ต้นแบบชุดทดสอบทางเคมีแบบ 3 in 1 สำหรับปัสสาวะ เหงื่อ และ น้ำลาย สู่การประเมินภาวะสุขภาพอย่างครบวงจรโดยใช้การทดสอบเชิงสีของแลคเตทเป็นโครงการนำร่อง
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
คณิศร กิรติพงษ์วุฒิ, ชนม์นิธิศ ชินาพิสุทธิ์, ณรฎา จะชาลี
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
เกียรติภูมิ รอดพันธ์, นาฏนัดดา รอดทองคำ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
การตรวจสุขภาพเบื้องต้นในยุคปัจจุบันนั้น สามารถทำได้หลากหลายวิธี เช่น การเจาะเลือด การส่องกล้อง ซึ่งเป็นการตรวจที่มีข้อดีคือมีความเฉพาะเจาะจงและแม่นยำสูง แต่ก็หลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะทำให้ค่าใช้จ่ายสำหรับการทำหัตถการเหล่านั้นเพิ่มสูงขึ้น ผลสุดท้ายจึงกลายเป็นความเหลื่อมล้ำให้กับประชาชนที่อยู่ห่างไกลจากสถานบริการด้านสุขภาพหรือผู้ที่มีรายได้น้อย
อย่างไรก็ตาม แนวคิดของการทดสอบเพื่อให้การวินิจฉัย ณ จุดที่จะทำการดูแลรักษา หรือ Point-of-care testing เป็นแนวคิดที่มีความน่าสนใจและเติบโตขึ้นเป็นอย่างมาก เนื่องด้วยลักษณะเด่นของการทดสอบรูปแบบนี้ ที่สามารถให้ผลการทดสอบได้อย่างรวดเร็ว ผู้ใช้งานสามารถตรวจด้วยตัวเองได้ที่บ้าน ไม่จำเป็นต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญและเครื่องมือที่มีราคาสูง สามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายได้และช่วยลดความเหลื่อมล้ำที่เกิดขึ้นโดยไม่ตั้งใจของการทดสอบทางการแพทย์รูปแบบเดิม สอดคล้องกับเป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนโดยสหประชาชาติ หรือ SDGs ข้อที่ 10 อีกด้วย
สำหรับในโครงงานของพวกเรานั้น จะใช้เป็นการตรวจวัดแลคเตทในสารคัดหลั่ง 3 ชนิด ได้แก่ ปัสสาวะ น้ำลาย และเหงื่อ ซึ่งจากการทบทวนวรรณกรรมพบว่าแลคเตทที่พบในสารคัดหลั่งทั้งสามชนิดนี้ ล้วนแล้วแต่เป็นสารบ่งชี้โรคที่มีความสำคัญและในปัจจุบันยังต้องอาศัยการทำหัตถการในสถานพยาบาลเพื่อวินิจฉัยและรักษาโรค โดยจะใช้การทดสอบแบบเซนเซอร์ตรวจวัดเชิงสี (colorimetric sensor) เพราะมีจุดเด่นคือสะดวกในการแปลผล มีความเรียบง่ายในการทดสอบ และใช้งานง่ายเพียงแค่มีคู่มืออ่านประกอบ (user-friendly) นั่นเอง รวมถึงจะมีการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจลซึ่งเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติในการดูดซับสูง มีความยืดหยุ่น และสามารถขึ้นรูปได้ง่าย เหมาะกับการใช้เป็นที่ตรึงเอนไซม์ใน test-kit สำหรับใช้งานจริง
ขั้นตอนแรกจะเป็นการทดลองในสารละลายมาตรฐานเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดสอบแลคเตทในแต่ละสารคัดหลั่ง เนื่องจากสารคัดหลั่งแต่ละชนิดมีค่าความเข้มข้นที่บ่งชี้โรคแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ควบคู่ไปกับการขึ้นรูปไฮโดรเจลโดยใช้วิธีการ UV-Polymerization ซึ่งจากการทดลองในสารละลายมาตรฐาน จะพบว่าความเข้มข้นของอินดิเคเตอร์ที่เหมาะสมกับการตรวจวัดความผิดปกติของความเข้มข้นแลคเตทในปัสสาวะคือ 50 mM 4-AAP กับ 10 mM TOOS มี limit of detection อยู่ที่ 10 mM ดังนั้นจึงต้องปรับสูตรให้เหมาะสมสำหรับการทดสอบในน้ำลายคือ 75 mM 4-AAP กับ 15 mM TOOS และในเหงื่อคือ 12.5 mM 4-AAP กับ 2.5 mM TOOS จากนั้นขั้นตอนถัดไปคือการนำสภาวะเหล่านี้ไปปรับใช้กับการทดสอบแลคเตทในไฮโดรเจล ได้ผลว่าความเข้มของสี Green ที่เป็นสีคู่ตรงข้ามกับสีม่วง มีความสัมพันธ์แบบเส้นตรงกับความเข้มข้นของแลคเตทที่ทดสอบ เมื่อชุดทดสอบนี้เสร็จสิ้นเรียบร้อยแล้วจะได้มาซึ่งนวัตกรรมที่ถือเป็นต้นแบบนำร่องของชุดทดสอบ Self-Assessment แบบ Non-Invasive ในสารคัดหลั่งหลายชนิด ที่สามารถตรวจวัด biomarker ที่บ่งชี้ภาวะสุขภาพได้ ซึ่งจะทำให้การประเมินภาวะสุขภาพของประชาชนทุกคนเข้าถึงได้ง่าย ครอบคลุม และ ประโยชน์อย่างมากต่อการดูแลสุขภาพของประชาชนทุกคน ทั้งในแง่ของการประหยัดงบประมาณและเวลา