รายงานข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จาก วอชิงตัน เดือนพฤษภาคม 2552

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีใหม่ในการสร้างอินดินดิวส์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยสคริปส์ ค้นพบเทคนิคใหม่โดยใช้รีคอมบิแนนท์โปรตีนในการสร้างอินดิวส์พลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ เป็นการนำเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่แล้วมาเปลี่ยนคุณสมบัติให้พัฒนาเหมือนเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนโดยใช้เทคนิคใหม่

โดยใช้รีคอมบิแนนท์โปรตีน เป็นวิธีการที่ทำให้เซลล์นั้นมีความเหมาะสมในการนำมาใช้บำบัดรักษาโรคของมนุษย์มากกว่า การเปลี่ยนคุณสมบัติของเซลล์ โดยใช้การดัดแปลงทางเคมีโดยไม่ต้องมีการดัดแปลงพันธุกรรม เซลล์ที่นำมาใช้ในการเปลี่ยนคุณสมบัติ ได้แก่ ไฟโบรบลาสที่พบในส่วนของเนื้อเยื่อ เช่น ในกระดูกอ่อน ไม่ก่อให้เกิดอันตรายกับผู้บริจาค

ในการทดลองครั้งนี้จุดสำคัญของการทดลอง คือ การหาอัตราส่วนที่ถูกต้องของส่วนผสมของรีคอมบิแนนท์โปรตีนที่สามารถทำให้เซลล์เกิดการเปลี่ยนคุณสมบัติและพัฒนาย้อนกลับได้

การค้นพบครั้งใหม่ของทีมนักวิจัยอาจเป็นการจุดชนวนให้เกิดประเด็นโต้แย้งทางด้านจริยธรรมที่เกี่ยวกับงานวิจัยเซลล์ต้นตอขึ้นมาอีกครั้ง

โดยการค้นพบครั้งนี้ เป็นการพิสูจน์ให้กลุ่มผู้ต่อต้านการทำแท้ง ซึ่งไม่เห็นด้วยกับการนำเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์มาใช้ในการทดลอง

ทีมนักวิจัยได้ทดลองใช้เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ในการสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกันต่อต้านมะเร็ง โดยใช้เซลล์จากเลือดสายสะดือมนุษย์ ซึ่งเป็นเซลล์ กลุ่มผู้ต่อต้านได้ออกมากล่าวว่ามีคุณสมบัติ เช่นเดียว กับเซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนมนุษย์ จากการทดลองทั้งหมด 13 ครั้ง ประสบผลสำเร็จเพียง 5 ครั้ง

โรงพยาบาลได้ให้ลิขสิทธิ์กับบริษัทเอกชนในงานวิจัยเซลล์ต้นตอ

นายลีโอนาร์ดซอน เป็นผู้อำนวยการหน่วยงานด้านเซลล์ต้นตอของโรงพยาบาลเด็กในบอสตันและเป็นผู้ก่อตั้งบริษัทเฟท เธอราพิวติคส์ ซึ่งได้รับลิขสิทธิ์ในการพัฒนาสเต็มเซลล์โมดูเลเตอร์และได้คิดค้นและพัฒนาสเต็มเซลล์โมดูเลเตอร์ เป็นผลิตภัณฑ์ทางด้านชีววิทยา มีลักษณะเป็นโมเลกุลขนาดเล็กและสามารถนำมาใช้ในการรักษาโรคได้

โครงสร้างของสเต็มเซลล์เกิดจากการรวมตัวของเซลล์ต้นตอจากเซลล์ที่เจริญวัยเต็มที่และอินดิวพลูริโพเทนท์สเต็มเซลล์ที่พบในเนื้อเยื่อและอวัยวะ ส่วนไอทีเอสเซลล์ได้รับมาจากเซลล์จำเพราะที่เจริญวัยเต็มที่แล้ว อนาคตทางบริษัทจะจดลิขสิทธิ์แบบผูกขาดในการนำเทคโนโลยีของสเต็มเซลล์โมดูเลเตอร์มาใช้ในการบำบัดรักษาโรคมะเร็ง

มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสได้จัดตั้งห้องปฏิบัติการด้านเซลล์ต้นตอเพื่อรักษาโรคในม้า

โดยห้องปฏิบัติการด้านการแพทย์ในการสร้างอวัยวะใหม่ ซึ่งตั้งอยู่ในโรงพยาบาลสัตว์ เพื่อการเรียน วิลเลี่ยม อาร์ พริจชาร์ค ได้อนุญาตให้มีการทดลองเพาะเลี้ยง รวมทั้งเก็บรักษาเซลล์ต้นตอของม้า โดยในปัจจุบันเซลล์ต้นตอสามารถนำมาใช้รักษาหรือทำศัลยกรรมกระดูกให้กับม้าแข่งที่บาดเจ็บได้

ห้องปฏิบัติการจะรวบรวมเซลล์ต้นตอจากเลือดหรือไขกระดูกของตัวม้าเองจะไม่ใช่เซลล์ต้นตอจากตัวอ่อนที่กำลังเป็นประเด็นโต้แย้งในเรื่องจริยธรรม เซลล์ต้นตอสามารถนำมาใช้เพื่อรักษาโรคต่าง ๆ ของม้าได้ เช่น โรคโคลิค โรคการเสื่อมของเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ บาดแผลที่เกิดจากการถูกเผาไหม้ จะมีอัตราค่าบริการในการดำเนินการและการเพิ่มจำนวนไขกระดูกของตัวอย่างอยู่ประมาณ 1,800 เหรียญสหรัฐฯ และค่ารักษาโดยการฉีดเซลล์ต้นตอให้กับม้าที่บาดเจ็บอยู่ที่ประมาณ 1,500 เหรียญสหรัฐฯ

นาโนเทคโนโลยียั่งยืน

นาโนเทคโนโลยียังคงเป็นประเด็นที่มีการหารือ เพื่อหาข้อสรุปด้านกฎเกณฑ์ มาตราฐานขั้นตอนการผลิตและการกำจัดของเสีย นักวิชาการและผู้วางนโยบายขององค์กรต่าง ๆ ได้เข้าร่วมการสัมมนาเชิงปฏิบัติการด้านนาโนที่จัดขึ้นโดย International Council on Nanotechnology (ICON) ณ มหาวิทยาลัยไรซ์ (Rice University) มลรัฐเท็กซัส โดยเน้นที่การวิจัยและการกำหนดกฎระเบียบ เพื่อนำมาใช้กับการออกแบบ และการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่มีวัสดุนาโน เป็นส่วนประกอบ นักวิจัยจำเป็นต้องทราบถึงปฏิกิริยาของวัสดุนาโนที่มีต่อสภาแวดล้อมรวมทั้งกระบวนการวิเคราะห์ เพื่อตรวจจับวัสดุนาโนในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ตลอดจนระบบตรวจสอบสารพิษที่มีมาตรฐานและกระบวนการคัดแยกวัสดุนาโน ประเด็นดังกล่าวจึงเป็นสิ่งท้าทายสำหรับนักวิจัยและผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรง การแพทย์กระจายวัสดุนาโนในดิน น้ำ และอากาศ โดยวัสดุนาโนเปลี่ยนแปลงไป และจะสูญเสียคุณสมบัติที่สำคัญ เช่น Reactive Oxygen Species (ROS) ซึ่งเป็นออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยาได้ว่องไวมาก หรือคู่อิเล็กตรอน-โฮล สหภาพยุโรปได้ออกกฎหมายควบคุมให้ผู้ผลิตเปิดเผยข้อมูลของวัสดุนาโนที่เป็นส่วนประกอบในเครื่องสำอางค์

วิธีการใหม่ในการสร้างแผ่นนาโนริบบอน

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์ และมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ค้นพบกระบวนการเปิดหลอดคาร์บอนนาโนตามแนวยางเพื่อผลิตแผ่นบอนกราฟีน ที่มีคุณสมบัติ เป็นชิ้นส่วนในอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์ โดยแถบนาโนริบบอนกราฟีนมีคุณสมบัติด้านไฟฟ้า เช่น เดียวกับโลหะ หรือสารถึงตัวนำ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยไรซ์ใช้สารเคมี ได้แก่ กรดกำมะกัน และโพแทสเซียมเพอร์แมงกาเนตมาเปิดหลอดนาโนผนังเดี่ยวและผนังหลายชิ้น ทำให้มีแถบยาวและกว้าง หลังจากนั้นนำแถบกราฟีน เข้าสู่กระบวนการรวมตัวกับออกซินเจ โโยการเจือจางด้วยสารเคมี

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดนำหลอดนาโนไปฝังไว้กับแผ่นฟิล์มโพลิเมอร์จากนั้นใช้อาร์กอน พลาสมา กัดกร่อน แยกออกจากกันด้วยไอความร้อนของตัวทำละลาย

การสร้างเครื่องยนต์นาโน

ทีมนักวิจัยนำทฤษฎีสนามแม่เหล็กมาปรับใช้ โดยการฝังแผ่นนิคเกิลลงบนแท่งนาโน ซึ่งแผ่นนิคเกิลจะทำหน้าที่เหมือนเข็มทิศที่มีขั้วเหนือและใต้ ตั้งฉากกับความยาวของนาโน โดยใช้แรงแม่เหล็กตู้เย็นที่อยู่ห่างออกไป 2-3 มิลลิเมตร เกิดแรงสำหรับหมุนแท่งนาโน และสามารถเคลื่อนที่ต่อไปได้ ด้วยแรงปฏิกิริยา (Catalytic Reaction) ซึ่งการเปลี่ยนทิศทางของแม่เหล็กจะทำให้แท่งนาโนหมุนตามไปด้วย

ทีมนักวิจัย พบว่า แท่งนาโนสามารถเคลื่อนที่แบบ Chemotaxi คือ การเคลื่อนที่เข้าหาหรือออกห่างจากสสาร โดยตอบสนองตามความเข้มข้นของสสารนั้น ๆ เป็นวิธีเดียวกับการเคลื่อนที่ของแบคทีเรียในเซลล์สิ่งมีชีวิต นอกจากนี้มีการเคลื่อนที่แบบ Phototaxi โดยใช้แสงเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดการเคลื่อนไหว ทั้งสองวิธีเป็นการแก้ปัญหา การเคลื่อนที่อย่างไร้ทิศทางของนาโนมอเตอร์ได้

จุลินทรีย์สามารถเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นก๊าซมีเทน

 นักวิจัยค้นพบว่าจุลินทรีย์ที่มีชื่อว่า อาทเชีย (Archaea) สามารถใช้กระแสไฟฟ้าในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นก๊าซมีเทน โดยไม่ต้องอาศัยสสารสิ่งมีชีวิตเข้าช่วย นักวิจัยได้ทำการทดลองโดยแบ่งเซลล์ออกมาเป็นสองส่วน โดยการจุ่มเซลล์ขั้วบวกลงในน้ำที่ภาชนะด้านหนึ่งและจุ่มเซลล์ขั้วลบลงไปในน้ำที่ปน้วยสารที่ไม่บริสุทธิ์และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในภาชนะอีกด้านหนึ่ง หลังจากนั้นได้ทำการเคลือบเซลล์ขั้วลบด้วยแผ่นฟิล์มชีวภาพ จากการทดลองไม่เพียงเกิดระบบกระแสไฟฟ้ายังสามารถผลิตก๊าซมีเทนได้ด้วย การนำเอากระแสไฟฟ้ามาใช้มีแค่วิธีเดียว

Superhydrophobic : ระบบการทำความสะอาดของพลังงานแสงอาทิตย์

 กลุ่มนักวิจัยได้ทำการพัฒนาพื้นผิวที่สามารถดูดรับพลังงานแสงอาทิตย์ที่ตกบนเซลล์รับพลังงาน โดยใช้วัตถุเคมี 2 ขนาด คือ ขนาดความยาวหนึ่งในล้านของหนึ่งเมตร และที่มีขนาดความยาวหนึ่งในล้านส่วนของหนึ่งมิลลิเมตร ทำให้คุณภาพในการดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์มีมากด้วย การดักจับแสงอาทิตย์ โครงสร้างสามมิติและทำให้พื้นผิวของแผ่นพลังงานรับแสงอาทิตย์สามารถทำความสะอาดได้โโยอัตโนมัติ เช่น การชำระล้างคราบฝุ่นละอองด้วยน้ำฝนหรือน้ำค้างที่ติดอยู่ตามซอกของแผ่นรับพลังงานแสงอาทิตย์ เรียกว่า ซุปเปอร์ไฮโดรโพบิดการรวมตัวกันของลักษณะที่หยาบของพื้นผิว และสามารถทำความสะอาดด้วยตัวเอง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูดซึมพลังงานที่ตกกระทบลงบนผิวของซิลิคอนจะสะท้อนแสงส่องลงมา แต่หลังจากมีการสร้างพื้นผิวแบบใหม่ขึ้นมา ทำให้ลดปริมาณการสะท้อนกลับได้ถึง5% และแสงปริมาณมากถึง 10% ที่กระทบลงบนแผ่นรับพลังงานแสงอาทิตย์จากระจายออกไป เนื่องจากฝุ่นและคราบสกปรกที่ติดอยู่บนพื้นที่ของแผ่นรับพลังงานแสงอาทิตย์ และได้รับการทำความสะอาดอย่างเหมาะสม

การใช้พื้นที่ใต้ทะเลเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์

การทดลองเทคโนโลยีในการกักเก็ฐแยกก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ ภายใต้ท้องทะเลที่มีแนวโน้มจะพัฒนาประสิทธิภาพได้อย่างมากในการขยายตัวด้วยการอัดปั๊มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าไปหินทายที่อยู่ลึกลงไป 2 ไมล์ใต้มหาสมุทรแอทแลนติด แต่เมื่อก่อนทำด้วยการอัดเข้าไปในโครงสร้างของผิวดิน แต่วิธีนั้นมีพื้นที่ไม่เพียงพอที่จะรองรับปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจจะรั่วซึมเข้าไปผสมกับน้ำทะเล การกักเก็บก๊าซใต้ชั้นตะกอนที่มีรูพรุนอยู่ใต้ทะเลลึกหลายร้อนเมตรเป็นการกักเก็บก๊าซภายใต้ความดันและอุณหภูมิที่สูง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น่าจะลอยตัวได้น้อยกว่า และถูกกักเก็บไว้เป็นระยะเวลายาวนาน

ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่ : http://www.nstda.or.th/index.php/nstda-doc-archives/doc_download/271----52552

บทความนี้มีประโยชน์มากน้อยเพียงใด: / 2
น้อยมากที่สุด