เดือนมกราคม ปี 2545 พร้อมๆ กันกับประเทศไต้หวัน โดยมีคณะกรรมการพัฒนาเศรษฐกิจแห่งชาติและสำนักงานวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของเขาเป็นเจ้าภาพและลงทุนโครงการใหญ่ๆ เช่น การจัดตั้งเมืองแห่งเทคโนโลยีชีวภาพ (Biopolis) ที่มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพนาโน (Nanobiotechnology) เป็นหลัก ส่วนประเทศมาเลเซียก็ไม่น้อยหน้าลงทุนสร้างเมืองแห่งไอที เรียกว่า supercorridor มุ่งเน้นด้านนาโนเกี่ยวกับแสง การสื่อสาร นาโนอิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุนาโนชนิดต่างๆ ส่วนอีกประเทศที่กำลังมาแรงก็คือประเทศเวียดนาม ก็ได้ริเริ่มโครงการนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติเช่นเดียวกัน โดยเน้นหนักด้านการสร้างบุคลากร อุปกรณ์และโครงสร้างพื้นฐาน (ผมคิดว่าเพื่อรองรับการย้ายฐานของอุตสาหกรรมจากต่างประเทศ) จะเห็นได้ว่าแต่ละประเทศก็จะมียุทธศาสตร์ที่แตกต่างกันเป็นของตนเอง ส่วนประเทศไทยยังมีการลงทุนน้อยมากเมื่อเทียบกับแม้แต่ประเทศเพื่อนบ้าน ไม่ต้องพูดถึงประเทศที่พัฒนาแล้วอื่นๆ เช่น สหรัฐอเมริกา สาธารณรัฐเยอรมนี ญี่ปุ่น เป็นต้น ในประเทศพัฒนาแล้วเหล่านี้ตื่นตัวในการลงทุนเพื่อพัฒนางานวิจัยและค้นคว้าทางด้านนี้เป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในประเทศสหรัฐอเมริกา อดีตประธานาธิบดี บิล คลินตัน ได้แสดงบทบาทความเป็นผู้นำโดยจัดตั้งโครงการความริเริ่มด้านนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Nanotechnology Initiative เรียกย่อว่า NNI) อย่างเป็นทางการจั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 โดยจัดสรรงบประมาณเริ่มต้นเป็นเงินประมาณ 10,000 ล้านบาท นับเป็นโครงการแห่งชาติที่ใช้จำนวนคนและงบประมาณวิจัยมากที่สุดในรอบ 40 ปีที่ผ่านมา นับตั้งแต่โครงการอพอลโลที่สามารถส่งมนุษย์ไปเดินบนดวงจันทร์ นอกจากนี้งบประมาณของโครงการยังเพิ่มขึ้นทุกปี และเป็นเพียงไม่กี่โครงการที่ประธานาธิบดี จอร์ช บุช ได้สานต่อและขยายผลจนสามารถออกเป็นพระราชบัญญัติการวิจัยและพัฒนานาโนเทคโนโลยีแห่งศตวรรษที่ 21 (The 21th Century Nanotechnology Research and Development Act) โดยกำหนดให้รัฐบาลมีหน้าที่ส่งเสริมการวิจัยทางด้านนาโนเทคโนโลยีเพื่อมีเป้าหมายให้เป็นผู้นำของโลก และกำหนดให้มีการลงทุนเป็นเงินถึง 150,000 ล้านบาทภายในเวลา 4 ปี นับตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2548-2551 หรือโดยเฉลี่ยแล้วประมาณ 37,000 ล้านบาทต่อปี
ถึงแม้ว่าประเทศไทยเองยังไม่มีบุคลากรและการลงทุนวิจัยในด้านนี้มากนักเมื่อเทียบกับต่างประเทศ แต่ก็มีการริเริ่มพัฒนาไปพอสมควร โดยมีการรวมกลุ่มนักวิจัยที่สนใจในนาโนเทคโนโลยีในสาขาต่างๆ และจัดประชุมกันเพื่อหาแนวทางในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ในประเทศเรา และเป็นแรงผลักดันให้รัฐบาลยุคนายกทักษิณได้ตระหนักถึงความสำคัญของนาโนเทคโนโลยีเพื่อเป็นการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศและการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนในอนาคต และได้มีมติคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2546 ให้จัดตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ หรือเรียกชื่อย่อว่า NANOTEC ให้เป็นหน่วยงานภายใต้สำนกงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยตั้งความหวังไว้ว่าจะสามารถพัฒนาขีดความสามารถด้านนาโนเทคโนโลยีของประเทศให้พร้อมรับกับกระแสการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีใหม่นี้ และช่วยยกระดับอุตสาหกรรมที่มีอยู่เดิมและสร้างอุตสาหกรรมใหม่ให้แก่ประเทศ ที่ผ่านมาทางศูนย์ฯ ก็ได้เผยแพร่ความรู้ความเข้าใจในนาโนเทคโนโลยีและส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาในลักษณะเครือข่าย (Network) ร่วมกับมหาวิทยาลัยในประเทศเกือบทุกแห่งทั่วประเทศ แต่เนื่องจากกำลังคนที่ขาดแคลน สัดส่วนนักวิจัยแต่จำนวนประชากรของเรายังน้อยมากแม้เมื่อเทียบกับประเทศในทวีปเอเชียด้วยกัน (ประเทศไทยมีนักวิจัยเพียง 2 คนต่อจำนวนประชากร 10,000 คน เมื่อเทียบกับประเทศสิงคโปร์ มี 48 คน และประเทศญี่ปุ่นมี 73 คนต่อประชากร 10,000 คน) นโยบายยุทธศาสตร์ที่ไม่ชัดเจน ไม่มุ่งเน้นเรื่องใดเรื่องหนึ่งที่เรามีจุดแข็ง เช่น เราจะเน้นด้านนำนาโนเทคโนโลยีไปใช้งานด้านอุตสาหกรรมอาหารและการเกษตรกรรมหรือไม่ และขาดการเชื่อมโยงกับอุตสาหกรรมในประเทศ อุตสาหกรรมในประเทศเองก็รอคอยความช่วยเหลือจากภาครัฐบาลหรือไม่ก็ไม่กล้าที่จะลงทุนในเทคโนโลยีที่ยังต้องพัฒนาต่อ อุตสาหกรรมยังเห็นว่าคุ้มค่ากว่าถ้าซื้อเทคโนโลยีที่สำเร็จรูปแล้วมาจากต่างประเทศถ้าใช้ได้จริง และงบประมาณที่จำกัดจึงทำให้นาโนเทคโนโลยีในประเทศไทยยังเดินหน้าไม่เต็มที่ จะเห็นได้ว่างบประมาณวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของเรายังน้อยมากเพียงร้อยละ 0.3 ของ GDP ของประเทศเมื่อเทียบกับประเทศญี่ปุ่นที่สูงถึงร้อยละ 3 และสิงคโปร์ที่ร้อยละ 1.76 ของ GDP ของประเทศที่สูงมากกว่าเราอยู่แล้วหลายเท่าตัว

มาถึงจุดนี้นับตั้งแต่จัดตั้งศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติมาซึ่งถือว่าเป็นจุดเริ่มต้นหรือจุดปล่อยตัว START ด้านนาโนเทคโนโลยีอย่างเป็นทางการของประเทศ ก็ผ่านมา 3 ปีแล้ว คงต้องลองตั้งคำถามว่าท่านผู้อ่านเรียนรู้และเข้าใจนาโนเทคโนโลยีมากขึ้นบ้างหรือไม่ ผมเชื่อว่าหลายท่านคงเคยได้ยินและคุ้นเคยกับนาโนเทคโนโลยีกันบ้างไม่มากก็น้อย ท่านสามารถนำความรู้ไปใช้ประโยชน์ได้อย่างไร จะประยุกต์ใช้มันให้มีประโยชน์และเพิ่มมูลค่าให้แก่ธุรกิจของท่านได้อย่างไร อุตสาหกรรมที่ได้ประโยชน์หรือเกิดใหม่ในด้านนี้หรือไม่ อุตสาหกรรมจะปรับตัวรับเทคโนโลยีใหม่นี้ได้อย่างไร ประเทศไทยจะก้าวขึ้นเป็นผู้นำในนาโนเทคโนโลยีด้านใดด้านหนึ่งได้หรือไม่ เราเตรียมบุคลากรที่มีความรู้และความเชี่ยวชาญด้านนี้มากพอแล้วหรือยัง (ข้อมูลที่พอหาได้ปรากฏว่าเรามีนักวิจัยที่ทำงานด้านนาโนเทคโนโลยีอยู่ไม่เกิน 130 คนทั่วทั้งประเทศ) อะไรคือ key success factor ของไทยในเรื่องนี้ ครั้งนี้อาจจะเป็นบทพิสูจน์อีกครั้งของคำปรามาสที่ว่าคนไทยเล่นกีฬาเป็นทีมไม่ได้ ทำงานเป็นทีมไม่สำเร็จ เพราะโดยพื้นฐานแล้วนาโนเทคโนโลยีต้องใช้ความรู้พื้นฐานวิทยาศาสตร์หลากหลายแขนง ไม่ว่าจะเป็นฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา วิศวกรรม คอมพิวเตอร์ ฯลฯ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราต้องการผลงานเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้และผลิตได้ในเชิงพาณิชย์ด้วยแล้ว เราหลีกเลี่ยงไม่ได้เลยที่จะต้องทำงานเป็นทีม คนหนึ่งทำวิจัยในส่วนหนึ่ง อีกคนทำวิจัยในอีกส่วนหนึ่งแล้วในที่สุดสามารถนำองค์ความรู้มาประกอบรวมกัน (integration) และเพื่อให้ man-year ของเราทั้งทีมเพียงพอที่จะแก้ปัญหาหรือพัฒนาในเรื่องใดเรื่องหนึ่งให้สุดทาง ไม่ใช่ครึ่งๆ กลางๆ ไม่ใช่เป็นอย่างในปัจจุบันที่งานวิจัยหลายเรื่องเริ่มได้แต่ไม่มีวันจบ คำถามเหล่านี้คงต้องอาศัยนักวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีทุกคนในประเทศช่วยกันตอบ และคงต้องถามรัฐบาลในยุคนี้ว่าจะเอาอย่างไรกับมันดี เงินอย่างเดียวคงไม่ใช่คำตอบของทุกอย่าง

>http://www.nectec.or.th/mems/news/up_detail.php?id=30

Your doctor's on your Web cam

The new house call: Your doctor's at the door, er, on your Web cam
Too busy to go to the doctor? Unfortunately, it's the rare one who makes house calls these days. But how about the next best thing? The Hawaii Medical Service Association (HMSA) next week is set to begin offering doctor consults via Web cam, an emerging form of telemedicine.
The association (the state's Blue Cross Blue Shield insurance provider) will offer the 10-minute Internet visits through American Well, a Boston-based company that provides video conferencing and electronic medical record-keeping to doctors and patients, the New York Times reports today. HMSA is its first customer, the Times says. “It’s a better iteration on, ‘Take two aspirin and call me in the morning,’” Robert Sussman, a family practice doctor on Oahu, tells the newspaper. “We can’t lay on the hands, but we can lay on the eyes and get a better feel" than from a simple phone consult.
Telemedicine – by Internet or phone – is touted as a convenience for folks who don’t want to wait days for a doctor’s appointment, who don’t live near a physician, and who are willing to pay out of pocket for the perk of a visit on their own schedule. The cost is a $10 co-pay for HMSA members and $45 for non-members. Proponents say doctors can take care of about half of medical problems without a face-to-face workup.
While some traditional doctors consult with regular patients by phone or email, many don’t, says Jay Parkinson, a primary-care doctor who runs the telemedicine business Hello Health in Brooklyn, N.Y. “Doctors don’t get paid for communications – only office visits and procedures,” Parkinson tells ScientificAmerican.com. “Nowadays doctors see so many patients – 30, 40, 50 patients a day. When the day is over, they can’t sit down and answer 50 emails for free.”
Hello Health's fees are based on the length and type of visit: $100-to-$200 for an office visit versus $50-to-$100 for video, instant message and phone visits. (If the latter leads to an office visit or house call, that charge is applied to the cost of the in-person exam.) A similar service, Doctokr in Vienna, Va., a suburb of Washington, D.C., also provides scaled fees for phone, office and house consults. Both businesses require patients to be seen at least once in person.
Internet-based medicine is still in its infancy, Parkinson says, and whether it’s ideally practiced via Web cam or by text-based instant messaging or email is an open question. Just 16 percent of Internet users have used a Web cam, according to a 2005 report by the Pew Internet & American Life Project.
Whatever its form, telemedicine is really best suited for relatively minor problems, Parkinson says, and to determine whether further medical attention or lab tests are needed to check out, say, swollen lymph nodes or whether a sore throat may be strep. “We target someone who communicates and transacts online, and that’s everyone under 65 these days,” he says. But, a doctor really needs "to have a [previous] relationship with someone. Otherwise, it’s sort of reckless.”
Source>Scientific American

Who Needs a Doctor

When There's a Robot in the House, er, Hospital? [Slide Show]A Florida trauma center tests the use of a mobile robot to deliver telemedicine
By Larry Greenemeier
Scientificamerican:December 4, 2008

Telemedicine has caught on over the past several years as an effective way to bring patients and specialists together via the magic of video conferencing. Unfortunately, most telemedicine setups require the patient to be in a room equipped with a computer, camera, microphone and monitor, so that specialists can remotely assess his or her condition. Could robots be the answer, providing both patient care and a view for specialists checking in from afar?
The William Lehman Injury Research Center (WLIRC) in Miami for a year has been experimenting with a budding type of telemedicine that uses a robot to let videoconferencing go mobile, allowing a specialist working from a remote location to see a patient (and for the patient to see the physician) from the moment he or she checks in for surgery through recovery.
A typical scenario would unfold as such: A patient is brought to the Ryder Trauma Center at the University of Miami's Jackson Memorial Hospital (where the WLIRC doctors work) by ambulance or helicopter. While the patient is en route, the trauma center checks to see if there is a specialist on site who can treat the patient's specific injuries. If there are none available and the specialist on call is unable to make it to Ryder in time, staff at the center wheel out the RP-7, made by InTouch Technologies, Inc., a Santa Barbara, Calif., medical robotics technology company. Once a specialist is located, he or she uses a laptop or PC to remotely connect via wireless broadband with the robot. After the connection is made, the specialist is able to control the robot's movement, possibly even meeting the patient at the door. From there, the specialist can autonomously drive the robot to operating rooms, intensive care units and patients' bedsides so he or she can monitor those patients as well as instruct nurses and residents.
View a slideshow of the RP-7 in action
The WLIRC doctors and physicians from the U.S. Army's Trauma Training Center (working at the Ryder Trauma Center) have been testing the RP-7, to see if the above scenario is realistic. The 200-pound, (90.7-kilogram) 67-inch- (1.7-meter-) tall metal medical man glides along on three spherical balls (rather than wheels) at a top speed of four miles (6.4 kilometers) per hour. As the Army's Web site points out, it "looks vaguely like one of the Daleks [robots] from Doctor Who with a view screen mounted on top."
Ryder is the only "level 1" trauma center in Miami–Dade County, which makes it difficult to find specialists to weigh in on all cases, particularly within the critical first 60 minutes after an injury, says Jeffrey Augenstein, WLIRC's director and the RP-7 project's principal investigator. "There is a shortage of trauma specialists in this country," he says. "You need to have a plan B to bring expertise from the outside to the point of care, where decisions often involve life and death."
Source>http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=robot-telemedicine

Brain Rerouting signal

Skip the Robotics: Paralyzed Limbs Come to Life
with New Connection to Brain

Rerouting signal from neuron to muscle allows the brain to move deadened limbs

By Sharon Guynup
From the February 2009
Scientific American

Scientists have forged a promising avenue in the quest to restore mobility to patients paralyzed by disease or injury. Researchers at the University of Washington devised a way to reroute signals from the brain’s motor cortex to trigger hand movement directly.
For the past decade researchers have focused on “listening to” and decod­ing the specific brain signals that trigger muscle movement, using a wall of com­puters running complex algorithms to trans­late that brain activity into instruc­tions for moving a computer cursor or a robotic arm or leg.
The new approach simplifies the process. Engineers and neuroscientists restored use of a monkey’s immobilized limb by replacing the lost biological connection. “Rather than decoding intention, we’ve just established a connection and encouraged the monkey to learn how to act on it,” says Chet Moritz, a neurophysiologist, who pioneered the work with fellow Washington professor Eberhard Fetz.
They trained macaques to play a simple video game using a joystick. Then they ran a wire from a single neuron in the animals’ motor cortex to a desktop computer. The electrical impulse from that cell was amplified by the computer and transmitted along another wire to one of the primates’ arm muscles, which had been temporarily anesthetized.
Within minutes, the monkeys learned to control wrist movements with their thoughts, moving the joystick left or right to match targets on a computer screen.
The surprise, Moritz says, was that any neuron within that general region of the brain could learn to stimulate wrist muscles—regardless of whether the neuron was originally involved in that specific movement.
“Monkeys can rapidly learn to change neuron activity, in this case to generate movement, much like humans can change heart rate activity with bio­feedback,” Fetz explains. This control necessitated conscious attention; making such movements subconsciously would require repetitive training, much like learning a sport.

The long-term goal is to develop a miniaturized, implantable neuro­prosthetic device that would enable paralyzed patients to move their own paralyzed limbs. Fetz has already taken the next step, developing a cell phone–size neurochip that can be linked to a microprocessor, small enough for mon­keys to carry implanted in their head.
Many hurdles remain. It is difficult to record from the same neuron for a long period. Within days or weeks, scar tissue walls off electrodes, interrupting transmission. Guiding electrodes to new locations with tiny motors might mitigate that problem. Providing a decades-long power supply is also a challenge. Biocompatibility is another issue; fully implanting such a system under the skin presents a huge infection risk. And crucial questions exist: Can this model be scaled up to stimulate multiple neurons that trigger multiple muscles? How flexible is the brain in reassigning new functions to neurons?
The team hopes to restore arm movements in the near term—and ultimately to restore paraplegics’ ability to walk. But clinical trials remain perhaps a decade away.
Source>http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=robotics-provide-hope

artificial Heart valve

April 25, 2009
Artificial Valves That Lend Hearts a Helping Hand
For the past five decades, artificial heart-valve designs have evolved to successfully replace natural valves, which often begin to leak or harden over time
By Amber Dance

The heart relies on four valves that act as one-way gates, controlling blood flow out of each of the heart's four chambers. The mitral valve between the two left chambers of the heart has two leaflets, or cusps; the tricuspid, pulmonary and aortic valves each have three. The leaflets swing open and shut like saloon doors with every beat, maintaining a steady blood supply. (A person's heart generally beats 80 million times a year and five to six billion times over the course of a normal lifetime, according to Irvine, Calif.–based valve producer Edwards Lifesciences.)

> Slide Show: Artificial heart valve improvements over the past 50 years

As comedian and actor Robin Williams, 57, and 83-year-old former first lady Barbara Bush found out recently, in many cases, the valves don't last a lifetime; some become leaky. Called a regurgitating valve, this allows pumped blood to wash back into the heart. Others pick up calcium from the blood, eventually becoming hardened, restricting blood flow (a condition known as stenosis). When the body does not receive enough blood, a person can experience symptoms such as shortness of breath. Aortic and mitral valves most commonly require treatment. Once symptoms such as lightheadedness and blackouts arise, a person with an untreated faulty aortic valve has a 50 percent chance of dying within six months, says Eugene Grossi, a professor of cardiothoracic surgery at New York University School of Medicine and director of cardiac surgery research.That means that for thousands of Americans, an artificial heart valve fashioned from tissue-thin flaps is all that stands between health and heart failure. About 140,000 Americans go under the knife for valve replacement or repair every year, according to Toronto-based Millennium Research Group, a firm that tracks the medical device, pharmaceutical and biotechnology industries.Doctors have developed several stand-ins for the natural tissue that can regulate blood flow without missing a beat. "Heart valves are the one device that when you get it in and it's successful, you add 10 or 15 years to their life," says Donald Bobo, vice president for heart valve therapy at Edwards Lifesciences. Edwards—along with Saint Jude Medical in Saint Paul, Minn., and Minneapolis-based Medtronic, Inc.—is a top provider of artificial valves worldwide, Bobo says. Sorin Group in Milan, Italy, also has a share in the global heart valve therapy market, estimated to be worth $1.6 billion in 2008, according to Edwards market estimates.Valve technology took off in 1958 when engineer and Edwards founder Miles "Lowell" Edwards applied his experience designing hydraulic debarking methods for the lumber industry and a fuel-injection system for World War II aircraft to the medical arena. Working with cardiothoracic surgeon Albert Starr, the two developed a valve that Starr could use in his ailing patients. Surgeons implanted the Starr-Edwards artificial valve, designed in Edward's backyard workshop, for the first time in 1960. Although that first patient died shortly after receiving the device, the second survived for 10 more years before dying from a fall off a ladder.People tried dozens of different designs in the ensuing decades, says Ajit Yoganathan, a biomedical engineer who studies valves at the Georgia Institute of Technology in Atlanta. "Most of them were developed in someone's garage or someone's basement." The technology has evolved from a caged-ball design into valves with artificial flaps, pig valves processed for human use, and hand-sewn biologic valves made from cow tissue."All of these valves have analogues in hydraulics, pipelines, aviation, automobiles," Bobo says. But the human body presents special challenges. "Blood ends up being a pretty different environment compared to oil or gas," he adds. The lipids in blood can destroy synthetic materials; tissue valves are subject to the same wear and tear and calcification that natural valves are."There is still room for improvement," such as better materials, Yoganathan says. He would also like to see small valves available to children with congenital heart defects. The next development likely to hit the U.S. market is valves that can be implanted without open heart surgery.

Source:>http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=artificial-heart-valves

Nanoparticles Home in on Brain Cancer

Nanoparticles Home in on Brain Cancer
By Nikhil Swaminathan
November 17, 2006

Call them laser-guided smart bombs for brain tumors. Researchers at the University of Michigan announced the testing of a drug delivery system that involves drug-toting nanoparticles and a guiding peptide to target cancerous cells in the brain. Their study finds that via this method more of the drug can be delivered to a tumor's general vicinity. They report their findings in the November 15 issue of Clinical Cancer Research.
The researchers used a pharmaceutical called Photofrin, which is photodynamic, meaning it is activated by a laser after it has entered the bloodstream. As its primary side effect, the drug renders patients photosensitive, and they must remain out of bright sunlight and even unshaded lamps for up to 30 days after receiving treatment. Despite this major drawback, Photofrin is used in the treatment of esophageal, bladder and skin cancers. But their novel delivery system, which relies on the intravenous delivery of 40-nanometer-wide particles to carry the drug, may actually avoid much of the photosensitivity, because less Photofrin circulates in the bloodstream thanks to a peptide called F3. A sequence of 31 amino acids broken off of the protein HMGN2 (high mobility group protein 2), F3 has the ability to penetrate cell membranes. "This peptide acts as a "zip code" in that it enables the binding of the nanoparticles only to blood vessels within the tumor and not normal blood vessels," says Alnawaz Rehemtulla, a radiologist and environmental health scientist who co-authored the study. F3 can detect the expression of a protein called nucleolin, which is a marker on the surface of tumor cells.
Another problem the researchers avoided was having to deliver their medicine in such a way that it could cross the blood-brain barrier, which keeps many substances from entering the brain from the bloodstream. Typical chemotherapies must penetrate this shield to treat tumors. In this case, however, the nontoxic polyacrylamide particles didn't have to cross over via the bloodstream. "The nanoparticles do not need to cross the blood-brain barrier as they were specifically designed to target the blood vessel cells within the tumor," explains radiologist Brian Ross, one of the study's authors. "The treatment should be thought of as an antivascular treatment thereby shutting off the tumor blood flow resulting in the death of the tumor cells through starvation of oxygen and energy sources."
To test the delivery method, researchers divided 34 rats--all who received injections of cancerous cells into their brains--into different groups. Those that received no treatment or got only the laser fared poorly, dying on average within 8.5 days. Those that got Photofrin either intravenously or encapsulated in nanoparticles had a median survival time of 13 days. The group that got F3 with the Photofrin-carrying nanoparticles came through the best: they lived for, on average, 33 days; three of the five in this grouping lived for 60 days, and two of those three appeared tumor-free after six months. By using iron oxide as a contrast agent--to more easily detect where the nanoparticles ended up via MRI--the group determined that twice as much drug with the F3 peptide attached reached the tumor site--10 percent of the total amount administered--compared with when nontargeted nanoparticles were injected.
Ross says that based on the success of the study, the team is investigating if this delivery technology will work for nonphotodynamic therapies. Rehemtulla adds that if other FDA-approved chemotherapeutic agents reach their targets as successfully as Photofrin did, "then we will have developed a way to make cancer drugs more 'tumor-specific,' because they will only get into tumor vasculature and not normal vasculature. This will spare patients from normal tissue toxicity that is commonly associated with almost all chemotherapy."

Source>http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=nanoparticles-home-in-on

Nanocontainers Deliver Drugs

Nanocontainers Deliver Drugs Directly to Cells
By Sarah Graham
April 28, 2003

One challenge to effective drug treatment is getting the medication to exactly the right place. To that end, researchers have been investigating myriad new methods to deliver pharmaceuticals. Findings published in the current issue of the journal Science indicate that tiny nanocontainers composed of polymers may one day distribute drugs to specific spots within individual cells.
Radoslav Savic and his colleagues at McGill University tested the properties of tiny units built out of two types of polymers. The two compounds self-assemble into a spherical shape known as a micelle. One compound, which is hydrophobic (water fearing), aligns facing inwards and the other, which is hydrophilic (water loving), faces outwards. Drugs can then be loaded inside the tiny molecular globs, which measure 20 to 45 nanometers in diameter. The researchers used fluorescent labeling to track the micelles' journeys (see image). They found that the tiny containers could pass through the wall of a rat cell, but did not enter the cell's nucleus. The micelles did, however, penetrate some cell parts, such as mitochondria and the Golgi apparatus, which are important targets for drug delivery.
The scientists also determined that the micelles are very efficient at delivering their hydrophobic drug cargo once inside a cell. This property could mean that doctors may one day be able to administer smaller doses of toxic medications. "These micelles may thus be worth exploring for their potential to selectively deliver drugs to specified subcellular targets," the authors note. In an accompanying commentary, Jeffrey A. Hubbell of the University of Zurich cautions that much work remains to be done, "yet, multifunctional polymer micelles have already come a long way to reaching these ends."

Source >http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=nanocontainers-deliver-dr

New Drug Delivery

New Drug Delivery Technique Avoids NeedlesBy Sarah Graham

Hypodermic needles are the stuff of nightmares for many people, but they represent a common method for administering a variety of drugs. Patients who fear a needle prick, however, may soon have an alternative, painless way to receive medication. A new technique described today in the journal BMC Medicine uses a stream of gas to help deliver drugs through the skin with what subjects describe as the sensation of a gentle stream of air.

James Weaver of the Massachusetts Institute of Technology and his colleagues developed the novel procedure, which is known as microscission. It uses minuscule inert crystals of aluminum oxide to remove the rough outer layer of skin and create tiny holes, known as microconduits and measuring less than a quarter of a millimeter in diameter, through which medication can move. A jet of flowing gas then takes the crystals and the loosened skin away. After creating four microconduits on the inner arm of volunteers, the team applied a pad soaked in the anesthetic lidocaine. Within two minutes, the drug had worked and the subjects reported no feeling in the region.

The size and depth of the microconduits is determined by holes punched in a polymer mask laid on top of the skin. The team reports that "the onset of anesthesia takes longer in microconduits deep enough to yield blood than in shallower, nonblood producing microconduits." But deep microconduits do have some advantages. Patients suffering from diabetes, for example, often have to jab a finger to test their blood sugar; microscission could represent a less painful alternative, the team suggests.

Source>http://www.scientificamerican.com

ผ้าพันแผลแบบใหม่

นาย Gary L. Bowlin และเพื่อนร่วมงานจาก Virginia Commonwealth University แห่งเมืองริชมอนด์ มลรัฐเวอร์จิเนีย ได้ทำการค้นคว้าวิจัยและผลิตแผ่นโปรตีนที่เรียกว่า "Fibrinogen" ที่มีคุณสมบัติในการเร่งอัตราการเยียวยารักษาบาดแผล โดยแผ่นโปรตีนดังกล่าวนี้ประกอบด้วยเส้นใยที่มีความหนาเพียงแค่ 80 นาโนเมตร หรือเทียบได้กับความหนาของเส้นใย Fibrinogen ธรรมชาติในเลือดของมนุษย์ นาย Bowlin ได้ทำการเคลือบแผ่นโปรตีน Fibrinogen นี้เข้ากับผ้าพันแผลที่มีคุณสมบัติในการผสมผสาน Fibrinogen เข้ากับบาดแผลของผู้ป่วยซึ่งทำให้เลือดแข็งตัวได้เร็วขึ้น กระบวนการจะเริ่มต้นจากการนำเอา Fibrinogen ของมนุษย์หรือวัวมาดัดแปลงโดยเข้าเครื่อง Electrospinning และหลังจากนั้นจึงละลายโปรตีนที่ได้นี้ให้การเป็นสารละลายและใส่สนามไฟฟ้าเข้าไปเพื่อทำให้สารละลายโปรตีนไหลเข้าไปในหลอดและแข็งตัวกลายเป็นเส้นด้ายโปรตีนขึ้นมานั่นเอง และถ้าแผ่น Fibrinogen นั้นมีคุณสมบัติที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นได้จริงอย่างที่กล่าวมาก็ จะถือว่าเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดข้อดึงดูดใจที่ใช้ในการรักษาบาดแผลเป็นอย่างยิ่ง

(ที่มา: Science News, Volume 163, No. 7, February 15, 2003)

Stem cell

ความก้าวหน้าครั้งใหม่ของงานวิจัยเซลล์ต้นตอ:
การพัฒนาต้นแบบเพื่อศึกษาโรคของมนุษย์ในจานเพาะเลี้ยงเชื้อ

เมื่อประมาณหนึ่งปีกว่าที่ผ่านมา นายเจมส์ ทอมป์สัน จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้รายงานการค้นพบเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนชนิดใหม่ เซลล์ต้นตอชนิดใหม่นี้ได้ถูกพัฒนาโดยการใส่ยีนบางชนิดเข้าไปในเซลล์ผิวหนังซึ่งเป็นเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วเพื่อเข้าไปกระตุ้นให้เซลล์หยุดการทำหน้าที่เป็นเซลล์ผิวหนังและเปลี่ยนคุณสมบัติไปเป็นเซลล์ต้นตอ
ในการใช้รีโทรไวรัส (Retrovirus) เพื่อเป็นพาหะ (Vector) ในการนำยีนสี่ชนิดเข้าไปในดีเอ็นเอของเซลล์ผิวหนัง และเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์ผิวหนังไปเป็นเซลล์ต้นตอจะใช้ระยะเวลาประมาณ 3-4 สัปดาห์ ซึ่งเรียกกระบวนการนี้ว่า สไปลซิ่ง (Splicing) เซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัตินี้จะมีคุณลักษณะเช่นเดียวกับเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนคือเป็นเซลล์ชนิดพลูริโพเทนท์ (Pluripotent) ซึ่งสามารถเปลี่ยนไปเป็นเนื้อเยื่อได้เกือบทุกชนิดในร่างกายมนุษย์ ถึงแม้ว่าเซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัตินี้จะไม่ได้มีลักษณะทางพันธุกรรมที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอทุกประการ แต่เซลล์ชนิดนี้ก็มีคุณสมบัติทางชีวเคมีที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนอยู่หลายประการเป็นต้นว่า สัณฐานวิทยาหรือรูปลักษณะ (Morphology) การแบ่งตัว (Proliferation) แอนติเจนบนผิวของเซลล์ (Surface Antigens) การแสดงออกของยีน (Gene Expression) และการทำปฏิกิริยากับเอนไซม์เทโลเมอเรส (Telomerase Activity)
การค้นพบวิธีการเปลี่ยนคุณสมบัติเซลล์เช่นนี้ถือเป็นความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่อีกครั้งของงานวิจัยเซลล์ต้นตอ เพราะกระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์นี้จะทำให้สามารถสร้างเซลล์ต้นตอได้อย่างมากมายเพื่อนำมาใช้ในการรักษาโรคต่างๆของมนุษย์ได้ การนำเซลล์ผิวหนังที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัติมาใช้นั้นหมายความว่าการรักษาโรคโดยการใช้เซลล์นี้ก็สามารถทำให้มีลักษณะที่จำเพาะกับผู้ป่วยแต่ละบุคคลได้ ซึ่งเท่ากับเป็นการลดความเสี่ยงของการเกิดการต่อต้านจากร่างกายผู้ป่วย เพราะการเปลี่ยนคุณสมบัติที่นิวเคลียสของเซลล์ (Nuclear Reprogramming) นั้นจะสามารถสร้างเซลล์ต้นกำเนิดที่เหมือนกับเซลล์ต้นตอจากเซลล์ของผู้ป่วยเองได้ ในท้ายที่สุดเซลล์ที่ได้รับมาจากผู้ป่วยนี้จะสามารถนำมาเปลี่ยนคุณสมบัติและนำมาเพาะเลี้ยงเป็นเนื้อเยื่อที่เหมาะสมเพื่อปลูกถ่ายกลับเข้าไปให้กับผู้ป่วยโดยที่ไม่ต้องเป็นกังวลเรื่องการต่อต้านจากภูมิคุ้มกัน (Immune Rejection) ของผู้ป่วยเอง ซึ่งกระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติเช่นนี้ไม่ต้องมีการใช้ไข่ของมนุษย์ และไม่ต้องมีการทำลายตัวอ่อน
การค้นพบครั้งนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษากลไกของการเกิดโรคในจานเพาะเลี้ยงเชื้อได้ โดยทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งที่ทำการวิจัยศึกษาการเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์ได้ประสบความสำเร็จในการนำเซลล์ที่ถูกเปลี่ยนคุณสมบัติมาใช้ในการสร้างต้นแบบของโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อ (Spinal Muscular Atrophy (SMA)) ซึ่งเป็นโรคที่เกี่ยวกับความผิดปกติทางพันธุกรรมที่พบได้บ่อย และเป็นสาเหตุที่ทำให้เด็กทารกเสียชีวิตในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยที่เด็กทารกที่ป่วยด้วยโรคนี้จะไม่มีแรงที่กล้ามเนื้อหรือเป็นอัมพาต และอาจจะเสียชีวิตได้ในเด็กที่มีอายุไม่เกิน 2 ปี โรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อจะเกิดจากการที่ยีนชนิดหนึ่งที่ควบคุมการสร้างโปรตีนที่มีชื่อว่า Survival Motor Neuron (SMN) ในร่างกายมนุษย์ขาดหายหรือกลายพันธุ์ไป โดยปกติโปรตีน SMN จะอยู่ในเซลล์ประสาทของมนุษย์ ซึ่งถ้าโปรตีน SMN นี้มีปริมาณไม่เพียงพอ จะมีผลกระทบที่รุนแรงต่อเซลล์ประสาทสั่งการ (Motor Neurons) ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทส่วนที่อยู่ในไขสันหลังและทำหน้าที่ควบคุมการส่งใยประสาท (Nerve Fibers) ไปให้กับกล้ามเนื้อทั่วร่างกาย โปรตีน SMN มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดและสภาพของเซลล์ประสาทสั่งการ โดยถ้าปราศจากโปรตีนชนิดนี้เซลล์ประสาทจะฝ่อหรือหดเล็กลงจนตาย เมื่อเซลล์ประสาทฝ่อลงจะทำให้กระดูกอ่อนแอและกระดูกสันหลังผิดรูป (Spinal Deformities) ซึ่งจะส่งผลให้สูญเสียการควบคุมการทำงานของระบบการหายใจ (Respiratory System) และทำให้เด็กทารกเสียชีวิตในท้ายที่สุด
ในเอกสารรายงานฉบับใหม่ซึ่งได้ถูกตีพิมพ์เมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2551 โดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ด้านสมอง (Neuroscientists) จากศูนย์สเต็มเซลล์และการแพทย์การสร้างอวัยวะใหม่ (Stem Cell and Regenerative Medicine Center) ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้รายงานว่าปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อได้ในห้องทดลอง ซึ่งในอดีตไม่สามารถทำได้เนื่องจากการใช้สัตว์เป็นต้นแบบไม่สามารถจำลองสภาวะได้อย่างสมบูรณ์ และไม่สามารถสกัดแยกเซลล์ไขสันหลัง (Spinal Cord Cells) ที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของโรคนี้จากมนุษย์มาทำการวิจัยได้ อย่างไรก็ตามนายไคลฟ์ สเวนด์เซนและทีมนักวิทยาศาสตร์จากแมดิสันสามารถนำเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วจากเซลล์เส้นใยผิวหนัง (Skin Fibroblast) ของเด็กที่ป่วยด้วยโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อมาเปลี่ยนคุณสมบัติให้เหมือนเซลล์ต้นตอหรือที่เรียกว่า อินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ (Induce Pluripotent Stem Cells) เซลล์เหล่านี้สามารถนำมาเพาะเลี้ยงและเพิ่มจำนวนได้อย่างมากมายและยังคงเก็บรักษาข้อมูลทางพันธุลักษณะของโรค (Disease Genotype) ไว้ได้ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เซลล์นี้สร้างเซลล์ประสาทสั่งการที่แสดงลักษณะที่ผิดปกติของโรคเพื่อนำมาศึกษาและเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ได้รับมาจากแม่ของเด็กซึ่งไม่ได้ป่วยเป็นโรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อเช่นเดียวกับลูก
นักวิทยาศาสตร์นำอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของเด็กที่ป่วยมาเปลี่ยนเป็นเซลล์ประสาทสั่งการ และหลังจากที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลองไว้เป็นระยะเวลาหนึ่งเดือนเซลล์ประสาทสั่งการที่สร้างมาจากอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ได้ฝ่อและหดเล็กลงจนตาย ในขณะที่เซลล์ประสาทที่ได้รับมาจากแม่ของเด็กนั้นยังคงมีสภาพที่สมบูรณ์ ทีมนักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ได้จำลองสภาพการเกิดโรคในห้องทดลองและเป็นทีมแรกที่ได้แสดงให้เห็นว่าอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของมนุษย์สามารถใช้เป็นต้นแบบในการศึกษาโรคที่เกิดจากพันธุกรรมได้ นอกจากนั้นเมื่อนำเซลล์ประสาทสั่งการที่สร้างจากอินดิวซ์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ของเด็กที่ป่วยมาทำการบำบัดรักษาโดยใช้ยาสองชนิด เซลล์ประสาทสั่งการที่ได้รับการบำบัดแล้วนั้นสามารถสร้างโปรตีน SMA ได้ในปริมาณที่มากขึ้น ดังนั้นเซลล์ต้นตอที่ได้จากการเปลี่ยนคุณสมบัติจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วยังสามารถใช้เป็น ต้นแบบในการศึกษากลไกของโรค ใช้ทดสอบองค์ประกอบของยาชนิดใหม่ รวมทั้งใช้ในการทดลองหาวิธีการรักษาโรคแบบใหม่ ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งใหญ่อีกครั้ง
ทีมนักวิทยาศาสตร์อีกกลุ่มซึ่งนำโดย ดร.กาเบรียลล่า ซีซาร์ ซึ่งเป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ความปลอดภัยด้านสเต็มเซลล์ (Stem Cell Safety Sciences Lab) ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ได้ใช้เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ในการสร้างเซลล์สมองที่แสดงพันธุลักษณะของโรคที่เกิดจากการเสื่อมของสมอง (Neurodegenerative Disease) อีกโรคซึ่งได้แก่ โรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ (Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS)) หรือโรคลูเกห์ริกส์ (Lou Gehrig’s Disease) ซึ่งเป็นโรคที่ทำให้กล้ามเนื้ออ่อนแรง นำไปสู่การทำงานที่ไม่เป็นปกติ พิการและผู้ป่วยอาจจะตายภายในระยะเวลาประมาณสามปีหลังจากที่เกิดอาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงครั้งแรก
กลไกของโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อนี้มีความซับซ้อนและเป็นที่ยากต่อการเข้าใจ จนกระทั่งในปัจจุบันนักวิจัยสามารถทำการทดลองใช้ยารักษาโรคนี้กับหนูทดลองที่ถูกดัดแปลงพันธุกรรมให้ป่วยเป็นโรคนี้ ซึ่งพบว่ายานี้สามารถใช้บำบัดรักษาได้ผลที่ดีกับหนูทดลอง แต่ไม่สามารถใช้บำบัดรักษาโรคกับผู้ป่วยจริงได้ ยาที่ได้รับอนุญาตให้ใช้กับผู้ป่วยได้ในปัจจุบันมีเพียงชนิดเดียวซึ่งได้แก่ยาที่ชื่อว่า Rilutek ของบริษัทซาโนฟิ – อาว็องทิส (Sanofi-Aventis) ที่ตั้งอยู่ในเมืองบริดจ์วอเตอร์ (Bridgewater) มลรัฐนิวเจอร์ซี่ ซึ่งสามารถชะลออาการกล้ามเนื้ออ่อนแรงได้เพียงระยะเวลาไม่กี่เดือน
เซลล์ต้นตอสามารถนำมาใช้เป็นต้นแบบในการทดสอบและคัดเลือกยาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยทีมของดร.ซีซาร์ ได้ทำการวิจัยร่วมกับทีมนักวิจัยของสถาบันศึกษาทางชีววิทยาซอล์ค (Salk Institute for Biological Studies) ซึ่งตั้งอยู่ในเมืองซานดิเอโก มลรัฐแคลิฟอร์เนีย ในการพัฒนาระบบต้นแบบการเกิดโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อโดยใช้เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ จากการศึกษากลไกของโรคได้ทำให้ทีมนักวิจัยมั่นใจว่า แอสโทรไซต์ (Astrocytes) หรือเซลล์เกลีย (Glia) ที่ผิดปกติจะไปทำลายเซลล์ประสาทสั่งการที่เป็นปกติของมนุษย์ ที่สำคัญไปกว่านั้นคือทีมนักวิจัยสามารถใช้ Apocynin ซึ่งเป็นสารแอนติออกซิแดนท์ชนิดหนึ่งในการยับยั้งการตายของเซลล์ประสาทสั่งการที่ถูกทำลายโดยแอสโทรไซต์ที่ทำงานผิดปกติ การค้นพบครั้งนี้ยังทำให้นักวิจัยสามารถเข้าใจได้อย่างลึกซึ้งมากขึ้นในกระบวนการเกิดพิษซึ่งส่งผลให้เกิดการทำลายเซลล์ประสาทสั่งการในผู้ป่วยที่เป็นโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ และยังเป็นการเปิดโอกาสให้นักวิจัยสามารถทำการทดสอบคัดเลือกยารักษาโรคนี้ได้โดยใช้ต้นแบบที่สร้างจากเซลล์ต้นตอในหลอดทดลอง เช่นเดียวกับการทำการประเมินผลทางคลินิกเมื่อนำเซลล์แอส โทรไซต์มาใช้ในการรักษาโรค
ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีเซลล์ต้นตอจะทำให้ในอนาคตอันใกล้นี้นักวิจัยสามารถสร้างเซลล์ต้นตอซึ่งมีความจำเพาะกับผู้ป่วยให้ห้องทดลองเพื่อนำมาใช้ศึกษาโรคต่างๆของมนุษย์ดังเช่น โรคกล้ามเนื้อกระดูกสันหลังฝ่อและโรคการเสื่อมสลายของเซลล์ประสาทที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อได้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนเห็นพ้องกันว่าพลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ได้สร้างโอกาสให้นักวิจัยสามารถทำการทดสอบองค์ประกอบรวมทั้งความปลอดภัยของยารักษาโรคชนิดใหม่ในหลอดทดลองได้ นอกจากนี้การพัฒนาเซลล์มนุษย์เพื่อนำมาใช้ทดสอบยาโดยการเลือกเซลล์จากอวัยวะเป้าหมายที่ต้องการทดสอบคุณสมบัติของยามาใช้นั้น จะสามารถทำให้นักวิจัยสามารถทำการประเมินผลการรักษาและคัดเลือกยาได้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น การวิจัยด้านนี้กำลังมีการพัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็วซึ่งในอนาคตจะทำให้ยาชนิดใหม่ที่นำออกสู่ตลาดมีความปลอดภัยต่อผู้ใช้มากยิ่งขึ้น
(ที่มา : American Biotechnology Laboratory, February, 2009)>http://www.ostc.thaiembdc.org/monthly_news/news_usa_Mar52_7.htm