ดร.สุดเขต ไชโย นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ปี 2564 จากสถาบันวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพฯ จุฬาฯ พัฒนา "เซนเซอร์" รูปแบบใหม่ ประเมินความปลอดภัยทางอาหารและการเกษตรได้อย่างแม่นยำ ตรวจวัดง่าย พร้อมประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ในการเฝ้าระวังโรคและตรวจวัดภูมิคุ้มกันที่มีความไวต่อเชื้อโควิด-19
"เซนเซอร์" เป็นเทคโนโลยีใกล้ตัวที่อำนวยความสะดวกในชีวิตยุคใหม่ในหลายมิติ ไม่ว่าจะใช้เป็น คีย์การ์ดในการเปิด-ปิดประตูอัตโนมัติ ตรวจวัดสารตกค้างในสิ่งแวดล้อมและการเกษตร ตรวจวัดสารสำคัญต่างๆ ทางการแพทย์เพื่อวินิจฉัยโรค อาทิ ตรวจวัดระดับน้ำตาลในร่างกาย ตรวจวัดสารตกค้างและสารอันตรายในอาหาร เป็นต้น
การพัฒนาเซนเซอร์ให้ใช้งานง่าย สะดวก รวดเร็ว และตรวจวัดผลได้อย่างแม่นยำจึงเป็นเรื่องที่อยู่ในหัวใจของ ดร.สุดเขต ไชโย นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ทุ่มเทวิจัยและพัฒนาเซนเซอร์รูปแบบต่างๆ เพื่อคุณภาพชีวิตของผู้คนในสังคม จนล่าสุดได้รับรางวัลนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ประจำปี 2564 จากมูลนิธิส่งเสริมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในพระบรมราชูปถัมภ์ ด้วยผลงานโดดเด่น "เซนเซอร์ประเมินความปลอดภัยทางอาหารและการเกษตร" และ"เซนเซอร์ทดสอบภูมิคุ้มกันที่มีความไวและความจำเพาะเจาะจงต่อเชื้อโควิด-19" ซึ่งนำมาประยุกต์ใช้ในการคัดกรองผู้เสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 สำเร็จเป็นครั้งแรกของวงการวิทยาศาสตร์ไทย
จุดเริ่มต้นของนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่นักพัฒนาเซนเซอร์
ดร.สุดเขต นิยามตัวเองว่าเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่สนใจวิเคราะห์และประดิษฐ์คิดค้นนวัตกรรมต่างๆ และที่สนใจด้านเซนเซอร์เป็นพิเศษก็เพราะเป็นนวัตกรรมที่ย่อส่วนวิธีการตรวจวัดในห้องปฏิบัติการ โดยรวมหลายศาสตร์อยู่ในอุปกรณ์ชิ้นเดียว
"ผมสนใจนำความรู้ทางด้านเคมีวิเคราะห์มาพัฒนาแพลทฟอร์มใหม่ๆของเซนเซอร์ซึ่งจะเป็นประโยชน์กับประชาชนในการใช้งานได้ด้วยตนเองในระดับ Home Use ซึ่งปัจจุบันเซนเซอร์ใช้ในบ้านเรายังมีข้อจำกัดอยู่คือเป็นอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ ราคาแพงเนื่องจากส่วนใหญ่นำเข้าจากต่างประเทศ และวิธีตรวจวัดค่อนข้างยุ่งยาก ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้ต้องมีความรู้ความเชี่ยวชาญ"
ด้วยเป้าหมายที่จะพัฒนาเซนเซอร์ให้ประชาชนทั่วไปเข้าถึงและได้รับประโยชน์ในวงกว้าง ดร.สุดเขตจึงทุ่มเทศึกษาวิจัยและพัฒนาเซนเซอร์อย่างต่อเนื่องมากว่า 10 ปี เพื่อให้ได้เซนเซอร์รูปแบบใหม่ๆ ในราคาถูกและใช้อุปกรณ์จากในประเทศ โดยเซนเซอร์ตัวแรกที่ ดร.สุดเขตพัฒนาขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ชิ้นเล็กลง พกพาสะดวก และราคาถูก เป็นเซนเซอร์ตรวจวัดปริมาณโลหะหนักในอาหารและสิ่งแวดล้อม ซึ่งมีการต่อยอดนำไปตรวจวัดโลหะหนักในอาหารและสิ่งแวดล้อมในโรงงาน จากนั้นก็ได้พัฒนาเซนเซอร์ชนิดอื่นๆ ตามมา เช่น เซนเซอร์ตรวจวัดยาปฏิชีวนะ ยาฆ่าแมลงที่ตกค้าง และเซนเซอร์ที่ใช้ในทางการแพทย์ เป็นต้น
เซนเซอร์ตรวจวัดโลหะหนักในอาหารและสิ่งแวดล้อม
ด้วยความร่วมมือจากอาจารย์คณะวิทยาศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ และสถาบันวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาฯ ดร.สุดเขต ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเซนเซอร์วิเคราะห์ทางเคมีชีวภาพและอาหารที่ใช้ตรวจวัดโละหนักและความสดใหม่ของอาหาร ตรวจวัดสารเคมีตกค้าง ยาปฏิชีวนะและยาฆ่าแมลง
"ผมนำองค์ความรู้ทางด้านเคมีและชีวภาพมาประยุกต์ใช้ในการติดตามการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและชีวภาพ เดิมการตรวจวัดต้องทำในห้องปฏิบัติการโดยผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น แต่เซนเซอร์ที่พัฒนาขึ้นมาเป็นอุปกรณ์ฐานกระดาษ ซึ่งศาสตราจารย์ ดร.อรวรรณ ชัยลภากุล คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯพัฒนาขึ้นเป็นคนแรก ให้สามารถตรวจวัดโลหะหนักได้จากการเปลี่ยนแปลงของสีบนกระดาษเล็กๆ เพียงชิ้นเดียว นอกจากนี้เซนเซอร์ฐานกระดาษยังนำไปกำจัดได้ง่ายหลังใช้งาน ช่วยลดต้นทุนในการกำจัดขยะติดเชื้อได้เป็นอย่างดี"
ดร.สุดเขตเผยว่าขณะนี้เซนเซอร์ในการตรวจวัดโละหนักและความสดใหม่ของอาหาร ตรวจวัดสารเคมีตกค้าง ยาปฏิชีวนะและยาฆ่าแมลง อยู่ระหว่างการพัฒนาในห้องปฏิบัติการเพื่อให้ผู้บริโภคสามารถใช้เซนเซอร์ตรวจวัดได้ด้วยตนเอง โดยมีการพัฒนาเซนเซอร์ต้นแบบในตรวจวัดการปนเปื้อนของยาปฏิชีวนะในอาหารประเภทนม น้ำผึ้ง และนำไปให้เกษตรกรผู้เลี้ยงกุ้งกุลาดำในจังหวัดสุพรรณบุรีให้ ทดสอบยาปฏิชีวนะจากน้ำในบ่อเลี้ยงกุ้ง รวมถึงทดสอบโลหะหนักในแหล่งน้ำตามธรรมชาติด้วย ทั้งนี้ ดร.สุดเขต กล่าวเสริมว่า ผลการทดสอบเซนเซอร์มีความเที่ยงตรงเมื่อเทียบกับวิธีมาตรฐานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
เซนเซอร์สำหรับการแพทย์และตรวจวัดภูมิคุ้มกันโควิด-19
ในช่วงที่เกิดสถานการณ์การแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 ใหม่ๆ ดร.สุดเขต ได้ริเริ่มวิจัยและพัฒนาเซนเซอร์ที่สามารถทดสอบภูมิคุ้มกันที่มีความไวและความจำเพาะต่อเชื้อโควิด-19 ซึ่งผลการทดสอบได้รับการยืนยันว่าสอดคล้องกับวิธีมาตรฐานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ผลงานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์แล้ว นับเป็นงานวิจัยแรกของโลกที่ใช้เซนเซอร์ฐานกระดาษร่วมกับเคมีไฟฟ้าในการตรวจวัดภูมิคุ้มกันเชื้อโควิด-19 และได้นำไปใช้ในการตรวจวัดภูมิคุ้มกันของคนไข้ผู้ติดเชื้อโควิด-19 แล้ว
นอกจากนี้ ดร.สุดเขตยังได้พัฒนาเซนเซอร์สำหรับชุดตรวจการติดเชื้อโควิด-19 ด้วย ATK (Antigen Test Kit) ด้วย เนื่องจากชุดตรวจเดิมที่ใช้งานอยู่เป็นการตรวจวัดโดยดูจากแถบสีที่ปรากฏขึ้น แต่ในงานวิจัยจะพัฒนาเซนเซอร์ที่อ่านสัญญาณการตรวจพบเชื้อได้อย่างรวดเร็วด้วยการเห็นเป็นตัวเลข นอกจากการใช้งานเซนเซอร์ที่เกี่ยวกับโรคโควิด-19 แล้ว ดร.สุดเขต ยังพัฒนานำเซนเซอร์ไปใช้ในการเฝ้าระวังสาเหตุที่ทำให้เกิดโรคหรือความผิดปกติของร่างกาย เช่น ตรวจวัดระดับน้ำตาล คอเลสเตอรอล เป็นต้น
"เซนเซอร์ที่มีขายอยู่ทั่วไปอาศัยหลักการคือใช้เอนไซม์ในการทดสอบการเปลี่ยนแปลง ซึ่งมีข้อเสียคือเอนไซม์มีอายุการใช้งานสั้นมากเมื่อโดนความร้อน งานวิจัยที่ทำอยู่เป็นการพัฒนาคอเลสเตอรอลเซนเซอร์และกลูโคสเซนเซอร์โดยไม่ใช้เอนไซม์ เพื่อให้อายุการใช้งานนานขึ้น"
เคล็ดลับความสำเร็จของนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ ปี 2564
ดร.สุดเขต กล่าวว่าความสำเร็จต่างๆ มาจากความมุ่งมั่นในการทำงานอย่างจริงจังและความร่วมมือจากคณาจารย์ นิสิต และหน่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐและเอกชน
"ขอให้ทำในสิ่งที่อยู่ตรงหน้าให้ดีที่สุด ถ้าเรามีความมุมานะก็สามารถแก้ปัญหาเอาชนะอุปสรรคไปได้" ดร.สุดเขตฝากข้อคิดในการทำงานวิจัย พร้อมเผยถึงเป้าหมายในอนาคตว่าจะนำเซนเซอร์ต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นไปสู่เชิงพาณิชย์เพื่อให้ประชาชนได้ใช้งานจริง
หน่วยงานที่สนใจเรื่องเซนเซอร์หรือต้องการสนับสนุนการพัฒนาเซนเซอร์ สามารถติดต่อ ได้ที่สถาบันวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาฯ โทร.0-2218-8078 หรืออีเมล[email protected]
ที่มา: ศูนย์สื่อสารองค์กร จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย