หุ่นยนต์จิ๋วสู้มะเร็ง

คืนหนึ่งในเดือนตุลาคมปี ค.ศ. 2006 หมูที่โดนทำให้สลบแล้วถูกใส่เข้าไปในเครื่อง MRI (magnetic resonance imaging machine) และถูกฉีดลูกเหล็กเล็ก ๆ ขนาดไม่ใหญ่กว่าปลายปากกาลูกลื่นเข้าไปในเส้นเลือดใหญ่บริเวณลำคอ วันนั้นเป็นวันที่ทีมผู้พัฒนาสามารถควบคุมสิ่งของให้เคลื่อนที่ไปในเส้นเลือดของสิ่งมีชีวิตที่ยังมีชีวิตอยู่ได้แบบไร้สายเป็นครั้งแรกของโลก โดยอาศัยสนามแม่เหล็กของเครื่อง MRI

หุ่นยนต์นาโนขนาดจิ๋วที่สามารถควบคุมให้เคลื่อนที่ไปในเส้นเลือดในร่างมนุษย์ได้อย่างอิสระสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้มากมาย แต่งานแรกที่ผู้พัฒนาต้องการทำให้เป็นจริงคือ ใช้ในการรักษามะเร็งร้าย แต่มีปัญหาสำคัญคือ จะส่งยาที่จะให้ทำลายมะเร็งต่อไปอย่างไร ? คำตอบอยู่ที่

  • MRI – เครื่องมือสำหรับควบคุมสนามแม่เหล็ก
  • แบคทีเรีย MC-1 – สิ่งมีชีวิตแม่เหล็กยาว 2 ไมโครเมตร
แนวคิดในการออกแบบคือ ติดโมเลกุลของยาต้านมะเร็งไปกับกับตัวแบคทีเรียที่มีสภาพเป็นแม่เหล็กและสามารถเคลื่อนที่ในน้ำได้ไกลถึง 150 เท่าของความยาวลำตัวต่อวินาที (ถ้าเป็นนักว่ายน้ำก็ต้องว่ายเร็วกว่าเครืองบิน)  หลังจากนั้นทำการบรรจุุแบคทีเรียเข้าไปใน magnetic microcarrier หรือแคปซูลแม่เหล็กขนาดเล็กเพื่อใช้เดินทางในขั้นแรกผ่านเส้นเลือดขนาดใหญ่ไปยังบริเวณเป้าหมายที่มีกลุ่มเซลล์มะเร็งอยู่ โดยบังคับด้วยสนามแม่เหล็กของเครื่อง MRI  เมื่อไปถึงบริเวณเป้าหมายก็ทำการปล่อยแบคทีเรียออกมาจากแคปซูลเพื่อให้เข้าไปทำลายมะเร็ง แต่ปัญหาสำคัญคือ ถึงแม้จะสามารถควบคุมให้เข้าไปใกล้ ๆ ได้ แต่มันมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะเดินทางผ่านเส้นเลือดฝอยไปยังตัวเซลล์ร้ายและตัวแบคทีเรียเองก็เล็กเกินกว่าจะคุมให้เคลื่อนที่ตามใจด้วยสนามแม่เหล็กของเครื่อง MRI ได้ จะทำอย่างไรให้ยาสามารถไปถึงจุดที่ต้องการได้จริง ๆ ทีมวิจัยเสนอวิธีการแก้ปัญหาโดย สร้างขั้วแม่เหล็กจำลองล่อให้แบคทีเรียเดินทางไปบริเวณที่ต้องการจากคุณสมบัติของแบคทีเรียที่จะเคลื่อนที่ไปยังเป้าหมายที่เป็นขั้วแม่เหล็กได้เอง

แต่อย่างไรก็ตามแนวความคิดที่นำเสนอมายังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาที่ยังต้องทำอะไรอีกมากมายและเวลาคงเป็นปัจจัยสำคัญอันสุดท้ายที่จะทำให้ความพยายามทุกอย่างสำเร็จและได้หุ่นยนต์จิ๋วมาช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตของเราทุกคน

บางคนอาจจะคิดแล้วมีคำถามว่า

  • ทำไม่ไปฉีดเขาไปที่เซลล์มะเร็งโดยตรงเลย ?
    •  คำตอบคือ การไปรบกวนเซลล์มะเร็งโดยเฉพาะการไปฉีดสารเข้าไปจะยิ่งทำให้เซลล์ร้ายกระจายไปยิ่งกว่าเดิม
  • แล้วทำไมไม่ฉีดแต่แบคทีเรียเข้าไปทำไมต้องใสแคปซูลอีก?
    • คำตอบคือ แบคทีเรียอยู่ในร่างกายได้แค่ 40 นาทีก่อนจะตายและการทดลองในหนูทดลองก็พบว่ามีเพียงส่วนน้อยมาก ๆ ที่สามารถเดินทางไกล (จากหางหนูไปยังเซลล์มะเร็งในตัวหนู) ได้

บทความโดยละเอียดสามารถดูได้ที่ภาพและที่มาด้านล่าง วิดีโอเกี่ยวกับการใช้นาโนเทคโนโลยีในการรักษามะเร็งดูได้ที่ท้ายข่าวเลยครับ

ภาพและที่มา IEEE Spectrum Robotics

LINE it!
The following two tabs change content below.
Mahisorn
บ้าหุ่นยนต์ ชอบสร้างหุ่นยนต์ เชื่อว่าหุ่นยนต์จะช่วยให้ชีวิตของคนทุกระดับดีขึ้น และจะสร้างบริษัทหุ่นยนต์ระดับโลกที่ไทย!