นักวิจัยพัฒนารอยสักระดับนาโนบนเซลล์ที่มีชีวิตเพื่อใช้วินิจฉัยโรค

มีเรื่องที่น่ายินดีและน่าตื่นเต้นกับวงการแพทย์อีกครั้งหนึ่งแล้ว ล่าสุดนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอนส์ ฮอปคินส์ ประเทศสหรัฐอเมริกา ประสบความสำเร็จในการทดสอบเซนเซอร์รอยสักอิเล็กทรอนิกส์ในระดับนาโนขนาดเล็กกว่าหัวเข็มหมุดสิบเท่า เพื่อเชื่อมต่อกับเซลล์ที่มีชีวิตได้เป็นครั้งแรก โดยไม่ทำลายเซลล์ นับเป็นความก้าวทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญปูทางไปสู่การวินิจฉัยและการรักษาโรคในอนาคต

นักวิจัยได้ใช้นาโนทองคำ (Gold nanopattern) ซึ่งมีคุณสมบัติพิเศษในการนำไฟฟ้าและความสามารถในการป้องกันสัญญาณขาดหาย ในขณะเดียวกันก็เชื่อมต่อกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้ แม้ว่าเซลล์จะกำลังเคลื่อนที่อยู่ก็ตาม 

"ในอนาคต เราอาจสามารถสร้างเซ็นเซอร์เพื่อตรวจสอบและควบคุมสถานะของเซลล์แต่ละเซลล์จากระยะไกลและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน โดยเก็บข้อมูลรอบเซลล์เหล่านั้นแบบเรียลไทม์ ถ้าเรามีเทคโนโลยีเพื่อติดตามสุขภาพของเซลล์ในระดับดังกล่าว เราอาจวินิจฉัยและรักษาโรคได้เร็วมากขึ้นกว่าในปัจจุบัน และไม่ต้องรอจนอวัยวะดังกล่าวเสียหายทั้งหมด" เดวิด กราเซียส (David Gracias) นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอนส์ ฮอปคินส์ กล่าวเสริม

นักวิจัยได้ทำการทดลองนำนาโนทองคำวางซ้อนทับกับเวเฟอร์ซิลิคอนแผ่นรองชิปคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่ง แล้วติดเข้ากับเซลล์ที่สร้างและรักษาเนื้อเยื่อ ที่เรียกว่าไฟโบรบลาสต์ด้วยกาวระดับโมเลกุลและถ่ายโอนไปยังเซลล์โดยใช้ฟิล์มอัลจิเนตไฮโดรเจล โครงสร้างนาโนทองคำสามารถปรับให้เข้ากับรูปร่างของเซลล์สมองหนูทดลองและอยู่ได้นาน 16 ชั่วโมง ถ่ายโอนข้อมูลผ่านไฮโดรเจลอัลจิเนต แม้ว่าเซลล์สมองของหนูยังคงเคลื่อนที่และทำงานอยู่ก็ไม่ได้รับความเสียหายหรือโดนทำลายไป

ความสำเร็จในครั้งนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นการเชื่อมต่อเล็ก ๆ นักวิจัยยืนว่ามันสามารถต่อยอดการพัฒนาไปสู่การเชื่อมต่อที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ข้อมูลที่ได้รับการจากร่างกายมีความถูกต้องในระดับเซลล์ เช่น การสร้างวัสดุไบโอไฮบริด อุปกรณ์ไบโอนิค และไบโอเซนเซอร์ ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนเพื่อเชื่อมต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเข้ากับวงจรไฟฟ้าอย่างปลอดภัย

ที่มาของข้อมูล Newatlas

ที่มาของรูปภาพ Johns Hopkins University