วัสดุประสมชนิดฟิล์มแก้วชีวภาพ/ไฮดรอกซีอะพาไทต์ ผสมพอลิแลคติคและยาซิมวาสแตตินเพื่อประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

รชฏนันท์ สุขกลับ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

จันทร์ทิพย์ จุลศักดิ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนเบญจมราชูทิศ

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานเรื่องนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมเพื่อพัฒนาวัสดุประสมชนิดฟิล์มแก้วชีวภาพ/ไฮดรอกซีอะพาไทต์ผสมพอลิแลคติคและยาซิมวาสแตติน แบ่งเป็น 2 การทดลองใหญ่ การทดลองที่ 1 คือ หาอัตราส่วนที่เหมาะสมสำหรับวัสดุประสมไฮดรอกซีอะพาไทต์และแก้วชีวภาพ ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 การทดลองย่อย การทดลองย่อยที่ 1 คือ การสังเคราะห์ไฮดรอกซีอะพาไทต์จากกระดูกวัว ตรวจสอบเอกลักษณ์ของสารที่สังเคราะห์ได้ด้วยเทคนิค XRD วิเคราะห์โครงสร้างระดับจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด(SEM) และวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค EDS การทดลองย่อยที่ 2 คือ การเตรียม แก้วชีวภาพ ศึกษาโครงสร้างระดับจุลภาคด้วยกล้อง SEM ทดสอบความสามารถในการเหนี่ยวนำการงอก ของกระดูก (In vitro) เป็นเวลา 1, 2, 3 และ7 วัน แล้ววิเคราะห์ด้วยเทคนิค FTIR การทดลองย่อยที่ 3 เป็นการเตรียมวัสดุประสมจากไฮดรอกซีอะพาไทต์และแก้วชีวภาพ ในสัดส่วนต่างๆ โดยใช้พอลิแลคติคเป็นตัวประสาน และนำมาวิเคราะห์โครงสร้างระดับจุลภาคด้วยกล้อง SEM การทดลองที่ 2 เป็นการหาความเข้มข้นที่เหมาะสมในการโหลดยาซิมวาสแตตินที่ใช้ในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย Staphylococcus aureus (ความเข้มข้น 1-3 ppm) ตรวจสอบด้วยเครื่องสเปคโตรโฟโตมิเตอร์ ผลจากการของการทดลองที่ 1 ในการทดลองย่อยที่ 1 สารที่สังเคราะห์ได้เป็นไฮดรอกซีอะพาไทต์ มีผงสีขาว ลักษณะเกรน ขนาด 0.1-1.5 µm มีคุณสมบัติการไหลที่ดี และมีองค์ประกอบทางเคมี ประกอบด้วย O 55.7% Ca 29.2% P 14.4% Na 0.5% และ Mg 0.3% การทดลองย่อยที่ 2 แก้วชีวภาพมีการจัดเรียงตัวแบบ 3DOM Dual template คือ มีรูพรุน 400 nm และ 30 nm แทรกอยู่ซึ่งเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวในการใช้งานมากยิ่งขึ้น มีความว่องไวทางชีวภาพ สามารถเหนี่ยวนำการงอกของกระดูก โดยก่อให้เกิดชั้นของอะพาไทต์ได้ภายใน 1 วัน หลังจากแช่ในสารละลาย SBF การทดลองย่อยที่ 3 สารพอลิแลคติคเป็นตัวประสานที่ดีในวัสดุประสมแก้วชีวภาพและไฮดรอกซีอะพาไทต์ ในการทดลองที่ 2 ยาซิมวาสแตตินทุกระดับความเข้มข้นที่ทดสอบสามารถยับยั้งเชื้อ S. aureus จากผลการทดลองทั้งหมดสรุปได้ว่าวัสดุประสมฟิล์มในอัตราส่วนที่เหมาะสม คือ แก้วชีวภาพ:ไฮดรอกซีอะพาไทต์:พอลิแลคติค เป็น 10:10:80 และการโหลดยาซิมวาสแตตินเพียง 1 ppm สามารถยับยั้งเชื้อ S. aureus วัสดุประสมที่สังเคราะห์ได้ เป็นตัวเหนี่ยวนำที่ดี ทำให้เกิดเนื้อกระดูกจริงทางการรักษา ซึ่งไม่ก่อให้เกิดข้อจำกัดหลายประการในการใช้งานกับร่างกายในส่วนที่เกิดความเสียหายและสามารถประยุกต์ใช้งานได้หลายรูปแบบ อีกทั้งลดต้นทุนการผลิตในปัจจุบันได้ถึง 100 เท่า เมื่อเทียบกับวัสดุประกอบไฮดรอกซีอะพาไทต์ที่นำเข้าจากต่างประเทศ