นักวิจัยคิดค้น แผ่นแปะ 3 มิติ

โควิด-19แพร่ระบาดหนักไปทั่วโลก พบผู้ติดเชื้อเป็นจำนวนมากทำพี่น้องประชาชนต่างก็พากันเดือดร้อน ซึ่งเมื่อวันที่ 30 ก.ย. 64 ที่ผ่านมา มีข่าวรายการว่า นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา แผ่นแปะวัคซีน หรือ Microneedle ซึ่งสามารถกระตุ้นการสร้างภูมิคุ้มกันของร่างกายได้ดีกว่าการฉีดวัคซีนด้วยเข็มแบบดั้งเดิมที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

แม้ว่าแผ่นแปะวัคซีนขนาดจิ๋วได้รับการพัฒนามาหลายปีแล้ว แต่ก็ยังมีข้อจำกัดเรื่องการผลิตในระดับอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีความท้าทายเรื่องของการประยุกต์ใช้แผ่นแปะกับวัคซีนประเภทต่างๆ

งานวิจัยครั้งนี้ได้ก้าวผ่านอุปสรรคต่างๆ มากมาย โดยใช้เทคนิค continuous liquid interface production หรือ CLIP ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เข้ามาช่วยออกแบบ หลักการคือใช้แสงอัลตราไวโอเลตและเรซินชนิดพิเศษเพื่อสร้างแผ่นแปะขึ้นมา

วิธีการนี้ช่วยให้เราสามารถพิมพ์เข็ม 3 มิติขนาดเล็ก ได้โดยตรง ซึ่งทำให้เรามองภาพการออกแบบได้หลากหลายมุมมอง เพื่อผลิตเข็มที่มีประสิทธิภาพที่ดีที่สุด และยังสามารถคำนวนเรื่องต้นทุนการผลิตได้ นักจุลชีววิทยา เชาหมิน เทียน มหาวิทยาลัยนอร์ธแคโรไลนา เมืองแชปเพิลฮิลล์ ประเทศสหรัฐอเมริกา กล่าว

นักวิจัยกล่าวว่า คุณสมบัติด้านความสะดวกและรวดเร็วของแผ่นแปะเหล่านี้สามารถนำไปใช้งานได้กว้างขึ้น นอกจากหลีกเลี่ยงเข็มฉีดยาที่ใช้กันทั่วไปแล้ว ข้อดีอีกประการหนึ่งของแผ่นแปะเหล่านี้คือ ผู้ใช้สามารถใช้งานได้ด้วยตนเอง โดยไม่จำเป็นต้องไปพบแพทย์หรือพยาบาลเพื่อฉีดยา เนื่องจากความยาวของเข็มที่อยู่บนแผ่นแปะจะทะลุผ่านเพียงผิวหนังชั้นนอก และไม่ผ่านลึกลงไปถึงชั้นใต้ผิวหนังเหมือนกับการฉีดวัคซีนทั่วไป

โดยตัวยาที่ถูกบรรจุไว้จะถูกส่งไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกันของผิวหนัง ซึ่งเป็นวิธีการที่เหมาะสำหรับการฉีดวัคซีน ประกอบกับระบบการนำส่งที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น จึงมีความเป็นไปได้ว่าอาจจะใช้ตัวยาน้อยลงต่อการฉีดหนึ่งครั้ง

การทดลองในหนูทดลอง ทีมนักวิจัยพบว่า การฉีดวัคซีนด้วยแผ่นแปะวัคซีนได้สร้างที-เซลล์ และแอนติบอดีที่เฉพาะเจาะจง สูงกว่าการใช้เข็มฉีดยาแบบเดิมถึง 50 เท่า

การทดลองโดยใช้ส่วนประกอบของวัคซีนแบบจำลองได้แสดงให้เห็นว่า ตัวยาที่ถูกส่งผ่านแผ่นแปะขนาดจิ๋วได้ส่งเสริมให้เกิดการเก็บวัคซีนไว้ที่ใต้ผิวหนัง และไปกระตุ้นการทำงานของเซลล์ภูมิคุ้มกันของผิวหนัง” นักวิจัยอธิบายในรายงานการศึกษา

ทีมวิจัยกล่าวว่า นวัตกรรมแผ่นแปะวัคซีนสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับวัคซีนต่างๆ ได้ เช่น ไข้หวัดใหญ่ โรคหัด หรือแม้แต่โรคติดเชื้อโควิด-19 โดยไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการจัดเก็บแบบพิเศษเพื่อขนส่ง (โดยใช้ความเย็นจัด) ซึ่งการลดข้อจำกัดเรื่องการขนส่งจะช่วยเพิ่มอัตราการฉีดวัคซีนให้สูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม แผ่นแปะวัคซีนยังไม่ผ่านกระบวนการทดสอบในมนุษย์ แต่จากผลการทดลองในหนูทดลอง ทีมนักวิจัยกล่าวว่ามีความเป็นไปได้ที่จะประยุกต์ให้เกิดเทคนิคการฉีดวัคซีนแบบใหม่ ซึ่งช่วยตอบสนองต่อการระบาดใหญ่ในอนาคตได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ขั้นตอนต่อไป นักวิจัยกำลังออกแบบการทดลอง การประยุกต์ใช้แผ่นแปะขนาดจิ๋วรวมเข้ากับวัคซีนชนิด mRNA (วัคซีนโควิด-19 ของไฟเซอร์และโมเดอร์นา)

จากการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ เราหวังว่า จะเป็นรากฐานสำหรับการพัฒนาวัคซีนทั่วโลก เพื่อลดการใช้ตัวยา สะดวกรวดเร็ว และลดความวิตกกังวลและความเจ็บปวดจากการใช้เข็มฉีดยาวแบบเดิม โจเซฟ เดซิโมน วิศวกรเคมี มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กล่าว