การศึกษาสมบัติทางกายภาพของวัสดุ และการออกแบบโครงสร้างที่ส่งผลต่อการประดิษฐ์ Microneedle เพื่อใช้ในกระบวนการนำส่งยาผ่านทางผิวหนัง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธิปก บวรรัตนารักษ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

พิษณุ จันทรเสวต, วิทชุกร ภู่ทอง

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การนำส่งยาผ่านทางผิวหนังเป็นหนึ่งในวิธีการนำส่งยาที่มีประสิทธิภาพและได้ผลรวดเร็วมากที่สุด อย่างไรก็ตามการนำส่งยาในรูปแบบดังกล่าวมีอุปสรรคจากทั้งผู้ดำเนินการรักษาและผู้รับการรักษา โดยฝั่งผู้ดำเนินการรักษา ต้องเป็นบุคลากรทางการแพทย์ที่เชี่ยวชาญ แต่ยังอาจเกิดความคลาดเคลื่อนได้ตามความชำนาญของผู้ใช้เครื่องมือ สำหรับผู้รับการรักษา มีปัจจัยเรื่องความรู้สึกถึงความเจ็บปวดทั้งในขณะดำเนินการและภายหลัง รวมทั้งปัจจัยเรื่องความรู้สึกกลัวต่อเข็มฉีดยาหรือวัสดุแหลมคม ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักในการนำส่งยาผ่านทางผิวหนังโดยทั่วไป ในระยะเวลากว่า 10 ปีที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีในการนำส่งยาผ่านทางผิวหนังรูปแบบใหม่ เรียกว่า การนำส่งยาผ่านเทคโนโลยี Microneedle ซึ่งเป็นแผ่นแปะที่ประกอบด้วยเข็มขนาดเล็กในระดับไมโครเมตรจำนวนมาก อย่างไรก็ตามเทคโนโลยี Microneedle ในปัจจุบันมีข้อจำกัดที่สำคัญ คือในด้านความแข็งแรง รูปร่าง และประสิทธิภาพในการจ่ายยา เช่น เข็มบางประเภทมีโอกาสหักในระหว่างการจ่ายยาและค้างอยู่ใต้ผิวหนังได้หากเข็มมีความยาวมากเกินไป ทำให้เข็มประเภทนี้ไม่เหมาะสำหรับการจ่ายยาในระดับที่ลึกลงไปใต้ผิวหนังได้ ดังจะสังเกตได้ว่า พื้นฐานที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาเทคโนโลยี Microneedle คือองค์ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์สมัยใหม่นั่นเอง จากกระบวนการดังกล่าว จึงนำมาสู่โครงงานการศึกษาสมบัติทางกายภาพของวัสดุ และการออกแบบโครงสร้างที่ส่งผลต่อการประดิษฐ์ Microneedle เพื่อใช้ในกระบวนการนำส่งยาผ่านทางผิวหนัง โครงงานนี้จะทำการศึกษาเชิงทฤษฎีเพื่อเสนอแนะแนวทางในการออกแบบ Microneedleให้เหมาะสมกับการใช้งานจริงทั้งในเชิงวัสดุ และโครงสร้าง สามารถจ่ายยาได้ในระดับที่ลึกกว่า Microneedle รุ่นก่อน และมีความปลอดภัยที่สูงขึ้น คือมีความแข็งแรง ไม่หักระหว่างการนำส่งยา โดยอาศัยเทคโนโลยีการออกแบบเชิงวัสดุศาสตร์สมัยใหม่ คือ ระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ (Finite Element Method : FEM)