xs
xsm
sm
md
lg

เวชศาสตร์นาโน รางวัล Kavli ประจำปี 2024

เผยแพร่:   ปรับปรุง:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์



เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมานี้ มูลนิธิ Kavli ได้ประกาศมอบรางวัล Kavli ประจำปี 2024 สาขาวิทยาศาสตร์นาโน (nanoscience) ให้แก่นักวิทยาศาสตร์ สามท่าน ในฐานะที่เป็น ผู้บุกเบิกวิทยาการด้านเวชศาสตร์นาโน (nanomedicine) โดยได้วางรากฐานของการใช้วัสดุนาโนควบคุมการหลั่งตัวยาในร่างกายคน ณ ตำแหน่งที่เชื้อโรคอยู่ และ
ณ เวลาที่เหมาะสม อีกทั้งได้บุกเบิกวิธีการใช้วัสดุนาโนในการถ่ายภาพของเชื้อโรค เพื่อช่วยแพทย์ในการวินิจฉัยโรคด้วย

นาโน เป็นหน่วยวัดหน่วยหนึ่งของวงการวิทยาศาสตร์ ซึ่งมีค่าเท่ากับ 10^(-9) (1/10^9) ดังนั้น 1 นาโนเมตร คือ ความยาว 10^(-9) เมตร ที่มีความหมายว่า ถ้ากำหนดระยะทางให้มา 1 เมตร ระยะทางนี้จะมีอนุภาคที่มีขนาด 10^(-9) เมตร เรียงอยู่เป็นแถวได้ 10^9 (คือ พันล้าน) อนุภาค

เพราะเซลล์ในร่างกายคนเรามีขนาดใหญ่ระดับนาโนเมตร ดังนั้นระบบเซลล์จึงเป็นระบบนาโนด้วย ด้วยเหตุนี้ ความเข้าใจธรรมชาติของเซลล์ ไม่ว่าจะเป็นด้านองค์ประกอบหรือการทำงานของเซลล์ จึงเป็นเรื่องจำเป็น เพื่อจะได้รู้วิธีรักษาที่เหมาะสม ซึ่งอาจจะมีหลายวิธี และวิธีหนึ่งก็คือการใช้วัสดุนาโน นี่จึงเป็นที่มาของคำว่า เวชศาสตร์นาโน




สำหรับความเป็นมาของวิทยาศาสตร์นาโนนั้น ประวัติศาสตร์ได้มีบันทึกว่า วิทยาการสาขานี้ได้ถือกำเนิดทางความคิด เมื่อ 65 ปีก่อน โดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันชื่อ Richard Feynman (1918-1988) ซึ่งได้รับ รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1965 จากผลงานการสร้างทฤษฎี Quantum Electrodynamics (QED) ขณะไปบรรยายในที่ประชุมของสมาคมฟิสิกส์แห่งอเมริกา (American Physical Society) ว่า โลกยังมีเทคโนโลยีที่ยังไม่ได้สร้าง และสมควรดำเนินการสร้างอีกมาก ถ้าได้การนำอะตอมต่าง ๆ มาจัดเรียงเป็นชิ้นวัสดุ หรือขึ้นรูปเป็นอุปกรณ์ และถ้ามีใครสามารถทำเช่นนี้ได้ วัสดุที่มีขนาดเล็กระดับอะตอมเหล่านั้น จะมีคุณประโยชน์ต่อมนุษยชาติมาก

แนวคิดของ Feynman ไม่ได้รับการตอบสนองในทันทีทันใด เพราะ ณ เวลานั้น นักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีอุปกรณ์ที่สามารถเห็นอะตอม อีกทั้งไม่มีเทคโนโลยีที่สามารถจับวาง หรือเคลื่อนย้ายอะตอมได้ดั่งใจ กระนั้นทุกคนก็รู้ว่า เทคโนโลยีนาโนนี้จะเป็นเทคโนโลยีแห่งโลกอนาคต

อีก 15 ปีต่อมา วิศวกรชาวญี่ปุ่นชื่อ Norio Taniguchi(1912-1999) ได้เป็นบุคคลแรกที่ตั้งชื่อเทคโนโลยีในฝันของ Feynman ว่า Nanotechnology และได้เสนอชื่อนี้ลงในวารสาร “Proceedings of the International Conference on Production Engineering”

^2


ปี 1981 (1947-ปัจจุบัน) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันกับ Heinrich Rohrer (1933–2013) นักฟิสิกส์ชาวสวิส ในสังกัดบริษัท IBM ที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้ร่วมมือกันสร้างกล้องจุลทรรศน์แบบ Scanning Tunneling Microscope (STM) ที่สามารถถ่ายภาพอะตอมที่อยู่ตามผิววัสดุได้ และอุปกรณ์นี้สามารถเคลื่อนย้ายอะตอมที่ผิวของวัสดุก็ได้ด้วย ผลงานนี้ทำให้คนทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1986


ในปี 1985 Richard E. Smalley (1943–2005), Robert F Curl (1933–2022) สองนักเคมีชาวอเมริกัน และ Harry Kroto (1939–2016) นักเคมีชาวอังกฤษ ได้พบโมเลกุล C60 ซึ่งประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนจำนวน 60 อนุภาค มายึดโยงกันเป็นรูปทรงกลมเหมือนลุกฟุตบอล ที่มีชื่อเรียกว่า buckyball ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 0.7 นาโนเมตร ผลงานนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามท่านได้รับรางวัลโนเบลเคมี ประจำปี 1996

ในปี 1987 Donald James Cram (1919–2001), Charles John Pedersen (1904–1989) สองนักเคมีชาวอเมริกัน กับ Jean-Marie Lehn (1939-ปัจจุบัน) นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้รับรางวัลโนเบลเคมีปี 1987 จากผลงานการสร้างวิทยาการสาขา Supramolecular Chemistry ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ ที่ประกอบด้วยโมเลกุลเจ้าบ้าน กับโมเลกุลแขกจำนวนมาก โดยโมเลกุลทั้งหมดนี้ยึดโยงกันด้วยอันตรกิริยาระหว่างโมเลกุล วิทยาการสาขานี้จึงมีประโยชน์มากในการวางพื้นฐานเทคโนโลยีการสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ ที่เคลื่อนที่มาจับกลุ่มกันด้วยตัวเอง โดยปราศจากปัจจัยช่วย


ในปี 1993 Moungi Bawendi (1961-ปัจจุบัน) นักเคมีชาวอเมริกัน จากสถาบัน MIT สามารถประดิษฐ์ Quantum Dot (QD) ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนที่ทำด้วยสารกึ่งตัวนำ และมีขนาดสม่ำเสมอเป็นจำนวนมาก ครั้นเวลา QD เหล่านี้ได้รับการกระตุ้นโดยแสงเลเซอร์ การเคลื่อนที่อิเล็กตรอนใน QD จะสร้างคลื่น plasmon สามารถเปล่งแสงออกมาได้ ทำให้สามารถเห็นสภาพแวดล้อมของ QD ได้ และถ้า QD นี้มีอุณหภูมิสูงมาก ความร้อนที่เกิดขึ้นจะสามารถฆ่าเซลล์ร้ายได้ ผลงานนี้ทำให้ Bawendi, Louis E. Brus (1943-ปัจจุบัน) และ Aleksey Ekimov (1945-ปัจจุบัน) ได้รับรางวัลโนเบลเคมีปี 2023


ปี 2021 นักวิจัยในสังกัดบริษัท IBM ที่ New York สหรัฐอเมริกาได้ประสบความสำเร็จในการใช้ท่อนาโนคาร์บอน (carbon nanotube) สร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้เป็นครั้งแรก

ปี 2004 นักเทนนิส Roger Federer ได้แชมป์ชายเดี่ยว ที่ Wimbledon โดยใช้ไม้แร็กเกตที่มีเอ็น ซึ่งเคลือบด้วย carbon nanotube เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการตีลูกเทนนิส

ในปี 2023 การสำรวจมูลค่าของตลาดเทคโนโลยีนาโนประจำปี 2023 แสดงให้เห็นว่าตลาดมีมูลค่า 79,140 ล้านดอลลาร์ และคาดว่าตัวเลขในปี 2024 จะเป็น 91,180 ล้านดอลลาร์ และมูลค่าของตลาดจะเป็น 332,730 ล้านดอลลาร์ในปี 2032


วิทยาศาสตร์นาโนและเทคโนโลยีนาโนจึงกำลังมีบทบาทในการเปลี่ยนโลกอย่างมโหฬาร เช่น ทำให้เรามี ชิพ (chip) ที่สามารถเก็บข้อมูลสารสนเทศได้ในปริมาณมากมหาศาล มีคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก โดยการกระตุ้นให้ carbon nanotube เปล่งแสง เพื่อใช้ในใยแก้ว (fiber glass) ให้นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Harvard ใช้ในการจัดเรียงลวดนาโนลงบนแผ่นแก้วและแผ่นพลาสติก เพื่อให้สามารถนำไปใช้เป็นองค์ประกอบของคอมพิวเตอร์ที่มีราคาถูกได้ ส่วนนักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Central Florida ก็ได้พบว่า เวลานำอนุภาคนาโนที่ทำด้วยสารประกอบ cerium oxide ไปฉีดที่เซลล์ประสาทของหนูตะเภา และก็ได้พบว่าอนุภาคนาโนเหล่านั้นได้ดึงดูดอนุมูลอิสระ (free radical) ในเซลล์ไปได้หมด เพราะ free radical มักทำให้เนื้อเยื่อ “ชรา” และไม่ทำอันตรายต่อเนื้อเยื่อดีอื่น ๆ นอกนี้มันก็ยังทำให้เนื้อเยื่อดี ๆ ทั้งหลาย มีอายุยืนนานขึ้นเป็น 6 เท่าของอายุเซลล์ปกติด้วย นี่จึงเป็นวิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์บุกเบิกการใช้วัสดุนาโน เพื่อทำให้คนเราดูมีอายุเยาว์ขึ้น

ด้านบริษัทเครื่องสำอาง L’Oreal ก็ได้ทดลองนำอนุภาคนาโนใส่ในครีมเสริมสวย เพื่อให้เนื้อครีมสามารถซึมลึกลงไปในผิวหนัง จนสามารถทะนุถนอมผิวของคนชราให้มีสภาพดูอ่อนเยาว์ด้วย

บทบาทต่อไปที่น่าสนใจของเทคโนโลยีนาโน ก็คือ การที่แพทย์ใช้วัสดุนาโน ในการรักษาและวินิจฉัยโรคมะเร็ง


สำหรับประวัติความเป็นมาของโรคมะเร็งนั้น ก็ได้มีการกล่าวถึงกันมานานนับ 2,000 ปีแล้ว โดย Hippocrates (450-380 ปีก่อนคริสตกาล) ได้เคยศึกษาโรคนี้ และเรียกชื่อโรคว่า karkinos ซึ่งเป็นคำในภาษากรีกที่แปลว่า ปู (crab) เพราะรูปทรงของโรคร้ายนี้มีกิ่งก้านที่แตกแยกออกเป็นสาขาเหมือนก้ามปู และคำว่า ปู ในภาษาละตินคือ cancer

ด้าน Galen (129–216) แพทย์โรมัน ก็ได้กล่าวถึงสาเหตุของการเป็นมะเร็งว่า เกิดจากการทำงานที่ผิดปกติของน้ำดีดำ (black bile) ซึ่งเป็นความรู้ที่ไม่ถูกต้อง เพราะวิทยาศาสตร์การแพทย์แผนปัจจุบันได้พบแล้วว่า มะเร็งในร่างกายคนเกิดจากการแบ่งตัวที่ผิดปกติของเซลล์อย่างไร้การควบคุม และเซลล์ร้ายได้ทำลายระบบการทำงานของเซลล์ดีไปจนหมดสภาพ

ตามปกติเวลาเซลล์แบ่งตัว ถ้าไม่มีเหตุการณ์อะไรที่ผิดปกติ เซลล์ใหม่ก็จะมีลักษณะเหมือนเซลล์เดิมทุกประการ แต่ในบางครั้ง ขั้นตอนการแบ่งเซลล์มีการทำงานที่ผิดปกติเกิดขึ้น ซึ่งก็มีความเป็นไปได้ เพราะเซลล์ในร่างกายคนเรามีมากเป็นจำนวนนับล้านล้านเซลล์ ขั้นตอนการแบ่งเซลล์ที่มีความผิดปกติจึงสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา นั่นคือ เวลาเซลล์แบ่งตัวคนเราทุกคนมีโอกาสจะเป็นมะเร็งได้ และเมื่อเซลล์มะเร็งเกิดขึ้นแล้ว เซลล์สามารถแพร่กระจายไปได้ทั่วร่างกาย เหตุการณ์ metastasis นี้จึงเป็นเรื่องที่ต้องการการควบคุม สภาพความเสียหาย เพื่อแพทย์จะได้รักษาคนไข้ให้หายขาด โดยใช้เทคโนโลยีนาโน อันเป็นเรื่องที่แพทย์จะต้องนำมาต่อสู้กับโรค โดยเอาชีวิตของคนไข้เป็นเดิมพัน


ตามธรรมดาเวลาต่อสู้กับข้าศึก เราจำเป็นต้องรู้จุดอ่อนของฝ่ายตรงกัน ซึ่งในที่นี้คือ เซลล์มะเร็ง ซึ่งก็มีจุดอ่อนจริงๆ เพราะตามปกติก้อนเนื้อร้ายจะไม่มีเส้นเลือดของตัวมันเองเพื่อนำสารอาหาร เช่น กลูโคสและออกซิเจนมาเลี้ยงตัวมัน ดังนั้นเซลล์มะเร็งจะดึงดูดสารอาหารจากเซลล์ดีที่อยู่ใกล้มันมาให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้ตัวมันเจริญเติบโต และนี่ก็คือเหตุผลที่เซลล์มะเร็งที่อยู่ตามผิวของก้อนเนื้อร้ายสามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็ว แต่เซลล์มะเร็งที่อยู่ภายในก้อนเนื้อร้ายจะขาดสารอาหาร ดังนั้น มันจึงหลั่งโปรตีนออกมา เพื่อให้รู้ว่ามันต้องการสารอาหารบ้าง และโปรตีนนี้จะแพร่ออกมา จนกระทั่งถึงเส้นเลือด เพื่อให้ดูดสารอาหารไปใช้ในการทำให้มันมีเส้นเลือดของตัวมันเอง

angiogenesis คือ กระบวนการเติบโตของเส้นเลือดใหม่ จึงเกิดขึ้น เพื่อให้เซลล์มะเร็งสามารถเติบโตและแพร่พันธุ์ได้ และเมื่อมันเจริญพันธุ์ได้อย่างรวดเร็วเช่นนี้ การเติบโตนี้ก็จะไม่มีความสม่ำเสมอ จึงทำให้เกิดรูเล็ก ๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่ารูในเส้นเลือดธรรมดา ขนาดของรูดังกล่าวขึ้นกับตำแหน่งของเนื้อร้ายในร่างกายคน แต่โดยทั่วไป มันก็จะเป็นรูใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 200-300 นาโนเมตร จนกระทั้งถึง 2-3 ไมครอน (1 micron = 10^(-6) เมตร) ซึ่งถ้าเปรียบเทียบกับรูในเส้นเลือดปกติที่มีขนาด 2-3 นาโนเมตร รูในเส้นเลือดของเซลล์มะเร็ง จึงมีขนาดใหญ่กว่า ทำให้อนุภาคนาโนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 10-300 นาโนเมตรผ่านไปได้อย่างสบาย ๆ แต่อนุภาคนาโนจะไม่สามารถผ่านผนังเส้นเลือดของเซลล์ปกติได้

ดังนั้นถ้ามีการนำอนุภาคนาโนมาเคลือบด้วยสารเคมี (ยา) อนุภาคนาโนก็จะสามารถนำยาไปฆ่าเซลล์มะเร็งได้


ตามธรรมดาเวลาต่อสู้กับข้าศึก เราจำเป็นต้องรู้จุดอ่อนของฝ่ายตรงกัน ซึ่งในที่นี้คือ เซลล์มะเร็ง ซึ่งก็มีจุดอ่อนจริง ๆ เพราะตามปกติก้อนเนื้อร้ายจะไม่มีเส้นเลือดของตัวมันเองเพื่อนำสารอาหาร เช่น กลูโคสและออกซิเจนมาเลี้ยงตัวมัน ดังนั้นเซลล์มะเร็งจะดึงดูดสารอาหารจากเซลล์ดีที่อยู่ใกล้มันมาให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้ตัวมันเจริญเติบโต และนี่ก็คือเหตุผลที่เซลล์มะเร็งที่อยู่ตามผิวของก้อนเนื้อร้ายสามารถเติบโตได้อย่างรวดเร็ว แต่เซลล์มะเร็งที่อยู่ภายในก้อนเนื้อร้ายจะขาดสารอาหาร ดังนั้น มันจึงหลั่งโปรตีนออกมา เพื่อให้รู้ว่ามันต้องการสารอาหารบ้าง และโปรตีนนี้จะแพร่ออกมา จนกระทั่งถึงเส้นเลือด เพื่อให้ดูดสารอาหารไปใช้ในการทำให้มันมีเส้นเลือดของตัวมันเอง


angiogenesis
คือ กระบวนการเติบโตของเส้นเลือดใหม่ จึงเกิดขึ้น เพื่อให้เซลล์มะเร็งสามารถเติบโตและแพร่พันธุ์ได้ และเมื่อมันเจริญพันธุ์ได้อย่างรวดเร็วเช่นนี้ การเติบโตนี้ก็จะไม่มีความสม่ำเสมอ จึงทำให้เกิดรูเล็ก ๆ ที่มีขนาดใหญ่กว่ารูในเส้นเลือดธรรมดา ขนาดของรูดังกล่าวขึ้นกับตำแหน่งของเนื้อร้ายในร่างกายคน แต่โดยทั่วไป มันก็จะเป็นรูใหญ่ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 200-300 นาโนเมตร จนกระทั้งถึง 2-3 ไมครอน (1 micron = 10^(-6) เมตร) ซึ่งถ้าเปรียบเทียบกับรูในเส้นเลือดปกติที่มีขนาด 2-3 นาโนเมตร รูในเส้นเลือดของเซลล์มะเร็ง จึงมีขนาดใหญ่กว่า ทำให้อนุภาคนาโนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 10-300 นาโนเมตรผ่านไปได้อย่างสบาย ๆ แต่อนุภาคนาโนจะไม่สามารถผ่านผนังเส้นเลือดของเซลล์ปกติได้

ดังนั้นถ้ามีการนำอนุภาคนาโนมาเคลือบด้วยสารเคมี (ยา) อนุภาคนาโนก็จะสามารถนำยาไปฆ่าเซลล์มะเร็งได้


นี่ก็คือผลงานของนักวิทยาศาสตร์ 3 ท่านที่ได้รับรางวัล Kevli ประจำปีนี้ เพราะเมื่อประมาณ 50 ปีก่อนนี้ Robert Langer (1948-ปัจจุบัน) ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ในสังกัด Massachusetts Institute of Technology (MIT) กับ Armand Paul Alivisatos (1959-ปัจจุบัน) จากมหาวิทยาลัย Chicago และ Chad Mirkin (1963-ปัจจุบัน) แห่ง The Pennsylvania State University กับ Northwestern University สหรัฐอเมริกาได้ร่วมกันวางพื้นฐานของเวชศาสตร์นาโน (nanomedicine) เพื่อรักษามะเร็ง

ย้อนอดีตไปถึงเมื่อ 50 ปีก่อน ณ เวลานั้น Langer เพิ่งสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี ในสาขาวิศวกรรมเคมีมาใหม่ ๆ และได้ตัดสินใจเข้าไปทำงานที่ห้องปฏิบัติการของ Judah Folkman (1933–2008) ซึ่งเป็นศัลยแพทย์ที่เชี่ยวชาญเรื่องการสร้างเส้นเลือดของเซลล์มะเร็ง เพราะ Langer มีความประสงค์จะนำความรู้ด้านวิศวกรรมศาสตร์ของเราไปใช้ในทางการแพทย์ คือ ต้องการจะนำตัวยาที่เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ไปฆ่าเซลล์มะเร็ง และเพื่อหยุดยั้งการสร้างเส้นเลือดของมัน ซึ่งความคิดเช่นนี้ ณ เวลานั้น เป็นเรื่องที่ใคร ๆ ก็คิดว่า ไม่มีใครทำได้

Langer ได้ใช้เวลาประมาณ 2 ปี ในการค้นหาอนุภาคนาโนที่ทำด้วยพอลิเมอร์ เพื่อนำตัวยาไปให้เซลล์มะเร็ง และได้ประสบความสำเร็จในปี 1976 เมื่อสามารถออกแบบนาโนพอลิเมอร์ ให้ห่อหุ้มโปรตีนและโมเลกุลขนาดใหญ่ได้เป็นเวลานานถึง 100 วัน ในร่างกายคนก่อนจะสลายตัวไป งานบุกเบิกนี้ เป็นเรื่องที่ทุกคนตื่นเต้นมาก ผลที่เกิดตามมาคือห้องปฏิบัติการของ Langer ได้มีนักวิจัยมาทำงานเรื่องนี้มากถึง 80 คน เพราะทุกคนได้เห็นลู่ทางที่จะรักษามะเร็ง โดยการควบคุมการหลั่งตัวยา

อีก 20 ปีต่อมา Paul Alivisatos แห่งมหาวิทยาลัย California วิทยาเขต Berkeley กับคณะ ได้ตีพิมพ์ผลงานสำคัญด้านเวชศาสตร์นาโน ด้วยการใช้อนุภาค quantum dot ที่มีขนาดต่างๆ กัน เพื่อให้ปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นต่าง ๆ กันออกมา จึงสามารถถ่ายภาพของ nucleus และเส้นใย actin ใน cytoplasm ของเซลล์ได้ เพราะ quantum dot สามารถแสดงสมบัติควอนตัมด้านแสง ซึ่งขึ้นกับขนาดของมัน ดังนั้น QD ที่มีความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ กัน จึงสามารถได้รับการกระตุ้นโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเดียว แต่สามารถเปล่งแสงออกมาได้หลายความยาวคลื่น การถ่ายภาพของสิ่งที่มีขนาดต่าง ๆ กัน จึงสามารถกระทำได้ และ Alivisatos ก็ได้ปรับปรุงคุณภาพของแสงจาก quantum dot ด้วยการเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปทรงของ QD เทคนิคที่ Alivisatos คิดขึ้นมาเป็นคนแรกนี้ ปัจจุบันได้ถูกนำไปใช้ในการถ่ายภาพชีวโมเลกุล และติดตามการเคลื่อนที่ของเซลล์ต่างๆ ในร่างกาย


ด้าน Chad Mirkin ก็เป็นบุคคลแรกที่ได้นำกรด nucleic รูปทรงกลม (spherical nucleic acid, SNA) ซึ่งเป็นโครงสร้างนาโนที่ประกอบด้วย nucleic acid ที่มีรูปร่างเป็นเส้นตรงจำนวนมาก เรียงกันอยู่อย่างหนาแน่นในแนวรัศมี บนผิวทรงกลมใน 3 มิติ ผลงานของ Mirkin ผลงานได้รับการตีพิมพ์เป็นครั้งแรกในเมื่อปี 1996 และ SNA ที่ Mirkin สร้างขึ้นในครั้งนั้นประกอบด้วยอนุภาคนาโนที่ทำด้วยทองคำ โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางยาว 13 นาโนเมตร และมี DNA oligomer ติดอยู่ที่ผิวในแนวรัศมี SNA ของ Mirkin นับว่ามีประโยชน์มาก เพราะสามารถนำไปใช้ตรวจหาอนุภาคนาโนอื่น ๆ ได้ และเปลี่ยนสีก็ได้ ดังนั้น SNA ของ Mirkin จึงสามารถตรวจหาตัวเชื้อโรคได้เร็ว และในปัจจุบันนี้โรงพยาบาลทั่วโลกก็ได้ใช้ SNA ของ Mirkin ในการวิเคราะห์เลือด ควบคุมการทำงานของ gene ตรวจหาเชื้อโรคที่เกี่ยวข้องกับระบบหายใจ การเป็นแผลในกระเพาะอาหาร และการรักษาด้วยการสร้างภูมิคุ้มกัน (immunotherapy)

งานของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามจึงมีคุณค่าต่อมนุษยชาติมาก เพราะได้ส่งเสริมและรักษาสุขภาพของคนทุกคนบนโลก


อ่านเพิ่มเติมจาก “2024 Kavli Prize in Neuroscience”
(The Kavli Prize,2024); https://www.kavliprize.org/prizes/nanoscience/2024.


ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน : ประวัติการทำงาน - ราชบัณฑิตสำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" ได้ทุกวันศุกร์
กำลังโหลดความคิดเห็น