การประยุกต์ใช้งาน ONSPEC System SERS Chips นวัตกรรมสเปกโทรสโกปีเสริมพื้นผิวระดับนาโน สู่การปฏิวัติการตรวจคัดกรองทางการแพทย์และยุติภัยเงียบ “วัณโรคแฝง”
- 5 วันที่ผ่านมา
- ยาว 2 นาที
ความท้าทายในระบบสาธารณสุขและการคัดกรองโรคเชิงรุก
ในยุคปัจจุบัน เทคโนโลยีทางการแพทย์มุ่งเน้นการตรวจวินิจฉัยที่แม่นยำ รวดเร็ว และสามารถเข้าถึงผู้ป่วยได้ในระดับชุมชน หรือที่เรียกว่า Point-of-Care Testing (POCT) เนื่องจากโรคติดเชื้อและโรคเรื้อรังหลายชนิดมักไม่แสดงอาการในระยะเริ่มต้น แต่กลับสร้างความเสียหายรุนแรงและแพร่กระจายไปยังผู้อื่นได้หากไม่ได้รับการตรวจพบอย่างทันท่วงที
หนึ่งในโจทย์ที่ท้าทายที่สุดของสาธารณสุขไทยและระดับโลกคือ “วัณโรค” (Tuberculosis: TB) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง “วัณโรคแฝง” (Latent Tuberculosis Infection: LTBI) ซึ่งผู้ติดเชื้อจะไม่มีอาการใดๆ ออกมาให้เห็น แต่มีเชื้อซ่อนอยู่ในร่างกาย และพร้อมจะพัฒนาไปเป็นวัณโรคระยะแพร่กระจายเมื่อภูมิคุ้มกันของร่างกายอ่อนแอลง รายงาน Global Tuberculosis Report ระบุว่าประชากรโลกถึง 1 ใน 4 มีเชื้อวัณโรคแฝงอยู่โดยไม่รู้ตัว ขณะที่ประเทศไทยพบผู้ป่วยวัณโรครายใหม่ราว 100,000 คนต่อปี และมีผู้เสียชีวิตเกือบ 10,000 คนต่อปี
ข้อจำกัดสำคัญของการตรวจคัดกรองแบบดั้งเดิม (เช่น Tuberculin Skin Test: TST หรือ Interferon-Gamma Release Assays: IGRA) คือต้องอาศัยห้องปฏิบัติการระดับสูง ค่าใช้จ่ายสูง และใช้เวลารอผลนานถึง 1–2 วัน ทำให้เกิดอุปสรรคในการตรวจคัดกรองเชิงรุกในพื้นที่ห่างไกล ด้วยเหตุนี้ การพัฒนานวัตกรรมไทยอย่าง “OnSpec System SERS Chips” โดย ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับเครือข่ายทางการแพทย์ จึงเข้ามาเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในการยกระดับระบบสาธารณสุขไทย
ทำความรู้จัก ONSPEC System และ SERS Chips: หลักการและกลไกทางวิทยาศาสตร์
ONSPEC (ออนสเปก) คือ ชิปขยายสัญญาณรามานโครงสร้างนาโน (SERS Substrate) ที่วิจัยและพัฒนาโดยนักวิจัยกลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ เนคเทค สวทช. (นำโดย ดร.นพดล นันทวงศ์)
หลักการทำงานทางวิทยาศาสตร์
Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS): ปกติแล้วการวัดการกระเจิงแสงรามาน (Raman Scattering) ของสารชีวโมเลกุลในธรรมชาติจะให้สัญญาณที่เบาบางมาก ทำให้อ่านค่าสารจำเพาะที่เจือจางมากๆ ได้ยาก เทคนิค SERS จึงนำโครงสร้างนาโนของโลหะมีตระกูล เช่น โลหะเงิน (Silver Nanostructures) ที่ผลิตด้วยเทคนิคการเคลือบฟิล์มบางขั้นสูง มาใช้ในการสร้างปรากฏการณ์เรโซแนนซ์พลาส มอนบนพื้นผิว (Surface Plasmon Resonance)
การขยายสัญญาณมหาศาล (Signal Amplification): เมื่อหยดตัวอย่างชีวภาพ เช่น พลาสมา (Plasma) จากเลือด ลงบนชิป OnSpec โครงสร้างนาโนเงินจะขยายสัญญาณรามานของชีวโมเลกุลเป้าหมายให้เด่นชัดขึ้นหลายล้านเท่า ทำให้สามารถตรวจวัดและตรวจจับลายนิ้วมือทางเคมี (Chemical Fingerprint) ของสารชีวโมเลกุลจำเพาะที่มีความเจือจางระดับต่ำมากๆ (Trace Concentration) ได้อย่างแม่นยำ
การออกแบบเพื่อการใช้งานจริง (Workflow Optimization): ชิป OnSpec ถูกออกแบบให้ใช้งานง่าย เพียงหยดตัวอย่างเลือดปริมาณน้อยลงบนชิป รอให้แห้ง จากนั้นนำไปยิงแสงเลเซอร์ด้วย เครื่องวัดสัญญาณรามานแบบพกพา (Portable Raman Spectrometer) เพื่ออ่านค่าสเปกตรัม
การประยุกต์ใช้งานทางการแพทย์: โครงการนวัตกรรม “SERS-TB”
การประยุกต์ใช้งาน OnSpec System ที่โดดเด่นและสร้างผลกระทบสูงในปัจจุบัน คือการนำไปใช้ในโครงการ “SERS-TB” ซึ่งเป็นการหลอมรวมเทคโนโลยี SERS Chip + Portable Raman Spectrometer + Artificial Intelligence (AI) เข้าไว้ด้วยกันอย่างสมบูรณ์แบบ
ความร่วมมือระดับประเทศ
เนคเทค สวทช. ได้จับมือร่วมกับ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น (นำโดย ศาสตราจารย์ พญ.วิภา รีชัยพิชิตกุล และ ศ.ดร.เกียรติไชย ฟักศรี), โรงพยาบาลร้อยเอ็ด และ เครือข่ายสาธารณสุขในเขตสุขภาพที่ 7 (ร้อยเอ็ด, ขอนแก่น, กาฬสินธุ์, มหาสารคาม) เพื่อนำนวัตกรรม SERS-TB ลงพื้นที่ทดสอบการคัดกรองวัณโรคแฝงในกลุ่มเสี่ยงเชิงรุก
จุดเด่นและการทำงานของนวัตกรรม SERS-TB
ย่นระยะเวลาทราบผลอย่างก้าวกระโดด: เปลี่ยนจากการรอผลห้องปฏิบัติการเดิมที่ใช้เวลา 1–2 วัน ให้เหลือเพียง 10 นาที (หรือไม่เกิน 1 ชั่วโมง) ณ จุดตรวจคัดกรอง
ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการวิเคราะห์สเปกตรัม: เนื่องจากข้อมูลสเปกตรัมของรามานมีความซับซ้อนสูง ทีมวิจัยจึงได้พัฒนาโมเดล AI/Machine Learning เข้ามาช่วยวิเคราะห์และจดจำรูปแบบสเปกตรัมของพลาสมาเลือด ช่วยลดภาระและลดความผิดพลาดในการตีความข้อมูลของบุคลากรทางการแพทย์หน้างาน
ตอบโจทย์การตรวจคัดกรองเชิงรุก (Active Case Finding): เหมาะสมสำหรับการลงพื้นที่ชุมชน โรงงาน เรือนจำ หรือกลุ่มผู้สัมผัสร่วมบ้านของผู้ป่วยวัณโรค และผู้ติดเชื้อเอชไอวี ซึ่งเป็นกลุ่มที่มีความเสี่ยงสูง
โอกาสและการขยายผลทางการแพทย์ในมิติอื่นๆ
นอกจากภัยเงียบอย่างวัณโรคแฝงแล้ว โครงสร้างพื้นฐานทางเทคโนโลยีของ OnSpec System SERS Chips ยังมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้กับการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์อื่นๆ ได้อย่างหลากหลาย เช่น:
การคัดกรองโรคมะเร็งระยะเริ่มต้น (Cancer Early Detection): การตรวจหาลายนิ้วมือโมเลกุลของสารบ่งชี้มะเร็ง (Cancer Biomarkers) หรือเอ็กโซโซม (Exosomes) ในเลือดหรือสิ่งส่งตรวจชีวภาพ
การตรวจจับสารเคมีและยาสูงเกินขนาด (Toxicology & Drug Monitoring): การตรวจวัดระดับยา หรือสารพิษตกค้างในร่างกายของผู้ป่วยฉุกเฉิน
การตรวจคัดกรองโรคติดเชื้ออุบัติใหม่และอุบัติซ้ำ (Infectious Diseases): การปรับแต่งโมเดล AI ร่วมกับ OnSpec Chip เพื่อใช้จำแนกเชื้อไวรัส หรือเชื้อแบคทีเรียดื้อยาชนิดอื่นๆ ในอนาคต
สนับสนุนระบบสุขภาพดิจิทัล (Digital Health): ข้อมูลสเปกตรัมจากเครื่องพกพาสามารถเชื่อมโยงเข้าสู่ระบบฐานข้อมูลสุขภาพดิจิทัล เพื่อใช้ในการติดตามและประเมินสถานการณ์การระบาดในระดับพื้นที่ได้แบบเรียลไทม์
ประโยชน์ต่อระบบสาธารณสุขและการผลักดันเป้าหมาย END TB 2035
การประยุกต์ใช้ OnSpec System SERS Chips ในงานสาธารณสุข มอบประโยชน์ในหลายมิติ:
ลดความเหลื่อมล้ำในการเข้าถึงการรักษา: ช่วยให้ประชาชนในพื้นที่ห่างไกลได้รับบริการคัดกรองมาตรฐานสูงโดยไม่ต้องเดินทางไกลมายังโรงพยาบาลศูนย์
ลดภาระค่าใช้จ่ายทางการแพทย์: การตรวจพบวัณโรคในระยะแฝงและตัดวงจรการแพร่ระบาด ช่วยลดงบประมาณที่ต้องใช้ในการรักษาผู้ป่วยวัณโรคระยะรุนแรงหรือวัณโรคดื้อยาได้อย่างมหาศาล
ขับเคลื่อนเศรษฐกิจสุขภาพ (Wellness Economy): นวัตกรรมนี้เป็นตัวอย่างเป็นรูปธรรมของการเปลี่ยนผลงานวิจัยระดับห้องแล็บ (Deep Tech) ให้กลายเป็นนวัตกรรมทางการแพทย์ที่ใช้งานได้จริง ตอบสนองนโยบายของกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) และ สวทช. ในการใช้เทคโนโลยีขับเคลื่อนเศรษฐกิจและคุณภาพชีวิต
สนับสนุนเป้าหมายระดับภูมิภาค: มุ่งเป้าหมายการยุติวัณโรค (END TB) ในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือให้สำเร็จภายในปี พ.ศ. 2578 (ค.ศ. 2035)
สรุป
ONSPEC System SERS Chips ถือเป็นความสำเร็จอันน่าภาคภูมิใจของงานวิจัยไทย โดย เนคเทค สวทช. และภาคีเครือข่ายทางการแพทย์ ที่ได้นำเทคโนโลยีทางฟิสิกส์และนาโนเทคโนโลยีขั้นสูงอย่าง Surface-Enhanced Raman Spectroscopy มาผสานเข้ากับปัญญาประดิษฐ์ (AI) เกิดเป็นเครื่องมือคัดกรองเลือดแบบพกพา SERS-TB ที่ใช้งานได้จริง ณ จุดดูแลผู้ป่วย (Point-of-Care) การลดเวลาตรวจหาวัณโรคแฝงจาก 2 วันเหลือเพียง 10 นาที ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมโรคระบาด แต่ยังเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนานวัตกรรมตรวจคัดกรองโรคอื่นๆ เพื่อยกระดับสุขภาวะของคนไทยอย่างยั่งยืน
แหล่งอ้างอิง (References)
Engineering Today. (2026). สวทช. ชูนวัตกรรมตรวจคัดกรองเลือดแบบพกพา “SERS-TB” สู้วัณโรคแฝง เพิ่มการตรวจเชิงรุก-เข้าถึงชุมชน ตั้งเป้ายุติวัณโรคในภาคอีสาน. สืบค้นจาก https://www.engineeringtoday.net/nectec-nstda-sers-tb-latent-tuberculosis-screening-2026/
Techsauce. (2026). นวัตกรรม SERS-TB ตรวจคัดกรองวัณโรคแฝงด้วย AI และ Raman Spectroscopy. สืบค้นจาก https://techsauce.co/healthtech/sers-tb-ai-raman-tuberculosis-screening
SALIKA. (2026). SERS-TB นวัตกรรมตรวจเลือดคัดกรองวัณโรคแฝง ผลงานเนคเทค หนุนเป้าหมาย END TB อีสาน. สืบค้นจาก https://www.salika.co/2026/05/30/sers-tb-blood-test-innovation-nectec-end-tb-isan/
MGR Online Science. (2026). (VDO Clip) ชวนรู้จัก : นวัตกรรมรามาน AI “SERS - TB” ลดเวลาตรวจวัณโรคแฝง จาก 2 วัน เหลือ 10 นาที. สืบค้นจาก https://mgronline.com/science/detail/9690000051132
The Story Thailand. (2026). SERS-TB นวัตกรรมคัดกรองวัณโรคแฝง รวดเร็ว แม่นยำ ย่นเวลาตรวจเหลือ 10 นาที. สืบค้นจาก https://www.thestorythailand.com/th/sers-tb/
MGR Online Science. (2026). สวทช. จับมือ มข.-รพ.ร้อยเอ็ด ปั้นนวัตกรรมรามาน AI 'SERS-TB' หยุดภัยเงียบ “วัณโรคแฝง” ลดเวลาการคัดกรอง ลดภาระของบุคลากรทางการแพทย์. สืบค้นจาก https://mgronline.com/science/detail/9690000050324
ความคิดเห็น