การพัฒนาพอลิเมอร์จำรูปจากเส้นใยใบสับปะรดสู่การเป็นวัสดุฉลาดทางเลือกใหม่ที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพสำหรับการผ่าตัดขยายหลอดเลือดหัวใจ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ภูริพงษ์ ลิ้มสุชาติ, มหาสมุฏ พุฒทอง, ชณัฐปกรณ์ สิรินทรโสภณ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

เกียรติภูมิ รอดพันธ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โรคหลอดเลือดหัวใจตีบตัน ถือไว้ว่าเป็นสาเหตุของการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ของเมืองไทย โดยส่วนใหญ่เกิดจากไขมันและเนื้อเยื่อสะสมในผนังของหลอดเลือด ทำให้เยื่อบุผนังหลอดเลือดชั้นในตำแหน่งนั้นหนาตัวขึ้น หลอดเลือดจึงมีการตีบแคบลง หนึ่งในวิธีการรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจตีบตันที่ได้รับความนิยมคือ การขยายหลอดเลือดหัวใจด้วยบอลลูน หรือบอลลูนหัวใจ (Balloon Angioplasty) ซึ่งจะมีการใช้ขดลวดถักจากโลหะ nitinol ซึ่งเป็นโลหะผสมระหว่าง nickel กับ titanium อย่างไรก็ตามการใช้ nitinol อาจส่งผลกระทบให้เส้นเลือดกลับมาตีบซ้ำได้ และยังเป็นวัสดุที่มี biocompatibility กับร่างกายมนุษย์น้อย ทั้งยังมีราคาค่อนข้างสูง ทางคณะผู้จัดทำจึงคิดหาวัสดุที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ หรือ biocompatibility สูงสามตัว คือ cellulose nanofiber, polyethylene glycol และ citric acid มาสร้าง shape-memory material หรือ วัสดุที่มีคุณสมบัติในการคืนรูปได้หลังจากได้รับแรงกระทำจนเกิดการเสียรูป เพื่อเป็นทางเลือกใหม่ในการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุสำหรับขยายหลอดเลือดที่ไม่ส่งผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้ทางคณะผู้จัดทำพบว่าหนึ่งในพืชที่พบ cellulose ได้มากนั่นก็คือสับปะรด ทางคณะผู้จัดทำจึงเลือกที่จะใช้ใบสับปะรดในการสกัดเป็น cellulose nanofiber เพื่อเป็นการลดปัญหาเศษขยะเหลือทิ้งทางการเกษตรและยังเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อได้ตัววัสดุมาแล้วจึงไปทดสอบประสิทธิภาพ shape memory behavior ในน้ำ เพื่อศึกษาอัตราการคืนตัวของวัสดุ และ ทำการทดสอบ In Vitro-Biocompatibility ด้วย