‘PMDMs’ หุ่นยนต์จิ๋วแม่เหล็ก สั่งได้ดั่งใจ นำส่งยาตรงจุด เพิ่มประสิทธิภาพการรักษามหาศาล

PMDMs

เคยไหมที่ต้องฉีดยาหรือให้ยาผ่านสายน้ำเกลือ (I.V.) แล้วสงสัยว่ายาเหล่านั้นเดินทางไปรักษาโรคได้ตรงจุดจริงหรือไม่? งานวิจัยล่าสุดเผยความจริงที่น่าตกใจว่า มีตัวยาเพียง 0.7% เท่านั้นที่เดินทางไปถึงเนื้อเยื่อเป้าหมาย แต่ปัญหานี้กำลังจะถูกแก้ไขด้วยนวัตกรรมสุดล้ำจากทีมนักวิจัยนานาชาติที่ได้พัฒนา "ไมโครโรบอท" หุ่นยนต์จิ๋วที่สามารถบรรจุยาและควบคุมด้วยสนามแม่เหล็กให้เคลื่อนที่ไปส่งยาได้อย่างแม่นยำ

ผลงานวิจัยชิ้นนี้ ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยมิชิแกน และมหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด ตีพิมพ์ในวารสารระดับโลกอย่าง Science Advances โดยนำเสนอเทคโนโลยีหุ่นยนต์จิ๋วที่เรียกว่า PMDMs (Permanent magnetic droplet-derived microrobots) ที่อาจเข้ามาปฏิวัติวงการนำส่งยาไปตลอดกาล

PMDMs คืออะไร? ทำงานอย่างไร?

 PMDMs เป็นอนุภาคสองด้านขนาดจิ๋วเพียง 0.2 มิลลิเมตร (ประมาณความกว้างของเส้นผม 2 เส้น) ด้านหนึ่งคือไฮโดรเจลที่สามารถบรรจุตัวยาไว้ภายใน ส่วนอีกด้านเป็นอนุภาคแม่เหล็กที่ทำให้มันตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กภายนอกได้

ทีมนักวิจัยใช้วิธีการผลิตที่เรียกว่า "ไมโครฟลูอิดิกส์" (Microfluidics) ซึ่งสามารถผลิตหุ่นยนต์จิ๋วเหล่านี้ได้หลายร้อยตัวในเวลาไม่กี่นาที นับเป็นการผลิตที่รวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่าวิธีดั้งเดิมอย่างมาก

เมื่อถูกส่งเข้าไปในร่างกาย ไมโครโรบอทเหล่านี้สามารถถูกควบคุมให้เกาะกลุ่มกันเป็น "โซ่" คล้ายหนอน และเคลื่อนที่ได้ถึง 3 รูปแบบ คือ เดิน (walking), คลาน (crawling) และแกว่ง (swinging) ความสามารถที่น่าทึ่งที่สุดคือ พวกมันสามารถ "แยกส่วน" เพื่อลอดผ่านช่องทางที่แคบ และ "กลับมารวมตัวกันใหม่" ได้เมื่อพ้นจากสิ่งกีดขวาง ทำให้มันเดินทางในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนของร่างกายได้อย่างคล่องแคล่ว

ทดสอบจริง พิสูจน์แล้วว่าทำได้

เพื่อพิสูจน์แนวคิด ทีมวิจัยได้ทำการทดลองในสองสถานการณ์สำคัญ:

  1. จำลองการรักษาโรคลำไส้อักเสบ (IBD): ในแบบจำลองลำไส้สุกร พวกเขาส่งไมโครโรบอทผ่านสายสวนและใช้แม่เหล็กนำทางไปยังจุดอักเสบเป้าหมาย เมื่อเจลละลายและปล่อยย้อมสีออกมา ก็สามารถยืนยันได้ว่าการนำส่งสำเร็จ ที่สำคัญคือ หลังจากเสร็จสิ้นภารกิจ ยังสามารถควบคุมให้หุ่นยนต์เดินทางกลับมายังสายสวนเพื่อนำออกจากร่างกายได้อีกด้วย
  2. จำลองการผ่าตัดแบบแผลเล็ก: ในแบบจำลองข้อเข่ามนุษย์ หุ่นยนต์ถูกปล่อยในจุดที่เข้าถึงง่าย และถูกนำทางไปยังจุดที่ซับซ้อนและเข้าถึงยากเพื่อปล่อยยา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการผ่าตัดที่ต้องการความแม่นยำสูง

"ด้วยงานวิจัยนี้ เรากำลังเข้าใกล้การนำส่งยาบำบัดขั้นสูงไปอีกขั้น" Molly Stevens ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว "เทคนิคของเราช่วยให้สร้างระบบหุ่นยนต์แบบอ่อนที่มีความสามารถในการเคลื่อนที่อันน่าทึ่ง"

Philipp Schönhöfer นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิชิแกน เสริมว่า "ผมทึ่งมากที่เห็นว่าเราสามารถควบคุมอนุภาคต่างๆ ได้มากเพียงใด โดยเฉพาะในวงจรการรวมตัวและแยกส่วน ซึ่งทำได้โดยการปรับความถี่ของสนามแม่เหล็ก"

ก้าวต่อไปสู่อนาคตการแพทย์

ความสำเร็จนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ทีมวิจัยกำลังเดินหน้าออกแบบไมโครโรบอทที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น เพื่อให้สามารถนำทางในร่างกายได้ดีกว่าเดิม และศึกษาพฤติกรรมของกลุ่มหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ (swarms) ภายใต้สนามแม่เหล็กที่แตกต่างกัน

แพลตฟอร์มการคำนวณที่ทีมได้พัฒนาขึ้น เปรียบเสมือน "สนามเด็กเล่น" ที่จะช่วยจุดประกายแนวคิดใหม่ๆ สำหรับสถาปัตยกรรมของไมโครโรบอทในอนาคต ซึ่งอาจนำไปสู่การรักษาโรคต่างๆ ตั้งแต่โรคลำไส้อักเสบไปจนถึงการรักษาโรคมะเร็งและการผ่าตัดที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและตรงจุดอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

ที่มา: phys.org

ลงทะเบียนเข้าสู่ระบบ เพื่ออ่านบทความฟรีไม่จำกัด

No comment

RELATED ARTICLE

Responsive image

สาระ ล่ำซำ คว้ารางวัล “สุดยอดซีอีโอขวัญใจสื่อมวลชน” ปี 2569 จากงานประกาศรางวัล CEO ECONMASS Awards 2026

นายสาระ ล่ำซำ CEO เมืองไทยประกันชีวิต รับรางวัลสุดยอดซีอีโอขวัญใจสื่อมวลชน ประจำปี 2569 จาก CEO ECONMASS Awards 2026...

Responsive image

ไทยจะเป็นเจ้าภาพประชุม PCB โลก ส.ค. 2570 บีโอไอตั้งเป้า 3,000 คนจาก 30 ประเทศ

บีโอไอและสมาคมแผ่นวงจรพิมพ์ไทย (THPCA) จะเป็นเจ้าภาพประชุม Electronic Circuits World Convention ครั้งที่ 17 (ECWC17) วันที่ 18 ถึง 20 สิงหาคม 2570 ที่ไบเทค กรุงเทพฯ โดยบีโอไอตั้งเป...

Responsive image

AIS คว้า 3 รางวัล IAA Awards 2026 ทั้ง CEO CFO และ IR ยอดเยี่ยม กลุ่มเทคโนโลยีและสื่อสาร

AIS คว้า 3 รางวัล BEST CEO, BEST CFO และ BEST IR จากเวที IAA Awards for Listed Companies 2026 กลุ่มเทคโนโลยีและสื่อสาร...