โปรดรอซักครู่..

นวัตกรรมการพัฒนาอุปกรณ์ในการคัดแยกเซลล์มะเร็ง

June 22, 2017 by admin0
333-e1498132497255.png
Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

โครงการวิจัยประยุกต์ เรื่อง การพัฒนาอุปกรณ์ในระบบของไหลจุลภาคสาหรับคัดแยกและจัดเก็บเซลล์มะเร็งชนิดกลมของสุนัขให้อยู่ในรูปเซลล์เดี่ยว”

ทุนอุดหนุนโครงการวิจัย เงินอุดหนุนทั่วไปจากรัฐบาล ประจำปีงบประมาณ 2558 สาขาวิทยาศาสตร์การแพทย์

หน่วยงานดำเนินการวิจัย

  1. 1. หน่วยปฏิบัติการวิจัยโรคมะเร็งในสัตว์เลี้ยง คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  2. 2. ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  3. 3. ศูนย์เทคโนโลยีไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

หัวหน้าโครงการวิจัย

รศ.สพ.ญ.ดร.อัจฉริยา ไศละสูต หน่วยปฏิบัติการวิจัยโรคมะเร็งในสัตว์เลี้ยง ภาควิชาพยาธิวิทยา คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ผู้ร่วมวิจัย

  • อ.น.สพ.ดร. ประพฤติดี ปิยะวิริยะกุล  หน่วยปฏิบัติการวิจัยโรคมะเร็งในสัตว์เลี้ยง หน่วยชีวเคมี ภาควิชาสรีรวิทยา คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  • น.สพ. เดชธชัย เกตุพันธุ์  หน่วยปฏิบัติการวิจัยโรคมะเร็งในสัตว์เลี้ยง หน่วยชีวเคมี ภาควิชาสรีรวิทยา คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  • ผศ.ดร. อลงกรณ์ พิมพ์พิณ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  • ผศ.ดร.วีระยุทธ ศรีธุระวานิช ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
  • ดร. วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • นาย วิศรุต ศรีพุ่มไข่ ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • นาย วิน บรรจงปรุ ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • นาย จักรพงษ์ ศุภเดช ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • นาย จิรวัฒน์ จันต๊ะวงค์ ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
  • นาย ชาญเดช หรูอนันต์ ศูนย์เทคโนโลยี ไทยไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC)  ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ สานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

บทสรุปงานวิจัย

การศึกษาชีววิทยาของเซลล์ในระดับเซลล์เดี่ยวมีความสาคัญ เพราะความหลากหลายของเซลล์ เป็นปัจจัยหลักที่ทาให้การแปรผลการศึกษามีความคลาดเคลื่อน การศึกษาเซลล์ในปัจจุบันยังคงใช้วิธีการและเทคนิคที่วัดผล เป็นค่าเฉลี่ยของเซลล์ในกลุ่มประชากรต่างๆที่อยู่ในเนื้อเยื่อที่ศึกษา ด้วยเทคนิคและวิธีการที่มีอยู่ในปัจจุบันทาให้การศึกษาเซลล์ในระดับเซลล์เดี่ยว ยังคงไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะเรื่องของการคัดแยกเซลล์ให้เป็นเซลล์เดี่ยวๆ แยกออกจากเซลล์ข้างเคียงและได้เซลล์ยังมีชีวิตอยู่ การพัฒนาอุปกรณ์ระบบของไหลจุลภาค ที่สามารถคัดแยกเซลล์ตัวอย่างให้เป็นเซลล์เดี่ยวๆได้ จึงเป็นแนวทางในการศึกษากลไกของโรคมะเร็งได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้การรักษาโรคมะเร็งยังเป็นประเด็นที่สำคัญและมีความจำเป็นที่จะต้องพัฒนาวิธีใหม่ๆในการรักษาที่มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น

วัตถุประสงค์

เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ในระบบของไหลจุลภาค ที่มีความสามารถในการคัดแยกและกระจายเซลล์มะเร็ง โดยในการศึกษาครั้งนี้ใช้รูปแบบของเซลล์มะเร็งชนิดกลม จากก้อนเนื้องอกมาสต์เซลล์ที่ผิวหนังในสุนัข ที่จัดเก็บด้วยวิธีการเจาะดูดเจาะด้วยเข็มเล็กจากก้อนเนื้องอกของสุนัข ให้อยู่ในลักษณะของเซลล์เดี่ยวๆและแยกออกจากเซลล์อื่นๆข้างเคียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ  เซลล์ที่คัดแยกได้นั้นจะต้องยังมีชีวิต และมีคุณสมบัติสามารถนาไปใช้ศึกษาถึงคุณลักษณะและพฤติกรรมทางชีวภาพของเซลล์เหล่านี้ต่อไปได้

วิธีการวิจัย

  1. การออกแบบลักษณะทางเรขาคณิตของท่อโค้งระดับจุลภาค
  2. การพัฒนาและสร้างอุปกรณ์ในระบบของไหลจุลภาค
  3. การเก็บเซลล์มะเร็งจากสัตว์ป่วยและทดลองแยกในอุปกรณ์
  4. การตรวจการจัดแยกเซลล์เดี่ยวในอุปกรณ์ และทดสอบการมีชีวิตอยู่ของเซลล์มะเร็ง

ขั้นตอนการดำเนินงาน

  1. ทำการออกแบบอุปกรณ์ระบบของไหลจุลภาค โดยใช้แบบมาตรฐานที่ได้รับรายงานมาเป็นแบบมาตรฐานและทาการคำนวณค่าปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการจัดเรียงตัว โดยในการออกแบบจะมีการจำลองพฤติกรรมการไหลและผลของการไหลต่ออนุภาคเป้าหมายและผลลัพธ์ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ (computational simulation of the flow) และซอฟท์แวร์ทางวิศวกรรมศาสตร์เพื่อให้ได้อุปกรณ์ที่คาดว่าจะเกิดการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
  2. ทำการสร้างอุปกรณ์ที่ใช้ในการศึกษาจากต้นแบบ (device fabrication) ที่ได้รับการออกแบบและทาการวิเคราะห์การไหลไว้แล้ว มาสร้างเป็นตัวอุปกรณ์ โดยต้นแบบที่สร้างไว้จะถูกถ่ายแบบลงบนแผ่นเวเฟอร์ (wafer) ที่ใช้สาหรับออกแบบอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ชนิดวงจรรวม (integrated circuit หรือ IC) หลังจากนั้นจะถูกกัดเซาะให้เกิดร่อง (etching) ซึ่งจะได้แม่พิมพ์สาหรับสร้างชิ้นงานขึ้นมา โดยใช้โพลีเมอร์ polydimethyl siloxane (PDMS) ที่มีความยืดหยุ่นและใสแบบกระจก เทลงบนแม่พิมพ์
  3. ทำการศึกษาการทำงานของอุปกรณ์ในการคัดแยกเซลล์ โดยในช่วงแรกจะใช้ อนุภาคโพลีเมอร์ระดับจุลภาค (microparticles) ที่ขนาดต่างๆ เป็นตัวทดสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์แล้วจึงใช้เซลล์ มะเร็งชนิดกลมของสุนัข สาหรับการทดสอบในช่วงต่อไป
  4. ทำการตรวจสอบสภาพความมีชีวิตอยู่ของเซลล์ที่คัดแยกได้ (Vitality and viability evaluation) เป็นการศึกษาเพื่อยืนยันว่าเซลล์ที่ถูกคัดแยกและจัดเก็บในไมโครเวล์นั้นยังคงสภาพความมีชีวิตอยู่ ขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการทดสอบ

 

 

รูปที่ 1   การติดตั้งชุดอุปกรณ์คัดแยกเซลล์

 

รูปที่ 2    การนำเซลล์เข้าอุปกรณ์คัดแยกเซลล์มะเร็ง

รูปที่ 3   แสดงอุปกรณ์ในระบบของไหลจุลภาค

  

รูปที่ 4  ภาพจากกล้องจุลทัศน์แสดงเซลล์มะเร็งชนิดกลมในสุนัขก่อนที่จะนำไปทำการคัดแยกด้วยอุปกรณ์  

 

 

ประโยชน์ที่ได้รับจากนวัตกรรม

ผลที่คาดว่าจะได้รับจากการศึกษาในครั้งนี้คือ การประยุกต์ใช้องค์ความรู้ระบบของไหลจุลภาคมาออกแบบอุปกรณ์ที่สามารถใช้แยกเซลล์มะเร็งออกจากกันเป็นเซลล์เดี่ยวๆ และแยกออกจากเซลล์ข้างเคียงได้อย่างถูกต้องและสมบูรณ์ รวมทั้งเซลล์มะเร็งที่เก็บแยกได้จะต้องมีชีวิตอยู่ คงคุณสมบัติของเซลล์มะเร็งและสามารถเจริญเติบโตต่อไปได้ และสามารถนำมาใช้ศึกษาชีววิทยาของเซลล์มะเร็งนำรูปแบบไปศึกษาต่อยอดองค์ความรู้ด้านโรคมะเร็ง ในการรักษาและป้องกันโรคมะเร็งในทางแพทย์ในอนาคต

ข้อมูลเพิ่มเติม

รศ.สพ.ญ.ดร.อัจฉริยา ไศละสูต
หัวหน้าหน่วยปฏิบัติการวิจัยโรคมะเร็งในสัตว์เลี้ยง ภาควิชาพยาธิวิทยา คณะสัตวแพทยศาสตร์ จุฬาฯ
Email: achariya.sa@chula.ac.th
โทร 02-218-9621, 081-832-1342 โทรสาร 02-252-0779

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *


Companion Animal Cancer Research Unit, CAC-RU, Faculty of Veterinary Science, Chulalongkorn University.