พอลิเมอร์อัจฉริยะสู่นวัตกรรมทางการแพทย์
พอลิเมอร์อัจฉริยะสู่นวัตกรรมทางการแพทย์
พอลิเมอร์จำรูป (Shape-memory polymers) เป็นพอลิเมอร์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างกลับสู่สภาพเดิมของมันได้ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ แสง กระแสไฟฟ้า หรือ สนามแม่เหล็ก โดยมันจะจำรูปร่างตั้งต้นของมันได้ขณะที่มันกำลังเซ็ตตัว
คุณสมบัตินี้เองที่ทำให้นักวัสดุศาสตร์ตื่นเต้นและต้องการจะนำพอลิเมอร์จำรูปได้ไปใช้งานในอุตสาหกรรมต่างๆไม่ว่าจะเป็นเส้นใยที่เปลี่ยนแปลงรูปได้ เช่น บานพับพอลิเมอร์ไปจนถึงวัสดุที่เป็นพับเก็บในยานอวกาศ ที่มาพร้อมคุณสมบัติที่กางออกมาพร้อมใช้งานเมื่อยานอยู่ในวงโคจรแล้ว และด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นดังกล้าว นักวัสดุศาสตร์จึงขนานนามมันว่า พอลิเมอร์อัจฉริยะ (Smart polymer)
ส่วนการนำคุณสมบัติพิเศษของพอลิเมอร์จำรูปมาใช้ทางการแพทย์ นักวิทยาศาสตร์คาดว่าในอนาคตจะได้เห็นอุปกรณ์ขยายหลอดเลือดหัวใจที่มีรูปร่างเหมาะสมแก่การสอดเข้าไปในร่างกายคนไข้แล้วจึงขยายเป็นโครงข่ายที่ขยายเต็มหลอดเลือด แต่ก่อนที่เราจะได้เห็นนวัตกรรมสุดล้ำนี้ นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องพัฒนาพอลิเมอร์จำรูปที่เข้ากับเซลล์ได้เสียก่อน
ล่าสุด ทีมนักวิจัยจากภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์และวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยซีราคิวส์ (Syracuse University) สหรัฐอเมริกา นำโดยนักศึกษาระดับปริญญาเอก เชลบี บัฟฟิงตัน (Shelby Buffington) สามารถสังเคราะห์พอลิเมอร์จำรูปที่ใช้เอนไซม์เป็นสิ่งกระตุ้นและไม่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ ทำให้วัสดุนี้มีความปลอดภัยและเหมาะสำหรับนำไปใช้งานทางการแพทย์ ซึ่งผลงานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Acta Biomaterialia เมื่อเดือน มกราคม ปีนี้
เชลบี กล่าวถึงการประยุกต์ที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคตว่า “คุณสามารถวางวัสดุนี้ลงบนแผลเปิดและเมื่อเนื้อเยื่อเริ่มเกิดการซ่อมแซม พอลิเมอร์นี้จะค่อยๆเปลี่ยนรูปร่างดึงแผลให้เข้ามาปิดกันสนิทยิ่งขึ้น” ทีมนักวิจัยอาศัยคุณสมบัติของสารสองชนิดในการสร้างพอลิเมอร์จำรูปได้ชนิดใหม่ที่มีชื่อว่า พอลิแอปซิลอน-คาโปรแลกโทน (Poly-ε-caprolactone) เทคนิคที่ใช้ขึ้นรูปเรียกว่า Dual electrospinning โดยไฟฟ้าแรงดันสูงจากขั้วไฟฟ้าที่จุ่มอยู่ในสารละลายพอลิเมอร์จะทำให้เส้นใยพอลิเมอร์ค่อยๆถูกถักทอขึ้นจนเกิดเป็นรูปร่างที่ต้องการ นอกจากนี้ สัดส่วนระหว่างพอลิแอปซิลอน-คาโปรแลกโทนและเพลเลเทนที่แตกต่างกันยังทำให้ได้พอลิเมอร์ที่มีคุณสมบัติต่างกันออกไปอีกด้วย ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าวัสดุนี้ไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ของหนูทดลอง
ขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาให้พอลิเมอร์ชนิดใหม่นี้กลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้ เมื่อใช้เอนไซม์ความเข้มข้นต่ำๆที่คล้ายกับสภาพตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากเซลล์จริงๆ ในอนาคตเราอาจจะได้เห็นนวัตกรรมที่เป็นมากกว่าเพียงจินตาการในอดีต เช่น ระบบนำส่งยา โครงสร้างชีวภาพอัจฉริยะที่จะช่วยควบคุมเนื้อเยื่อให้เติบโตไปในทิศทางและรูปร่างตามที่ต้องการ ไปจนถึงเซนเซอร์ตรวจวัดทางชีวภาพที่จะช่วยรายงานสุขภาพของผู้ป่วยได้อย่างแม่นยำ ทั้งหมดนี้เกิดจากการประสานองค์ความรู้ทางเคมี ร่วมกับนวัตกรรมทางการแพทย์ เพื่อสร้างสรรค์สู่วัสดุอัจฉริยะที่อาจเปลี่ยนโลกและวิถีชีวิตเราไปตลอดกาล
เรียบเรียง: ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์ , ภาพ อภิญญา คงช้าง
แหล่งที่มา: https://www.facebook.com/DowThailandGroup
ห้างสรรพสินค้าไทยที่หรูหรามาก จนหลายคนไม่กล้าเข้าไปเพื่อใช้บริการ
ฮัวกาชีนา โอเอซิสกลางทะเลทรายเปรู ที่สวยเหมือนหลุดจากภาพวาด
พริกน้ำปลาให้อร่อย ต้องใส่อะไรบ้าง สูตรถ้วยเล็กที่ช่วยชูรสอาหารไทย
ช้างนาฬาคีรี วันที่ความโกรธถูกปล่อยกลางเมือง และพระพุทธเจ้าทรงหยุดมันด้วยความเมตตา
4 เมืองร้างในไทย จากยุคเหมืองแร่ถึงเมืองบาดาลใต้เขื่อน
5 จังหวัด ที่เจองูกะปะเยอะที่สุดในประเทศไทย
5 จังหวัดที่มีงูเยอะที่สุดในประเทศไทย
รีวิวหนังดัง LEGION สงครามเทวาล้างนรก
สิ้นเดือนนี้กินอะไรดี? 10 เมนูสุดครีเอทีฟสำหรับคนรอเงินเดือนออก
รถยนต์ไฮบริดไทย ปี 2026 รุ่นไหนบ้างที่ประหยัดน้ำมันสุดๆ
ถ้าไม่กินผักเลย จะเกิดอะไรขึ้นกับร่างกาย?
นักฟุตบอลสัญชาติไทย ที่ทำสถิติค่าตัวแพงที่สุดตลอดกาล
จังหวัดที่ชาวต่างชาติชอบที่สุด สำหรับการมาใช้ชีวิตหลังวัยเกษียณ
ยางพารา “หน้าตาย” ภัยเงียบที่เกษตรกรไม่อยากเจอ ทำไมต้นยางถึงหมดน้ำยาง?
ซื้อของแก้เครียดบ่อยๆ ระวัง! สัญญาณของ “Stress Spending” ที่คุณอาจมองข้าม
ทำไมคนเก่งหลายคนกลับไม่เชื่อมั่นในตัวเอง? รู้จัก “Imposter Syndrome” ก่อนที่มันจะฉุดคุณไว้
ความสำเร็จที่แท้จริง ไม่ใช่การวิ่งตามไม้บรรทัดของคนอื่น