ปฏิเสธไม่ได้เลยว่าในสถานการณ์แพร่ระบาดของโควิด-19 ทำให้เหล่ามนุษยชาติจะต้องหาวิธีบริหารจัดการและแก้ไขปัญหาเพื่อรับมือและป้องกันเจ้าเชื้อไวรัสร้ายนี้กันอย่างรอบด้าน วันนี้จะพามารู้จักกับอีกหนึ่งเทคโนโลยีสุดล้ำที่ชื่อไม่ค่อยคุ้นหูแต่มีประโยชน์มากมายอย่าง “แสงซินโครตรอน” ซึ่งเป็นแสงความเข้มสูงที่มีค่าพลังงานต่อเนื่อง คลอบคลุมช่วงพลังงานกว้างตั้งแต่ช่วงของรังสีอินฟราเรดจนถึงรังสีเอ็กซ์ คุณสมบัตินี้เองทำให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลากหลายเลยล่ะ
.
นอกจากนี้เครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนนับเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ มีความซับซ้อนทางเทคโนโลยีวิศวกรรม ที่นับเป็นโครงสร้างพื้นฐานอันสำคัญต่อการพัฒนาประเทศทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่ต้องการตอบโจทย์ลึกซึ้งทางวัสดุถึงระดับอะตอมและโมเลกุล โดยมีการประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย ทั้งทางเกษตร เภสัชกรรม อุตสาหกรรม
.
ใช้ในการศึกษาโครงสร้างของวัสดุสิ่งก่อสร้างโบราณเพื่อบูรณะและฟื้นฟูมรดกทางวัฒนธรรม รวมถึงยังสามารถใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ เช่น การรับมือกับโควิด-19 ได้อีกด้วย
.
แสงซินโครตรอนกับการพัฒนาหน้ากากผ้าไหมเพื่อทดแทนหน้ากากทางการแพทย์ โดยใช้แสงซินโครตรอนวิเคราะห์โครงสร้างสามมิติเพื่อออกแบบหน้ากากผ้าไหมปักธงชัย สำหรับทดแทนหน้ากากทางการแพทย์ ซึ่งผลจากการทดสอบพบว่าหน้ากากผ้าไหมที่ได้สามารถป้องกันฝุ่นละออง PM 2.5 และ PM 0.3 ได้มากกว่า 80% และป้องกันการกระจายของละอองฝอยน้ำลายได้ดีกว่าหน้ากากผ้าชนิดอื่น อีกทั้งแข็งแรงไม่ขาดง่าย นวัตกรรมนี้นอกจากช่วยแก้ปัญหาขาดแคลนหน้ากากอนามัยแล้ว ยังเป็นการนำวิทยาศาสตร์ขั้นสูงมาช่วยยกระดับสิ่งทอจากเส้นใยธรรมชาติที่เป็นวัสดุในท้องถิ่น และส่งเสริมวิสาหกิจชุมชนในจังหวัดนครราชสีมาอีกทางหนึ่งด้วย
.
การใช้เทคนิค “Macromolecular Crystallography” จากแสงซินโครตรอนวิเคราะห์โครงสร้างโปรตีนโควิด-19 เพื่อใช้ในการออกแบบยาที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งไวรัสก่อโรคโควิด-19 โดยงานวิจัยดังกล่าวนำโดย Dr. Dene R. Littler จากมหาวิทยาลัยโมนาชและคณะ ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ของสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอนประเทศออสเตรเลีย (ANSTO) เพื่อหาโครงสร้างของโปรตีน Non-Structural protein 9 (Nsp9) ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีตำแหน่งจับกับ RNA ที่เกี่ยวข้องกับการแบ่งตัวของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 และเรียกตำแหน่งดังกล่าวว่า “ตำแหน่งอนุรักษ์ของวิวัฒนาการ” จึงมีโอกาสน้อยที่จะเกิดการกลายพันธุ์และดื้อยา โดยคณะวิจัยได้สังเคราะห์โปรตีน Nsp9 และโคลนนิ่งโปรตีนนี้โดยใช้แบคทีเรียช่วยเพิ่มจำนวนโปรตีน และแยกบริสุทธิ์ออกมาจนกระทั่งสามารถตกผลึกโปรตีน แล้วใช้เทคนิค Macromolecular Crystallography จากแสงซินโครตรอนวิเคราะห์โครงสร้างของโปรตีนดังกล่าว ซึ่งข้อมูลที่ได้เป็นกุญแจสำคัญที่จะนำไปสู่ความเข้าใจการทำงานของโปรตีน Nsp9 เพื่อเป็นแนวทางให้สามารถพัฒนายาที่มีขีดความสามารถในการยับยั้งการติดเชื้อและการแพร่พันธุ์ในเซลล์ของมนุษย์ได้ โดยข้อมูลนี้จะถูกส่งต่อเพื่อนำไปพัฒนายาต้านไวรัสต่อไป
.
การใช้แสงซินโครตรอน ศึกษาโครงสร้างของโปรตีนที่สำคัญในเชื้อไวรัสโควิด-19 โดยสถาบันแสงซินโครตรอนในประเทศจีน (Shanghai Synchrotron Radiation Facility) ร่วมกับคณะวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซียงไฮเทค (ShanghaiTech University) ได้ถอดรหัสโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์ชนิดโปรตีเอส (Main Protease) ที่เป็นกุญแจสำคัญในการก่อโรคของเชื้อไวรัสโควิด-19 ได้สำเร็จ ปัจจุบันได้มีการเผยแพร่โครงสร้างสามมิตินี้ให้แก่ทีมนักวิจัยต่างๆ ทั่วโลกแล้วมากกว่า 300 ทีม เพื่อช่วยกันพัฒนาการออกแบบยาต้านไวรัสชนิดนี้
.
จากตัวอย่างผลงานนวัตกรรมของไทย และตัวอย่างผลการวิจัยข้างต้น นอกจากจะสะท้อนให้เห็นประโยชน์ของเทคโนโลยีแสงซินโครตรอนแล้ว ยังทำให้เราเห็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย ซึ่งประเทศไทยเองก็มีศักยภาพ และมีความพยายามที่จะส่งเสริมให้เกิดองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และความคิดสร้างสรรค์ ที่จะสามารถ “แปรรูป” ความรู้นั้นมาเป็นเทคโนโลยีหรือนวัตกรรมได้ โดยจากบทสัมภาษณ์ของ ดร.กิติพงค์ พร้อมวงค์ ผู้อำนวยการ สอวช. ทำให้เห็นว่าภาครัฐยังคงให้ความสำคัญด้านการลงทุนวิจัยและพัฒนา โดยในปีที่ผ่านมา มีการลงทุนการวิจัยขั้นแนวหน้า (Frontier Research) ที่เน้นการศึกษาวิจัยใน 4 เรื่องหลัก คือ
1. Quantum Technology
2. Space Science & Technology
3. High Energy Physics
4. Molecular Biology
นอกจากนี้ยังได้ลงทุนกับการวิจัยขั้นพื้นฐาน รวมถึงการพัฒนาบุคลากรวิจัยด้วย
ขอบคุณข้อมูลจาก :
https://www.bangkokbiznews.com/news/detail/933959
https://mgronline.com/crime/detail/9640000053720
https://www.slri.or.th/th/slriresearch/150.html
https://www.slri.or.th/…/what-is…/forpeople.html
https://www.thaigov.go.th/news/contents/details/28119
#NXPO #สอวช #แสงซินโครตรอน #โควิด-19
