แปลและเรียบเรียง โดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

นักวิทยาศาสตร์ได้เผยแพร่แนวคิดการใช้วัสดุแคลไซต์มาพัฒนาเป็นเกล็ดที่สามารถยึดเกาะกับวัสดุที่อ่อนนุ่มได้ ซึ่งวันหนึ่งอาจใช้เป็นวัสดุปลูกฝัง (implant) ที่กันน้ำสำหรับเสริมแรงกระดูกและข้อต่อ

เกล็ดเป็นวัสดุที่ดีสำหรับสัตว์จำพวกตัวนิ่มไปจนถึงปลา เนื่องจากมีสมบัติปรับแต่งให้เหมาะสมและเฉพาะเจาะจง เป็นมิตรกับน้ำ แข็งแรงแต่ยืดหยุ่น และซ่อมแซมได้ง่ายเมื่อได้รับความเสียหาย ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการสร้างโครงสร้างนี้ โดยวาดฝันว่าจะใช้ประโยชน์เป็นวัสดุฝังในทางการแพทย์ไปจนถึงงานทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้

ปัจจุบันศัลยแพทย์จะใช้วัสดุฝังในที่ทำจากโพลิเมอร์สังเคราะห์ เพราะทำง่ายแต่ขณะเดียวกันก็เสื่อมสภาพได้ตามเวลา ทีมวิจัยจึงพัฒนาทางเลือกใหม่โดยใช้วัสดุ 2 ชนิดที่เข้ากันได้กับร่างกาย คือซิลิโคนและแคลไซต์ ซิลิโคนมีความยืดหยุ่น และนิยมใช้ในวัสดุฝังในอยู่แล้ว ส่วนแคลไซต์ก็เป็นวัสดุแข็งที่พบได้ทั่วไปในเปลือกหอย หรือแม้กระทั่งดวงตาของสัตว์บางชนิด เช่น ดาวทะเล (brittlestars) และไทรโลไบต์ (trilobites) การที่ใช้วัสดุ 2 ชนิดจะทำให้ได้โครงสร้างที่แข็งและยืดหยุ่นซึ่งให้ผลที่ดีมาก แต่ถ้าใช้ซิลิโคนเพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถยึดกับเนื้อเยื่อได้ หรือแคลไซต์เพียงอย่างเดียวก็แข็งตึงเกินไป

ภาพแสดงการยึดเกาะของแคลไซต์ (ดัมเบลล์สีเทา) บนซิลิโคน (สีฟ้า) และชั้นผิวหนัง (สีแดง)

ทีมวิจัยออกแบบแคลไซต์ให้มีลักษณะเป็นดัมเบลล์ มีขนาดเท่ากับเซลล์เม็ดเลือดแดง ปลายด้านหนึ่งยึดติดกับซิลิโคน ส่วนอีกด้านโผล่เลยผิวขึ้นมาและด้านนี้เองที่สามารถเติบโตเข้าในชั้นของผิวหนังได้โดยดึงแคลเซียมจากเซลล์ทำให้วัสดุปลูกฝังนี้ตรึงอยู่กับที่

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

Scroll Up