การเตรียมไฮโดรเจลจากเซริซิน  โดยการฉายรังสีแกมมา เพื่อใช้เป็นวัสดุปิดรักษาบาดแผล
(Preparation of Hydrogel from Sericin By Gamma Irradiation for Use as a Wound Dressing)

 ที่มาและความสำคัญ

เส้นไหมดิบประกอบด้วยเซริซิน (Seriein) และ ไฟโบรอิน (Fibroin)  โดยไฟโบรอิน คือ โปรตีนส่วนที่เป็นเส้นใยที่มีอยุ๋ 2 เส้น  ติดกันด้วยเซริซิน  ซึ่งเป็นโปรตีนกาวไหม (สาระและรัตนวรรณ,2546)  และ ยืดเส้นไหมให้เกาะกันเป็นรังได้  โดยปกติส่วนที่จะนำมาใช้ประโยชน์ทางอุตสาหกรรมมากที่สุด คือ ส่วนที่เป็นเส้นใยไหม โดยใช้ในอุตสาหกรรมการทอผ้าเป็นส่วนใหญ่  ส่วนเซริซินจะถูกกำจัดออกไปโดยการต้มน้ำในด่าง ( สิรีรัตน์,2548)  เป็นของเหลือจากโรงงานอุตสาหกรรม  จากรายงานวิจัยพบว่าโปรตีนทั้ง 2 ชนิดนี้  มีคุณสมบัติเหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นวันสดุชีวภาพทางการแพทย์ได้ เช่น การยอมให้ออกซิเจนแพร่ผ่าน  ความไม่เป็นพิษต่อเซลล์ (Minoura, 1995)

นอกจากนั้นมีการนำฟิโบรอินมาผลิตเป็นวัสดุปิดแผลไฮโดรเจลแล้ว  แต่อย่างไรก็ตาม  ขั้นตอนในการสกัดไฟโบรอิน มีความยุ่งยาก  ใช้ระยะเวลาในการเตรียมนาน  ต่างกับการสกัดเซริซิน จึงน่าจะเป็นแนวทางที่ดีกว่าการใช้ไฟโบรอิน

วิชาการดอทคอม :    ช่วยอธิบายถึงลักษณะ ของ ไฮโดรเจล จากเซริซิน  ให้ฟังได้มั้ยค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) :   งั้นจะขอแนะนำไฮโดรเจลก่อนอย่างแรกเลยละกัน  ลักษณะของไฮโดรเจลจะเป็นอย่างนี้นะค่ะ   เริ่มแรก เรานำสารละลายโพลิเมอร์ มาฉายรังสีแกมมา  เพื่อให้พันธะเกิดการเชื่อมขวางกัน มันก็จะเป็นเจลที่มีโครงสร้างสามมิติอย่างนี้ค่ะ

ส่วนเซริซิน  จะสกัดมาจากเศษรังไหม  ที่เค้าไม่ใช้แล้ว อย่างในรูปนะค่ะ เพราะถ้ารังไหมถูกตัดบางส่วนออกไปแล้ว เค้าจะนำไปทอผ้าต่อไม่ได้แล้ว  โดยปกติในรังไหมจะมีโปรตีนอยู่ สองชนิด คือ  ไฟโบรอิน กับ เซริซิน  ไฟโบรอิน จะเป็นโปรตีนเส้นใย ที่เค้าไว้ใช้ทอผ้า  ส่วนเซริซิน จะเป็นโปรตีนกาวไหม  ซึ่งจะถูกกำจัดทิ้งไป  ทีนี้เคยไปอ่านงานวิจัยมีคนพบว่า นำไฟโบรอิน ผสมโพลิเมอร์ออกมา  ทำเป็นไฟโบรอินไฮโดรเจลออกมาแล้ว แต่ในขั้นตอน การสกัดไฟโบรอิน เพื่อให้เป็นสารละลายออกมาทำได้ยาก คือเดิมไฟโบรอินจะไปโปรตีนเส้นใย  แล้วเราก็ต้องนำมาละลาย ในแคลเซียมคลอไรด์ แล้วต้องนำไปผ่านการไดอะไลซิส   เพื่อทำให้ไฟโบรอินบริสุทธิ์ ซึ่งนานมากๆ คือต้องทำเป็นวัน  ทำได้น้อย และแผ่นที่ใช้กรองราคาแพงมาก จึงคิดว่ามันไม่คุ้มค่า  ในการนำมาใช้ เลยคิดว่าเซริซินสกัดได้ง่ายมากๆ ก็คือเราจะต้องที่อุณหภูมิ 121 องศาเซลเซียสภายใต้ความดัน  แล้วก็เอามากรอง  เพิ่มความเข้มข้น ในเครื่อง stir-cell ก็จะได้สารละลายเซริซินในลักษณะของเหลวใส อย่างที่เห็นอย่างนี้อ่ะ

วิชาการดอทคอม :    แล้วต้องใช้เวลาในการทำนานมั้ยค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) :    ไม่นานค่ะ อย่างการสกัดเซริซินใช้เวลาประมาณ 1 ชม. แล้วก็ใช้เวลากรองอีกประมาณครึ่งชม.  เสร็จแล้วก็นำมาเพิ่มความเข้มข้น ใช้เวลาตามความเข้มข้นที่ต้องการ ถ้ายิ่งเข้มข้นมากก็ใช้เวลานานหน่อย  เสร็จแล้วก็จะเอาสาระลายเซริซิน ที่ได้มาผสมกับโพลิเมอร์ เป็นขั้นตอนการเตรียมเซริซินไฮโดรเจล  เมื่อมาผสมกันแล้วเราก็มาฉายรังสีแกมมา  ในการทดลองของเราใช้รังสีแกมมาที่ 20  40  60  80 กิโลเกรย์ (หน่วยของรังสี)  พอเราฉายรังสีเสร็จ ก็จะได้เซริซินไฮโดรเจล  แล้วเราก็นำมาทดสอบคุณสมบัติการบวมน้ำ  พันธะที่ไม่ละลายน้ำ และการยืดของเจล เป็นการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ

จะพบว่าเมื่อเราใส่เซริซินลงไป  เจลจะมีการบวมน้ำได้มากขึ้น  และ มีความสามารถในการยืดของเจลมากขึ้น  เพราะการที่เราใส่เซริซินลงไป มันจะไปบล็อกไม่ให้พันธะหนาแน่นมากเกินไป เซลล์ก็เลยยืดได้มากขึ้น  และเซริซินมันมีหมู่ที่มีขั้วที่ชอบน้ำอยู่มากทำให้มันดูดน้ำได้มากขึ้น

วิชาการดอทคอม : แล้วมันนำไปใช้ประโยชน์อะไรได้บ้างค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) : ใช้ปิดแผล แทนผ้าก๊อต  เช่นพวกแผลโดนน้ำร้อนลวก  จะมีหนองเยอะ เนื่องจากความชื้น เสี่ยงต่อการเน่าของแผลได้  แต่ถ้าใช้ไฮโดรเจลมันก็สามารถปิดแผลได้ จากงานวิจัยผลว่า ไฮโดรเจลจะช่วยให้แผลหายเร็วขึ้นเป็นสองเท่า  ที่สำคัญผ้าก๊อตมันจะติดแผล  เวลาลอกออกคนไข้อาจจะเจ็บได้  แต่ไฮโดรเจลสามารถดึงออกได้ง่ายกว่า

สรุปจากผลการทดลองของเรา สรุปได้ว่า 
พอลิเมอร์ที่เหมาะสมที่สุดในการเตรียมไฮโดรเจลคือ 10 % ของPVA. (โพลิไวนิวแอลกอฮอล์  ใส่เซริซินไป 5 %   ฉายรังสีแกมมา ที่ 60  กิโลเกรย์ เนื่องจาก ถ้ารังสีแกมมา 20  กิโลเกรย์  คือ รังสีน้อยเกินไป ก็จะไม่เป็นเจล  หาก  80 กิโลเกรย์  ปริมาณรังสีมากเกินไป  เจลก็จะเปราะ

วิชาการดอทคอม :    แล้วมีการนำไปใช้งานจริงบ้างยังค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) : ตอนนี้ยังอยู่ในช่วงการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ  ในอนาคตคิดว่าจะนำไปต่อยอดต่อ คือนำไปทดลองใช้กับสัตว์ทดลอง และคนไข้จริง ๆ ต่อไปค่ะ

วิชาการดอทคอม :     ใช้เวลาทำนานมั้ยค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์):  ไม่นานมากค่ะ   ส่วนใหญ่ใช้เวลาในช่วงปิดเทอม

วิชาการดอทคอม :    ช่วยเล่าที่มาของโครงการให้ฟังได้มั้ยค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) :    เราสนใจไหม ทีแรกว่าอยากทำเกี่ยวกับเส้นใยไหม  ทีแรกว่าจะปรับปรุงเกี่ยวกับคุณภาพของเส้นใยไหม  แต่พอเราไปอ่านงานวิจัย ในอินเตอร์เนต   แล้วเจอว่าเค้าเอาไฟโบรอินมาผสม เพื่อทำเป็นไฮโดรเจล  เลยคิดว่าเซริซินน่าจะทำได้เช่นเดียวกัน  เพราะเป็นโปรตีนไหมเหมือนกัน อีกทั้งยังสกัดได้ง่ายกว่าด้วย

วิชาการดอทคอม :     แล้วเคยได้รับรางวัลอะไรมาบ้างค่ะ
นักเรียนผู้ทำโครงงาน(โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์) : ได้รับรางวัล Young Scientist Competition ของปี 2008  เป็นการประกวดระดับประเทศที่เพิ่งจัดที่ พารากอน ได้รางวัลชนะเลิศ อันดับที่ 3 ประเภททีม






และนี่คือผลงานบางส่วนในงานวันนักประดิษฐ์โลกที่จัดขึ้น ณ อิมแพ็คอารีนา เมืองทองธานีค่ะ  ใครที่ไปมาแล้ว ประทับใจกับสิ่งประดิษฐ์ไหน  อย่าลืมมาเล่าสู่กันฟังบ้างนะค่ะ
     

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 19 ก.พ. 2551 (16:25)
คุณแน่มาก

teejee50
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 1 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 80 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 12 พ.ค. 2551 (22:45)

ตอนนี้ได้ข่าวว่าทางเครื่องสำอาง BSC Cosmetology เขาก็มีโครงการ "น้ำใจจาก BSC เพื่อขาเทียม" รับบริจาคจานแป้งอลูมิเนียมที่ไม่ใช้แล้วเพื่อนำไปเป็นส่วนประกอบในการทำขาเทียม ใครสนใจก็สามารถร่วมบริจาคได้ที่เคาน์เตอร์เครื่องสำอาง BSC Cosmetology ทั่วประเทศนะคะ

อลูมิเนียม อาทิ ฝาเปิดกระป๋องเครื่องดื่มต่างๆ จานแป้ง จานอายแชโดว์ จานบลัสออน ฝาตลับแป้งอลูมิเนียม ฝาจุกน้ำดื่มที่ผลิตมาจากอลูมิเนียม กระป๋องน้ำอัดลม กระป๋องเบียร์ หม้อ กะทะอลูมิเนียมเก่าๆและขยะอลูมิเนียมอื่นๆที่ผลิตจากอลูมิเนียม ยกเว้น กระป๋องกาแฟ และกระป๋องนมสดต่างๆ ที่มีส่วนประกอบของเหล็ก จะไม่สามารถนำมาใช้ได้ อลูมิเนียมดังกล่าวข้างต้น จะนำมาหลอมผลิตเป็นวัสดุ อุปกรณ์และชิ้นส่วนในการทำขาเทียม ท่านสามารถส่งมาได้ที่

"มูลนิธิขาเทียม ในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี"
199 ม. 4 ต. ดอนแก้ว อ. แม่ริม จ. เชียงใหม่ 50180

"มูลนิธิขาเทียม ในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี"
อาคารกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ (ข้างโรงพยาบาลหัวเฉียว)
693 ถ. บำรุงเมือง แขวงพลับพลาชัย เขตป้อมปราบศัตรูพ่าย กรุงเทพฯ 10100

siriporn_pra
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 1 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 50 ดวง - โหวตเพิ่มดาว