วัสดุชีวภาพเชิงประกอบจาก Chitosan Alginate Hydroxyapatite และ K-carrageenan สำหรับเป็นโครงเลี้ยงเซลล์กระดูก

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สุวภัทร สำรวจเบญจกุล, ปัณณพงศ์ กีรติอนันต์พร, ณัฐวรา แย้มประเสริฐ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ณรงค์ศักดิ์ ขุนรักษา, ณัฐวุฒิ ชัยยุตต์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันหลาย ๆ งานวิจัยมีความพยายามที่จะพัฒนาโครงเลี้ยงเซลล์ให้มีคุณสมบัติที่เหมาะสมที่สุดโดยการปรับเปลี่ยนชนิดวัสดุและวิธีการสังเคราะห์ หนึ่งในวัสดุผสมที่มีประสิทธิภาพและมีต้นทุนต่ำคือ Chitosan, Alginate และ Hydroxyapatite แต่ผู้พัฒนาเล็งเห็นว่า โครงเลี้ยงเซลล์นี้ยังคงมีขนาดรูพรุนและความแข็งแรงเชิงกล ที่ไม่เพียงพอต่อการยึดเกาะของเซลล์กระดูกบนพื้นผิวโครงเลี้ยง ทีมผู้พัฒนาจึงมีแนวคิดที่จะแก้ปัญหาข้างต้นโดยการผสมพอลิเมอร์ธรรมชาติ K-carrageenan ในงานวิจัยได้วิจัยวัสดุชีวภาพเชิงประกอบจาก Chitosan, Alginate, Hydroxyapatite, และ K-carrageenan และปรับเปลี่ยนความเข้มข้นของ K-carrageenan ได้โครงเลี้ยงทั้งหมด 7 สูตร (BS01 – BS07) และทำการเชื่อมโยงสายพอลิเมอร์ด้วย CaCl2 โดยยืนยันพันธะเคมีระหว่างสารชีวภาพในโครงเลี้ยงแต่ละสูตรโดยใช้เครื่อง FTIR จากลักษณะภายนอกโครงเลี้ยงเซลล์ BS04 มีลักษณะเนื้อละเอียดและเป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุด โครงเลี้ยงสูตร BS06 มีเปอร์เซ็นต์การหดตัวหลังการ cross-linked (30.77 ± 6.33 %) น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับสูตรอื่น นอกจากการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลพบว่าโครงเลี้ยงเซลล์สูตร BS06 มีค่า Young’s modulus และค่า Compressive strength สูงที่สุด (16.00 ± 3.25 MPa และ 97.2 ± 16.7 KPa ตามลำดับ) ซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ยอมรับได้ตามงานวิจัยที่ตีพิมพ์ก่อนหน้า ดังนั้นโครงเลี้ยงเซลล์ BS06 มีแนวโน้มที่จะสามารถนำไปใช้งานได้จริงและมีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการเพาะเลี้ยงเซลล์กระดูกมากที่สุด แต่ต้องมีการทดสอบความแข็งแรงเชิงกลของโครงเลี้ยงเซลล์หลัง cross-linked และการตรวจสอบขนาดรูพรุนและสัณฐานวิทยาเพิ่มเพื่อเป็นการยืนยันผลการศึกษา