นวัตกรรมตรวจมะเร็งจากเลือด 1 หยด คัดกรองได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น แม่นยำ 94.9%

นักวิจัยจาก Westlake University ประเทศจีน พัฒนาอุปกรณ์ตรวจหาสารบ่งชี้มะเร็งจากเลือดเพียง 1 หยด โดยสามารถย่อระบบตรวจวิเคราะห์ที่เดิมมีขนาดใหญ่ระดับตู้เย็น ให้เหลือเพียงอุปกรณ์ขนาดพกพาได้ พร้อมเพิ่มความไวในการตรวจจับสูงกว่าวิธีเดิมประมาณ 10,000 เท่า ซึ่งงานวิจัยนี้นำโดย Wen Liaoyong และได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Photonics เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคมที่ผ่านมา

ปัจจุบันการตรวจหาสารบ่งชี้มะเร็งในเลือดจำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่มีความซับซ้อนสูง เช่น ปริซึม สเปกโตรมิเตอร์ ทำให้อุปกรณ์มีขนาดใหญ่เทียบเท่าตู้เย็น และมักใช้งานได้เฉพาะในห้องแล็บหรือศูนย์ตรวจเฉพาะทางเท่านั้น

ทีมของ Wen ใช้วิธีที่เรียกว่า Q-modulated refractometric sensing เพื่อย่อระบบทั้งหมดให้มีขนาดเล็กลง โดยต่างจากการตรวจแบบ ดั้งเดิมที่จะวัดความยาวคลื่นแสง โดยวิธีใหม่จะวัดความเข้มของแสงแทน ระบบดังกล่าวสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของดัชนีหักเหของแสงได้ละเอียดมาก หากเทียบช่วงการวัดเป็นไม้บรรทัดยาว 1 เมตร ระบบนี้จะสามารถตรวจจับความเปลี่ยนแปลงได้ในระดับไม่กี่ไมโครเมตร

เบื้องหลังอุปกรณ์ตรวจมะเร็งขนาดพกพา

หัวใจสำคัญของระบบคือชิป 3 มิติที่สร้างจาก Metamaterial หรือวัสดุพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมแสงได้ละเอียดกว่าวัสดุทั่วไป 

งานวิจัยนี้ต่อยอดจากผลงานก่อนหน้าที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Materials โดยทีมวิจัยพัฒนาเทคนิคการใช้อลูมิเนียมเพื่อผลิตชิปที่มีความแม่นยำสูง ครอบคลุมตั้งแต่โครงสร้างระดับนาโนไปจนถึงชิ้นส่วนขนาดใหญ่ โดยก่อนหน้านี้ชิปประเภท metasurface ต้องใช้เทคนิค electron beam lithography ซึ่งเป็นการสร้างลวดลายทีละจุดคล้ายการคัดลอกหนังสือทีละคำ ทำให้ผลิตจำนวนมากได้ยากและมีต้นทุนต่อชิปสูงถึงหลายร้อยดอลลาร์สหรัฐ แต่ทีมของ Wen เปลี่ยนกระบวนการผลิตให้สามารถสร้าง ‘ต้นแบบ’ เพียงครั้งเดียวก่อนนำไปผลิตซ้ำจำนวนมากในลักษณะคล้ายการพิมพ์ ทำให้สามารถผลิตชิปหลายพันชิ้นบนแผ่นสำหรับผลิตชิป ขนาด 8 นิ้วได้พร้อมกัน และลดต้นทุนต่อชิปเหลือประมาณ 5 ดอลลาร์สหรัฐ 

ระบบเรียบง่ายจนใช้งานที่บ้านได้

เนื่องจากระบบตรวจวัดเพียงความเข้มของแสง แทนการวิเคราะห์ระบบแสงที่ซับซ้อนแบบเดิม ทำให้อุปกรณ์มีชิ้นส่วนน้อยลง โดยใช้เพียงชิปตรวจจับ ระบบไฟ LED และเซนเซอร์รับแสง ส่งผลให้ตัวเครื่องมีขนาดเล็กพอสำหรับใช้งานนอกห้องแล็บ หรือแม้แต่ใช้งานที่บ้าน 

ทดสอบระบบกับการตรวจมะเร็งปอดระยะเริ่มต้น

เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของระบบทีมวิจัยได้ร่วมมือกับ Xiamen University เพื่อตรวจหา small extracellular vesicles (sEVs) ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่ถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับมะเร็งปอด

sEVs ถือเป็นสารบ่งชี้สำคัญในการตรวจแบบ liquid biopsy หรือการตรวจหาสัญญาณของโรคจากของเหลวในร่างกาย เช่น เลือด แต่ในผู้ป่วยมะเร็งระยะเริ่มต้นสารเหล่านี้จะมีปริมาณต่ำมากจนตรวจพบได้ยากด้วยวิธีตรวจแบบเดิม ซึ่งผลการทดสอบพบว่าอุปกรณ์แบบพกพาชุดนี้มีความไวในการตรวจจับสูงกว่าวิธีแบบเดิมประมาณ 10,000 เท่า

ในการทดลองกับตัวอย่างเซรุ่มจากผู้ป่วยมะเร็งปอดจำนวน 171 ตัวอย่าง ระบบสามารถตรวจจับมะเร็งปอดระยะเริ่มต้นได้แม่นยำสูงสุด 94.9% และมีความแม่นยำ 92.1% ในการติดตามผลหลังผ่าตัด ขณะที่วิธีแบบเดิมมีความแม่นยำอยู่ที่ 74.7%

เทคโนโลยีที่อาจต่อยอดได้มากกว่าการตรวจมะเร็ง

ในงานวิจัยทีมผู้พัฒนาระบุว่าเทคโนโลยีนี้อาจถูกนำไปใช้ต่อยอดในการตรวจวินิจฉัยอื่น ๆ ได้อีก ไม่ได้จำกัดเฉพาะการตรวจคัดกรองมะเร็งเท่านั้น

Wen ระบุว่าเทคโนโลยีการผลิตระดับไมโครและนาโนกำลังกลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญของสังคมดิจิทัลยุคใหม่และถูกนำไปใช้ในหลายด้าน ทั้งระบบแสง ระบบไฟฟ้าและการประมวลผลสัญญาณต่าง ๆ ซึ่งมีบทบาทต่อการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบอัจฉริยะมากขึ้นในอนาคต

อ้างอิง: scmp

ลงทะเบียนเข้าสู่ระบบ เพื่ออ่านบทความฟรีไม่จำกัด

No comment

RELATED ARTICLE

Responsive image

Xtremax (Thailand) ร่วมกับ AWS สนับสนุนเทคโนโลยีคลาวด์และการวิเคราะห์ข้อมูลแก่กองบัญชาการตำรวจสันติบาล รองรับการประชุม IMF–World Bank Group Annual Meetings 2026

Xtremax (Thailand) ร่วมกับ AWS หารือกับกองบัญชาการตำรวจสันติบาล เพื่อเตรียมสนับสนุนเทคโนโลยีโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์และ Data Analytics สำหรับการประชุมประจำปี IMF-World Bank Group 202...

Responsive image

Meta อัปเกรดระบบ AI ตรวจจับแอดโฆษณา ตามเช็ก ‘ลิงก์ปลายทาง’ เพื่อดักจับโฆษณาที่ชี้นำไปสู่เนื้อหาผิดกฎหมาย

Meta ได้อัปเกรดระบบ AI สำหรับตรวจจับโฆษณาให้ฉลาดขึ้นไปอีกขั้น จากเดิมที่เคยสแกนดูแค่ภาพหรือข้อความหน้าโฆษณา ตอนนี้ AI จะตามเข้าไปเช็กถึงลิงก์ปลายทางด้วย เพื่อดักจับโฆษณาที่แอบแฝงนำ...

Responsive image

เมื่อ AI ช่วยลูกค้าเลือก แบรนด์ต้องทำอย่างไรให้ถูกเลือก แกะเทคนิคการตลาดที่ควรรู้ จากงาน MKTCON2026

6 โจทย์การตลาดที่นำไปใช้ต่อได้ จากเวที MKTCON2026 ตั้งแต่พฤติกรรมผู้บริโภค AI Search ไปจนถึงการเปลี่ยนข้อมูลเป็นยอดขาย...