นวัตกรรมใหม่ของ ATK ครั้งแรกในไทย นักวิจัยจุฬาฯ พัฒนา ATK วินิจฉัยโควิด-19แบบใช้เคมีไฟฟ้าผลตรวจถูกต้องแม่นยำลดการนำเข้า ATKจากต่างประเทศหวังนำร่องรองรับโรคอุบัติใหม่ในอนาคต
นับตั้งแต่การแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 จนปัจจุบันชุดตรวจเอทีเค หรือ Antigen Test Kit (ATK) ได้กลายเป็นอุปกรณ์สามัญและสำคัญที่ประชาชนทั่วไปใช้ในการตรวจคัดกรองโควิด-19 เบื้องต้นด้วยตนเองเพื่อเข้าสู่กระบวนการรักษา
แม้ปัจจุบันการแพร่ระบาดของโรคโควิด-19 จะเบาบางลงด้วยจำนวนผู้ติดเชื้อรายวันที่ลดลง แต่เราก็ยังคงต้องเฝ้าระวังโรคนี้กันอยู่ชุดตรวจ ATK จึงยังมีความจำเป็น อย่างไรก็ตาม ชุดตรวจ ATK ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดนั้นเป็นสินค้านำเข้าจากต่างประเทศ ราคาจึงสูงเมื่อเทียบว่าประชาชนและผู้ที่เป็นกลุ่มเสี่ยงต้องใช้ชุดตรวจเพื่อคัดกรองโรคเป็นระยะ ๆ
ดังนั้นทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ประกอบด้วย ดร.สุดเขต ไชโย ดร.จักรพรรณ ขุมทรัพย์ และดร.อับดุลฮาดี ยะโก๊ะ จึงเกิดแนวคิดพัฒนา"ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากสำหรับการวินิจฉัยโรคโควิด-19" เพื่อตอบโจทย์ด้านราคาและประสิทธิภาพของชุดตรวจ ATKตลอดไปจนถึงต่อยอดชุดตรวจที่สามารถรับมือกับโรคระบาดที่อาจเกิดขึ้นในอนาคตด้วย
"นี่เป็นเป็นนวัตกรรมแรกที่นำชุดตรวจโควิด-19 มาทำงานร่วมกับเคมีไฟฟ้า เพื่อเพิ่มความแม่นยำและความไวในการตรวจและเป็น ATK ที่ผลิตได้ในประเทศไทย ต้นทุนการผลิตจึงต่ำ ทำให้ราคาถูกกว่า ATK ที่มีจำหน่ายทั่วไปเกือบครึ่ง" ดร.สุดเขต เล่าถึงความโดดเด่นของนวัตกรรมฝีมือคนไทย ที่ได้รับรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้นระดับดี สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัชจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ ประจำปี 2566
ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากเป็นนวัตกรรมที่เกิดจากความร่วมมือระหว่างสถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาฯ กับศูนย์พัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยตามมาตรฐานสากล (QDD Center) จุฬาฯ และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากทำงานอย่างไร
ดร.สุดเขต อธิบายว่าชุดตรวจ ATK ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดเป็นชุดตรวจที่เรียกว่า ATK แบบติดฉลาก (Strip test) ชุดตรวจแบบนี้อาศัยการติดฉลากอนุภาคทองคำระดับนาโนบนสารชีวโมเลกุลที่ชุดตรวจ เพื่อให้เห็นแถบสีแดงบนชุดตรวจ ATK และต้องใช้สารในการตรวจวัดมากกว่าสองชนิดขึ้นไป ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูง
ส่วนชุดตรวจ ATK แบบใหม่ที่ทีมวิจัยพัฒนาขึ้นมานั้นอาศัยหลักการการจับกันระหว่างแอนติบอดีและแอนติเจนช่วยให้มีความไวในการตรวจจับเชื้อโควิด-19 ได้ดีขึ้น แม้จะมีเชื้อในปริมาณน้อยก็ตาม
"ที่ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลากจะมีการตรึงแอนติบอดีที่มีความจำเพาะเจาะจงกับเชื้อโควิด-19 ไว้บริเวณเส้นทดสอบ (Test Line) เมื่อหยดสารคัดหลั่งตัวอย่างลงไปใน Test Line ถ้าเป็นเชื้อโควิด-19 เชื้อจะถูกจับบริเวณ Test Line ที่มีขั้วไฟฟ้าอยู่ข้างล่าง"
ดร.สุดเขต อธิบายการอ่านผลว่า "การตรวจวัดสัญญาณทางเคมีไฟฟ้าจะแปรผกผันกับความเข้มข้นของเชื้อไวรัสโควิด-19กรณีผู้ป่วยมีเชื้อเป็นบวก ค่ากระแสไฟฟ้าจะลดลง แต่ในกรณีที่ผู้ป่วยมีเชื้อเป็นลบค่ากระแสไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นการลดลงของกระแสไฟฟ้าสามารถใช้ในการวินิจฉัยโรค โควิด-19 ได้"
อุปกรณ์ในชุดตรวจ ATK แบบใหม่มีความแตกต่างจาก ATK แบบที่เราคุ้นเคยเล็กน้อยเท่านั้น กล่าวคือชุดตรวจ ATK ทั่วไปประกอบด้วยแถบตรวจ ATK น้ำยา ก้าน Swab ส่วนชุดตรวจ ATK แบบใหม่ สิ่งที่เพิ่มพิเศษขึ้นมาคือขั้วไฟฟ้าที่สอดอยู่บริเวณใต้ ATK และซองบรรจุ ATK ที่จะมี QR Code สำหรับสแกนเพื่อเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟน
"เราสามารถดูการแปลผลการตรวจเชื้อโควิด-19 ได้จากตัวเลข ที่ปรากฎบนสมาร์ทโฟน ซึ่งง่ายและแม่นยำกว่าการดูแถบสีด้วยตาเปล่า ที่สำคัญ แม้เรามีเชื้อโควิด-19 เพียงเล็กน้อย ผลก็จะปรากฏ" ดร.สุดเขต เผยถึงจุดเด่นของการอ่านผลตรวจด้วย ATK แบบใหม่
ATK สัญชาติไทย ประสิทธิภาพเยี่ยมในราคาที่ถูกกว่า
จากการทดสอบชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลาก กับกลุ่มผู้มีความเสี่ยงจากโรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดลพบว่าชุดตรวจ ATK แบบใหม่มีค่าความไวเชิงวินิจฉัย 91.66 % และค่าความจำเพาะเชิงวินิจฉัย 100 %
"ชุดตรวจนี้มีประสิทธิภาพในการวินิจฉัยโรคได้อย่างถูกต้องใกล้เคียงกับวิธีมาตรฐานในการตรวจโควิด-19 ด้วย RT-PCR" ดร.สุดเขต กล่าว
ชุดตรวจ ATK ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น แต่ราคาย่อมเยากว่าชุดตรวจแบบเดิม เนื่องจากไม่มีการติดฉลากอนุภาคทองคำในชุดตรวจ ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง และคาดว่าราคาต่อหน่วยจะอยู่ที่เพียงชุดละ 15 บาทเท่านั้น!
"ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าแบบไม่ติดฉลาก จะช่วยลดการนำเข้าชุดตรวจ ATK จากต่างประเทศ จึงเหมาะสำหรับใช้ในหน่วยงานและชุมชน รวมทั้งโรงพยาบาลที่อยู่ห่างไกลไม่มีเครื่องมือทางการแพทย์ที่เพียงพอเพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคโควิด-19 ในคนจำนวนมากได้ถูกต้อง รวดเร็ว แม่นยำ และมีค่าใช้จ่ายไม่มาก" ดร.สุดเขต กล่าวย้ำถึงเป้าหมายในการพัฒนาและผลิตนวัตกรรม
อนาคตชุดตรวจ ATK กับการวินิจฉัยโรคอื่น ๆ
จากความสำเร็จในการพัฒนาชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้า ดร.สุดเขต เผยว่าเวลานี้ทีมวิจัยกำลังพัฒนาเครื่องอ่านสัญญาณในชุดตรวจให้อ่านง่ายขึ้น เพื่อที่ประชาชนทั่วไปสามารถตรวจคัดกรองได้ด้วยตัวเองที่บ้าน นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังมีโครงการพัฒนาเซนเซอร์ชุดตรวจวัดโรคทางเพศสัมพันธ์ เพื่อให้ประชาชาชนสามารถคัดกรองโรคได้ด้วยตนเองก่อนไปตรวจที่โรงพยาบาล
ดร.สุดเขต กล่าวทิ้งท้ายถึงความสำคัญของการพัฒนาและต่อยอดนวัตกรรมว่า "ชุดตรวจ ATK ร่วมกับเคมีไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์นำร่องที่จะช่วยให้เราเตรียมการรองรับโรคอุบัติใหม่ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต เพื่อป้องกันและควบคุมการแพร่ระบาดของโรคได้อย่างทันท่วงที"
หน่วยงานที่สนใจจะพัฒนานวัตกรรมนี้ สามารถติดต่อได้ที่ดร.สุดเขต ไชโย สถาบันเทคโนโลยีชีวภาพและวิศวกรรมพันธุศาสตร์ จุฬาฯโทร.0-2218-8078 อีเมล Sudkate.c@chula.ac.th