เครดิตภาพ: ดร.ธนศาสตร์ สุขศรีเมือง

ทีมวิจัย สวทช. (intergrated platform team) ผสาน 3 เทคโนโลยีสร้างนวัตกรรมไบโอเซ็นเซอร์ตรวจวัดสารพิษจากเชื้อราแบบภาคสนาม เทคโนโลยีทั้ง 3 ได้แก่ การสังเคราะห์สารอินทรีย์เรืองแสง การเชื่อมต่อสารชีวโมเลกุลที่มีความจำเพาะกับสารพิษจากเชื้อรากับสารอินทรีย์เรืองแสงเพื่อสร้างเป็นไบโอเซ็นเซอร์ และการพัฒนาเครื่องอ่านสัญญาณทางแสงแบบพกพาที่สามารถส่งผลตรวจไปยังผู้เกี่ยวข้องได้โดยผ่านระบบโทรศัพท์มือถือ

เครดิตภาพ: ดร.รัฐพล เฉลิมโรจน์

ทีมวิจัย สวทช. (จากซ้ายไปขวา) นายอาโมทย์ สมบูรณ์แก้ว ดร.สกุลกานต์ บุญเรือง ดร.คณิน อึ้งสกุลสิริ นางสาววรรณี สุขบางนบ นางสาววราภรณ์ ปานจันทร์ ดร.กฤศ พิจยเวทินท์ ดร.ธนศาสตร์ สุขศรีเมือง ดร.นิศรา การุณอุทัยศิริ นางสาวสุดธิดา พึ่งวาส นางสาวมัลลิกา มะกรวัฒนะ ดร.รัฐพล เฉลิมโรจน์ และ ดร.สมบุญ สหสิทธิวัฒน์ (ไม่อยู่ในภาพ)

สืบเนื่องจาก ทีมวิจัยไบโอเทคต้องการพัฒนาไบโอเซ็นเซอร์สำหรับตรวจสารพิษจากเชื้อราแบบใช้ในภาคสนาม โดยนำสารชีวโมเลกุลมาเชื่อมต่อกับสารอินทรีย์เรืองแสงเพื่อเป็นมาร์กเกอร์ หรือโมเลกุลแสดงสัญญาณ (marker or molecular reporter) มาร์กเกอร์ที่จำหน่ายเชิงพาณิชย์มีหลายชนิด ได้แก่ กลุ่มฟลูออเรสเซนส์ (fluorophore) และควอนตัมดอทที่เป็นอนุภาคนาโน (quantum dot nanocrystal) ซึ่งแต่ละชนิดมีข้อดีข้อด้อยแตกต่างกันไป ทำให้การใช้ตัวอ่านสัญญาณแตกต่างกันไปด้วย

ทั้งนี้ สารกลุ่มฟลูออเรสเซนส์ที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์ มีข้อจำกัดคือมีราคาสูง อีกทั้งมีช่วงการเรืองแสงของสารใกล้กับแสงกระตุ้น จึงเกิดการรบกวนจากแสงที่ใช้ในการกระตุ้น ทำให้ต้องใช้เครื่องอ่านสัญญาณขนาดใหญ่ ซับซ้อน มีราคาแพง และต้องอยู่ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แม้การใช้สารกลุ่มอนุภาคนาโนจะสามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้ แต่ยังมีข้อจำกัดเนื่องจากสารกลุ่มอนุภาคนาโนมีเสถียรภาพไม่ดีนัก อีกทั้งมีขนาดอนุภาคใหญ่กว่าโมเลกุลของสารกลุ่มฟลูออเรสเซนส์มาก ทำให้มีข้อจำกัดในการเชื่อมต่อกับสารชีวโมเลกุล

ทีมวิจัยไบโอเทคจึงร่วมกับทีมวิจัยเอ็มเทค ซึ่งมีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบและการสังเคราะห์สารอินทรีย์เรืองแสงให้มีโครงสร้างโมเลกุลและสมบัติที่มีความจำเพาะกับการใช้งานในลักษณะต่างๆ ได้ตามต้องการ พัฒนามาร์กเกอร์ที่เหมาะสมขึ้นใช้เอง

ทีมวิจัยเอ็มเทคสามารถสังเคราะห์สารอินทรีย์เรืองแสงได้ครอบคลุมตั้งแต่สีม่วงถึงสีแดง โดยมีเสถียรภาพทางความร้อนสูง สามารถละลายทั้งในน้ำและสารละลายบัฟเฟอร์ ทั้งยังมีหมู่ฟังก์ชันที่สามารถเชื่อมต่อกับสารชีวโมเลกุลอย่างแอนติบอดีได้ มีประสิทธิภาพการเรืองแสง (quantum yield) สูง รวมถึงมีช่วงการเรืองแสงที่ห่างจากแสงกระตุ้นมาก จึงปราศจากการรบกวนของแสงที่ใช้ในการกระตุ้น ทำให้ไม่ต้องใช้เครื่องอ่านสัญญาณที่ซับซ้อนและมีราคาแพง

สารอินทรีย์เรืองแสงที่ทีมวิจัยเอ็มเทคสังเคราะห์ขึ้น

ทีมวิจัยเนคเทคได้ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีไบโอเซนเซอร์นี้ โดยออกแบบและจัดสร้างเครื่องตรวจวัดค่าการเรืองแสงที่มีน้ำหนักเบาทำให้พกพาสะดวกเหมาะสำหรับใช้งานในภาคสนาม

ไบโอเซ็นเซอร์ที่พัฒนาขึ้นนี้เหมาะกับการตรวจวัดแบบ screening ที่สามารถใช้งานได้สะดวกในภาคสนามหรือในสายการผลิตที่ต้องการทราบผลการตรวจวัดที่รวดเร็ว ทั้งยังสามารถตรวจวัดสารพิษหลายชนิดพร้อมกันได้อีกด้วย ปัจจุบันสารอินทรีย์เรืองแสงนี้อยู่ระหว่างการยื่นจดสิทธิบัตรการประดิษฐ์ระหว่างประเทศ (PCT international patent)

สนใจติดต่อ

สายทิพย์ โสรัตน์ ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม โทร: 0256465009 ต่อ 4786

อีเมล: saitips@mtec.or.th

Scroll Up