การพัฒนาไหมละลายจากโปรตีนเส้นใยไหมไฟโบรอินและพอลิเมอร์ชีวภาพด้วย เทคนิคอิเล็กโทรสปินนิง

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภัทรานิษฐ์ มงคล, ธนพ อัมพะวัต, ณัฐณิชา จุลาภัย

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ชนัญ ผลประไพ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย รังสิต

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2560

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

เนื่องจากรังไหมเป็นวัสดุทางการเกษตรที่สำคัญของประเทศไทย และยังเป็นวัสดุที่สามารถนำไปพัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์ได้อย่างกว้างขวางนอกเหนือจากการนำมาทอเป็นเครื่องนุ่งห่มตามที่เห็นกันบ่อยครั้ง การพัฒนารังไหมเพื่อให้นำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆจึงมีความสำคัญเนื่องจากเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุทางการเกษตรที่สำคัญต่อเศรษฐกิจ งานวิจัยนี้จึงมีจุดมุ่งหมายเพื่อการพัฒนาไหมละลายซึ่งเป็นวัสดุชีวการแพทย์จากโปรตีนเส้นใยไหม(fibroin) ซึ่งเป็นโปรตีนองค์ประกอบอย่างหนึ่งในรังไหม(raw silk) โดยศึกษาจากการเพิ่มของอัตราการสลายตัวของเส้นไหมเมื่อนำโปรตีนไฟโบรอินผสมกับพอลิเมอร์ชีวภาพ และการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ รวมทั้งวิธีที่ดีที่สุดในการเตรียมสารละลายเส้นไหมก่อนจะนำไปขึ้นรูปเพื่อทำการศึกษา

ขั้นตอนทำการศึกษาจะเริ่มทำการศึกษาจากขั้นเตรียมสารละลายโปรตีนไฟโบรอิน โดยการนำรังไหม จากหนอนไหมพันธุ์เหลืองไพโรจน์ มาทำการสกัดโปรตีนกาวไหม (sericin) ออกเพื่อแยกเก็บไว้ศึกษาโดยการใช้หม้อนึ่งความดัน (autoclave) จากนั้นจึงนำโปรตีนเส้นใยไหม (fibroin) ทำละลายด้วยสารละลาย CaCl2 ต่อ Ethanol ต่อ H2O เป็นอัตราส่วนโมล 1 ต่อ 2 ต่อ 8 และนำไปผ่านกระบวนการแยกสารผ่านเยื่อ (dialysis) เพื่อนำเกลือออกจะได้สารละลายไฟโบรอินบริสุทธิ์ที่จะนำไปผสมกับพอลิเมอร์ชีวภาพที่ต้องการทดสอบ ได้แก่ กรดไฮยาลูรอนิค (hyaluronic acid) คอลลาเจน (collagen) และ โปรตีนกาวไหมเซริซิน (sericin) ตามสัดส่วนที่กำหนด จากนั้นจึงเป็นขั้นตอนการขึ้นรูปด้วยเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิง (electrospinning) จะได้เส้นไหมที่ถูกเตรียมขึ้น เพื่อนำไปทดสอบคุณสมบัติต่อ โดยการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ (physical property analysis) จะทดสอบด้วยเครื่องทดสอบสัมผัสทางอาหาร (texture analyzer) และคุณสมบัติการสลายตัว (degradable analysis) จะทดสอบด้วยการแช่เส้นไหมในสารละลาย phosphate buffered saline (PBS) ที่มีค่าความเป็นกรด-ด่าง (pH) เท่ากับ 7.4 เพื่อจำลองสภาวะคล้ายกับในร่างกาย โดยจะควบคุมระยะเวลาในกรศึกษาเพื่อสังเกตการณ์สลายตัวของเส้นไหมที่ปรากฏภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด(SEM)

โดยจากการการทำวิจัยดังกล่าวคาดว่าจะสามารถเพิ่มอัตราการสลายตัวของโปรตีนไฟโบรอินได้ ทำให้สามารถนำไปพัฒนาต่อยอดเป็นเส้นไหมละลายทางการแพทย์ทีมีคุณภาพต่อไป และคาดว่าจะสามารถทำประโยชน์โดยเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับรังไหม ที่เป็นวัสดุทางการเกษตรที่สำคัญของไทยได้