งานสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุดของกลุ่มวิจัย OSEN (Organic Synthesis, Electrochemistry and Natural Product) นำทีมวิจัยโดย ผศ. ดร.วิจิตรา เดือนฉาย อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ เรามาส่งท้ายเดือนกันยายนด้วยผลงานที่เรียกได้ว่า ปฏิวัติวงการตรวจวินิจฉัยโรคเบื้องต้นกันเลยทีเดียว!!???
-------------------------------------------------------------------
สัปดาห์ก่อนอะตอมได้พาไปรู้จักกับผลงานการเกี่ยวกับการตรวจวินิจฉัยโรคตับและไต หรือ โรคหัวใจ จากปัสสาวะและซีรั่ม ได้ ภายใน 15 นาที!! จาก นายกวิน ขจรศักดิ์กุล นักศึกษาปริญญาเอกเจ้าของผลงาน สัปดาห์นี้น้องกวินจะมาเล่าฐานของเทคโนโลยีเดิมสู่การสร้างชุดตรวจวัดที่ใหม่ที่สุดของปี 2021 กับ 3 ประเด็นที่ทุกท่านจะต้องไม่เคยอ่านที่ไหนมาก่อน???
-------------------------------------------------------------------
• การตรวจสาร TnI (troponin I) ซึ่งบ่งบอกภาวะโรคหัวใจโดยดูระยะทางของแถบสีบนกระดาษที่เปลี่ยนแปลงไป
• การออกแบบวัสดุบนกระดาษให้มีความสามารถในการแยกพลาสมา (Serum) ออกจากเลือดแค่ 1 หยด โดยไม่จำเป็นต้องใช้การกรอง (Filtration) หรือการปั่นเหวี่ยง (Centrifugation)
• การค้นคว้าปฏิกิริยาทางเคมี (Chemical Reaction) สำหรับการวิเคราะห์ TnI ในเลือดที่มีความไวสูง โดยไม่ใช้เทคนิคทางระบบภูมิคุ้นกันวิทยา (Immunoassay) แต่กลับใช้เวลาเพียงแค่ 15 นาที สามารถตรวจวัดความเข้มข้น TnI ได้ต่ำถึง 0.025 ng/ml
-------------------------------------------------------------------
จุดเริ่มต้นของงานนี้เกิดจากประสบการณ์โดยตรงของน้องกวินที่ตระหนักถึงความสำคัญของระบบการวินิจฉัยทางการแพทย์ การตรวจเลือดเป็นหนึ่งในการวินิจฉัยที่จำเป็นต้องใช้ระยะเวลาในการรอผลนาน และก่อให้เกิดความหนาแน่นของผู้ป่วยภายในสถานพยาบาล เช่นการตรวจวิเคราะห์ภาวะโรคหัวใจของผู้ป่วย โดยปกติการคัดกรองโรคดังกล่าวสามารถตรวจวัดปริมาณความเข้มข้นของ TnI ในเลือด ซึ่งคนปกติจะต้องมี TnI น้อยกว่า 0.4 ng/ml ปัญหาที่พบเจอในแต่ละวัน คือ จะมีผู้ป่วยในกลุ่มผู้สูงอายุเป็นจำนวนมากทั้งในกลุ่มที่เสี่ยงต่อการเป็นโรคทางหัวใจหรือกลุ่มที่อยู่ในระหว่างการรักษาแล้วจะต้องมีการตรวจวัดระดับปริมาณ TnI เพื่อติดตามอาการของโรค??
-------------------------------------------------------------------
แต่ปัจจุบันโรงพยาบาลจะใช้วิธี Immunoassay เช่น ELISA ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและใช้เวลาในการตรวจวัดนาน ซึ่งทำให้ผู้สูงอายุต้องเสี่ยงการติดเชื้อจากการรอผลการวิเคราะห์ในสถานพยาบาล เสียเวลาและค่าใช้จ่ายในการมาโรงพยาบาล ดังนั้นจะดีกว่าไหมถ้าคนไข้เหล่านั้นสามารถตรวจคัดกรองตัวเองได้เบื้องต้นจากที่บ้าน ??
-------------------------------------------------------------------
ขีดความสามารถของชุดตรวจวินิจฉัยโรคเบื้องต้นมักจะถึงทางตันเมื่อสารที่ตรวจอยู่ในตัวอย่างเลือด คนไข้ทั่วไปไม่สามารถแยกพลาสมาออกจากเลือดได้ด้วยตนเอง !???
-------------------------------------------------------------------
ดังนั้นทีมวิจัยจึงทำการศึกษาจนค้นพบวัสดุตัวหนึ่งที่มีลักษณะเป็นของเหลวหนืดสามารถดักจับหรือตรึงกลุ่มเม็ดเลือดแดงและขาวรวมถึงโปรตีนในธรรมชาติของมนุษย์ไว้ได้ โดยอาศัยหลักการที่เรียกว่า Hemostatic effect ดังนั้นเมื่อหยดเลือดลงไปบนพื้นที่ตรวจวัดที่มีการเคลือบวัสดุชนิดนี้ไว้ ทำให้กลุ่มเม็ดเลือดแดงและขาวรวมถึงโปรตีนต่าง ๆ จะถูกตรึงไว้ที่บริเวณนี้แล้วสาร TnI ที่อยู่ในพลาสมาจะสามารถผ่านไปตามเส้นทางการทำปฏิกิริยาบนกระดาษต่อไป โดยระยะเวลารวมของการตรวจวัดจะเสร็จสิ้นภายใน 15 นาที นับจากที่หยดเลือดลงไปบนกระดาษ !???
-------------------------------------------------------------------
ถ้าทุกท่านอ่านมาจนถึงตอนนี้ อาจจะตั้งคำถามได้ว่า นี่เป็นเพียงแค่ผลงานวิจัยในห้องปฏิบัติการใช่หรือไม่ ? ไม่ครับ ไม่ใช่เลย ทางทีมวิจัยได้ทำเรื่องขอจริยธรรมการวิจัยในมนุษย์ (Human Research Ethics) โดยการสุ่มตัวอย่างเลือดจริงจากในกลุ่มประชาชนทั่วไปแบบคละช่วงอายุและประเมินความถูกต้องของวิธีการวิเคราะห์ผ่านการเปรียบเทียบกับวิธีการวิเคราะห์ TnI โดยวิธีการ ELISA จากห้องปฏิบัติการทางคลินิกหนึ่ง ผลทดสอบจากกลุ่มตัวอย่างทั้งหมด ปริมาณ TnI ต่ำสุด (LOD) ของวิธีการ ELSA มีค่า LOD = 0.5 ng/ml ซึ่งวิธีการตรวจบนกระดาษสามารถตรวจหาปริมาณได้ต่ำกว่ามากโดยมีค่า LOD = 0.025 ng/ml ???
-------------------------------------------------------------------
ดังนั้นนี่ไม่ใช่แค่การตรวจวินิจฉัยโรคเบื้องต้นเพียงอย่างเดียว แต่ด้วยปริมาณ LOD ที่น้อยกว่าวิธีการปัจจุบันทำให้สามารถบ่งบอกหรือติดตามอาการของโรคได้อีกด้วย ผู้ป่วยสามารถประเมินระดับความรุนแรงของโรคหัวใจได้ด้วยตนเองในขณะที่อยู่บ้าน!!! ว่าภาวะของโรคหัวใจที่เกิดขึ้นมีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร จำเป็นต้องรับการรักษาต่อไปอีกหรือไม่ โดยการดูระดับปริมาณของ TnI ในเลือด ซึ่งไม่ต่างอะไรกับชุดตรวจน้ำตาลในเลือดที่สามารถหาซื้อได้ทั่วไป ??
-------------------------------------------------------------------
สุดท้ายนี้หลายท่านอาจจะไม่รู้ว่า จากการรายงานทางการแพทย์ของโรงพยาบาลที่ New York พบว่า ผู้ป่วย Covid-19 กว่า 35% จะมีระดับ TnI สูงกว่า 0.4 ng/ml นั่นหมายความว่านอกจากการตรวจโรคจากแอนติเจนแอนติบอดี้แล้ว ในอนาคตยังสามารถนำระดับของ TnI ในเลือดมาเป็นตัวบ่งชี้ร่วมกับการเกิดภาควะการติดเชื้อหรือติดตามอาการของผู้ป่วย Covid-19 ได้อีกด้วย ????
-------------------------------------------------------------------
ผลงานชิ้นนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร ACS Sensors ปี 2021 (Q1: Impact factor = 7.333) ในชื่อผลงาน “Rapid Distance-Based Cardiac Troponin Quantification Using Paper Analytical Devices for the Screening and the Follow-Up of Acute Myocardial Infarction, Using a Single Drop of Human Whole Blood” ???
#FSciResearchInnovation #KMUTT