ชุดตรวจไวรัสตับอักเสบบีแบบไร้สาย นวัตกรรมสุดล้ำจากนักวิจัยจุฬา ฯ ตรวจคัดกรอง พร้อมเก็บข้อมูลครบ จบในขั้นตอนเดียว

กลุ่มนักวิจัยจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย นำโดยศาสตราจารย์ นายแพทย์พิสิฐ ตั้งกิจวานิชย์ และ อาจารย์ ดร.ณัฐธยาน์ ช่วยเพ็ญ จากคณะแพทยศาสตร์ ร่วมกับศาสตราจารย์ ดร.อรวรรณ ชัยลภากุล และ ดร.ปฤญจพร ทีงาม จากภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ ร่วมกันพัฒนาชุดตรวจวัดไวรัสตับอักเสบบีแบบไร้สาย ณ จุดดูแลผู้ป่วย (Wireless Point-of-Care Testing for Hepatitis B Virus infection) เพื่อช่วยในการวินิจฉัยโรคไวรัสตับอักเสบบีให้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น

ศ.นพ.พิสิฐ ตั้งกิจวานิชย์ หัวหน้าศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านโรคตับอักเสบและมะเร็งตับ (Center of Excellence in Hepatitis and Liver Cancer) คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ และเคยดำรงตำแหน่งนายกสมาคมโรคตับแห่งประเทศไทย (Thai Association for the Study of the Liver, THASL) ระหว่างปี 2564-2565 กล่าวว่าในปัจจุบัน การตรวจแบบมาตรฐานสำหรับ hepatitis B surface antigen (HBsAg) และ hepatitis B e antigen (HBeAg) หรือเรียกง่าย ๆ ว่าโปรตีนไวรัสตับอักเสบบีนั้น ต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของบุคลากรและใช้เครื่องตรวจขนาดใหญ่แบบ machine-based assays ซึ่งมักจะมีอยู่ในโรงพยาบาลขนาดใหญ่และมีราคาแพง ดังนั้นการเข้าถึงการตรวจจึงยังค่อนข้างจำกัดและมีความขาดแคลนในพื้นที่ที่ห่างไกล

ข้อดีของผลิตภัณฑ์ที่ทีมวิจัยกำลังพัฒนา คือนอกจากจะได้ผลตรวจที่รวดเร็วแล้ว ยังสามารถบอกปริมาณของเชื้อไวรัสได้คร่าว ๆ และสามารถอัปโหลดข้อมูลต่าง ๆ ขึ้นระบบออนไลน์ได้ทันทีแบบ real time และมีความจำเพาะ เจาะจงของข้อมูลได้ว่าเป็นผลตรวจของใคร ซึ่งสำหรับโรคไวรัสตับอักเสบบี การระบุว่าใครเป็นหรือไม่เป็น ถือเป็นเรื่องที่สำคัญ เนื่องจากเป็นโรคที่ใช้ระยะเวลานานในการรักษา

สำหรับการใช้งานชุดตรวจนี้แตกต่างจากชุดตรวจโควิด-19 ซึ่งเป็น strip test หรือที่เรียกว่า lateral flow ที่มีอยู่ทั่วไป โดย อ.ดร.ณัฐธยาน์ ช่วยเพ็ญ หนึ่งในทีมวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ อธิบายว่าชุดตรวจวัดไวรัสตับอักเสบบีแบบไร้สายฯ เป็นชุดตรวจวัดสารทางชีวภาพด้วยเทคนิคทางเคมีไฟฟ้า (electrochemical biosensors) โดยอาศัยการทำปฏิกิริยาอย่างจำเพาะเจาะจงระหว่างแอนติเจน (antigen) และแอนติบอดิ (antibody) เมื่อมีการจับกันระหว่าง antigen และ antibody แล้ว จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า และใช้เครื่องมือตรวจจับกระแสไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าแอมเพอโรเมตริก (amperometric detection)

"หลักการก็คือหากมีเชื้อไวรัสหรือ antigen อยู่ มันจะเกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้า ซึ่งค่าของกระแสไฟฟ้าที่วัดได้นี้สามารถอ้างอิงถึงปริมาณของเชื้อที่มีอยู่คร่าวๆ (semi-quantitative) โดยจะแปรผกผันตามกระแสไฟฟ้าที่วัดได้ อธิบายง่าย ๆ คือชุดตรวจอื่นๆอาจบอกได้แค่ "เจอหรือไม่เจอเชื้อ" แต่ชุดตรวจอันนี้ นอกจากบอกได้ว่าเจอหรือไม่เจอเชื้อแล้ว ยังสามารถบอกปริมาณคร่าว ๆ ของเชื้อที่พบได้ด้วย ถ้ากระแสไฟฟ้าน้อยคือเชื้อเยอะ กระแสไฟฟ้าเยอะคือเชื้อน้อย ใช้เวลาไม่ถึง 10 นาทีก็ทราบผลและข้อมูลต่าง ๆ แล้ว" อ.ดร.ณัฐธยาน์ กล่าว

"ในปีแรก ๆ เราได้พัฒนา prototype ชุดตรวจไวรัสตับอักเสบบี ด้วยเทคนิค electrochemical biosensors ที่ทำงานร่วมกับเครื่องมือตรวจวัดหลายรูปแบบ ปีต่อมาเพื่อให้ชุดตรวจวัดมีความสามารถในการทำซ้ำ (reproducibility) มีความคงที่ของกระแสไฟฟ้า และมีการใช้งานที่สะดวกรวดเร็ว เราจึงจะพัฒนาชุดตรวจเป็นในลักษณะของบลูทูธ คือใช้ได้ทั้งในแบบไร้สาย (wireless) และเสียบกับคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีขนาดเล็ก โดยตัวบลูทูธดังกล่าว ได้บริษัทที่ไต้หวันช่วยผลิตให้ ส่วนตัวขั้วไฟฟ้า ที่ใช้อยู่ปัจจุบันนั้น ผลิตขึ้นภายในแล็บของภาควิชาชีวเคมี คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเอง"

สำหรับขั้นตอนการตรวจคัดกรองโรคจะใช้ "ตัวอย่างเลือด" ปริมาณซีรัม (serum) เพียง 2 ไมโครลิตร มาหยดและบ่มบนขั้วไฟฟ้าจากนั้นล้างด้วยน้ำยา wash buffer และรอให้แห้ง ใช้เวลาเพียงไม่เกิน 10 นาทีก็สามารถให้ผลการวิเคราะห์โดยจะสังเกตุเห็นกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไปได้

การวิจัยและพัฒนานวัตกรรมนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากหน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) โดยกำหนดระยะเวลาการวิจัยไว้ 3 ปีด้วยกัน แบ่งเป็น 3 เฟส (phase) นับตั้งแต่การสร้างต้นแบบผลิตภัณฑ์ หรือ prototype ไปจนถึงการได้มาซึ่งผลิตภัณฑ์จริง พร้อมวางจำหน่าย (commercialization) ในเฟสที่ 3

ปัจจุบันงานวิจัยอยู่ในเฟสที่ 2 คือขั้นตอนของการเก็บข้อมูลเพื่อลงพื้นที่ รวมถึงการเก็บข้อมูลการใช้งาน และทำ clinical trial หรือการทดสอบทางคลินิกตาม ม.27 ของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (อย.) ในการผ่อนผันการทำวิจัย และยื่นขอ อย. ก่อนที่จะผลิตในลักษณะ commercialized kit หรือผลิตภัณฑ์ที่พร้อมวางจำหน่ายในเฟสต่อไป

สำหรับในประเทศไทย ปัจจุบันมีผู้ป่วยโรคไวรัสตับอักเสบบีประมาณ 2-4 เปอร์เซ็นต์ของประชากรทั้งหมด ส่วนใหญ่จะพบในกลุ่มประชากรที่เกิดก่อนปี พ.ศ. 2535 (ค.ศ. 1992) ซึ่งเป็นปีที่เริ่มมีการฉีดวัคซีนป้องกันโรคไวรัสตับอักเสบบีในเด็กแรกเกิด โดยผู้ที่เป็นโรคไวรัสตับอักเสบบีส่วนใหญ่จะไม่ค่อยแสดงอาการ จึงไม่รู้ว่าตัวเองเป็นโรคนี้ ทำให้ไม่ได้เข้าสู่กระบวนการรักษาตั้งแต่เนิ่น ๆ และอาจเป็นผู้แพร่เชื้อไวรัสตับอักเสบบีโดยไม่รู้ตัว ดังนั้น การวินิจฉัยโรคนี้ได้ตั้งแต่แรก ๆ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการหยุดการแพร่กระจายของเชื้อ และช่วยผู้ป่วยให้เข้าสู่กระบวนการรักษาได้ทันท่วงที

• ข่าวจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
• ข่าวไวรัสตับอักเสบบี
• ข่าวอรวรรณ ชัยลภากุล
• ข่าวคณะวิทยาศาสตร์
• ข่าวนวัตกรรมสุดล้ำ