‘VIP-Safe Plus’ ทางเลือกใหม่ตรวจเชื้อโรคในอาหาร

โดย วีณา ยศวังใจ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)

อาหารที่ปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียก่อโรคส่งผลให้ผู้ที่บริโภคเข้าไปได้รับอันตรายจากความผิดปกติของการทำงานของระบบทางเดินอาหาร หรือที่รู้จักกันดีคือ “โรคอาหารเป็นพิษ” ซึ่งมีทั้งเชื้อที่ก่อโรคชนิดที่รุนแรงน้อยและรุนแรงมาก สามารถแทรกซึมผ่านผนังลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด จนทำให้เป็นอันตรายถึงชีวิตได้

การตรวจหาเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในอาหารด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพ ให้ผลที่ถูกต้อง แม่นยำ จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่จะสามารถช่วยป้องกันและควบคุมการแพร่กระจายของเชื้อก่อโรคในอาหารได้ ซึ่งนักวิจัยไทยได้พัฒนาชุดตรวจแลมป์เคมีไฟฟ้าแบบรวดเร็วขนาดพกพาเพื่อการตรวจหาเชื้อก่อโรคในอาหาร หรือ “VIP-Safe Plus”

วรรณสิกา เกียรติปฐมชัย หัวหน้าห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีวิศวกรรมชีวภาพและการตรวจวัด หน่วยวิจัยเทคโนโลยีการตรวจวินิจฉัยทางชีวภาพ ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) หัวหน้าทีมวิจัย VIP-Safe Plus กล่าวว่า “เชื้อแบคทีเรียก่อโรคที่ปนเปื้อนมาในอาหาร อาจปนเปื้อนมาในวัตถุดิบ หรือปนเปื้อนในระหว่างกระบวนการผลิต ในอุตสาหกรรมอาหารจะมีการสุ่มตรวจตัวอย่างเพื่อตรวจหาเชื้อก่อโรคต่างๆ โดยวิธีมาตรฐานที่ใช้ตรวจหาเชื้อก่อโรคในอาหารที่มีอยู่ในปัจจุบันนั้นต้องอาศัยเครื่องมือที่มีราคาแพง และใช้เวลาเวลาตรวจนานกว่าจะรู้ผล ซึ่งส่งผลกระทบต่อผู้ประกอบการที่จะต้องส่งออก และหากพบว่าผลิตภัณฑ์มีการปนเปื้อนเชื้อก่อโรค ก็จะยิ่งเกิดความเสียหายมากขึ้น เราจึงได้พัฒนาชุดตรวจที่สามารถตรวจหาเชื้อก่อโรคได้อย่างสะดวก ง่าย ในเวลาที่รวดเร็วขึ้น และให้ผลที่ถูกต้อง แม่นยำ เพื่อช่วยลดความเสียหายแก่ผู้ประกอบการ”

ทีมนักวิจัยได้นำเอาเทคโนโลยีที่ทันสมัย 3 เทคโนโลยีเข้ามารวมไว้ด้วยกันในชุดตรวจ VIP-Safe Plus คือ เทคโนโลยีแลมป์ (LAMP) เป็นเทคนิคที่สามารถเพิ่มปริมาณสารพันธุกรรมของเชื้อก่อโรคที่อุณหภูมิคงที่ ซึ่งเทคนิคนี้มีความไวและความจำเพาะสูง ใช้เวลาเพียง 1 ชั่วโมง โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือราคาแพง

เทคโนโลยีการตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้าบนขั้วไฟฟ้ากราฟีนแบบพิมพ์ได้ หรือเซ็นเซอร์เคมีไฟฟ้า ซึ่งเป็นเทคโนโลยีตรวจวัดแบบใหม่ สามารถประยุกต์ใช้ในการตรวจวิเคราะห์ดีเอ็นเอได้อย่างรวดเร็ว โดยนำหมึกกราฟีนมาพิมพ์ลงบนผิวหน้าของขั้วไฟฟ้า เพื่อช่วยให้การวิเคราะห์ผลให้มีประสิทธิภาพและแม่นยำมากยิ่งขึ้น 

สุดท้ายคือเทคโนโลยีการพัฒนาเครื่องมือตรวจวัดทางเคมีไฟฟ้าที่ขนาดใหญ่และมีราคาแพง ให้เป็นเครื่องมือขนาดเล็กและพกพาได้ ทำให้กระบวนการตรวจวัดเชื้อก่อโรคในอาหารง่ายขึ้น รวดเร็วขึ้น แต่มีค่าใช้จ่ายลดลง

“ชุดตรวจนี้ประกอบด้วย น้ำยาแลมป์ อุปกรณ์ขั้วไฟฟ้าพิมพ์ได้ และเครื่องตรวจวัดขนาดพกพา เพื่อใช้ในการตรวจเชื้อแบคทีเรียก่อโรคในอาหาร ซึ่งใช้งานง่าย เหมาะสมกับห้องปฏิบัติการขนาดเล็กและงานภาคสนาม สามารถช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย โดยใช้เวลาเพาะเชื้อเพียง 4 ชั่วโมง และมีต้นทุนในการตรวจประมาณ 150 บาท/ครั้ง เทียบกับวิธีดั้งเดิมที่ใช้เวลาเพาะเชื้อนานถึง 18 ชั่วโมง และมีค่าใช้จ่ายในการตรวจประมาณ 600-2,000 บาท/ครั้ง” นักวิจัยอธิบาย

ชุดตรวจ VIP-Safe Plus สามารถตรวจหาเชื้อก่อโรคในอาหาร 3 ชนิด โดยใช้เครื่องตรวจวัดร่วมกันเพียงเครื่องเดียว ได้แก่ Vibrio parahaemolyticus, V. cholerae และ Escherichia coli สายพันธุ์ O157:H7 ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคที่มักพบบ่อย ผลการตรวจสอบการติดเชื้อด้วยเทคนิคแลมป์ร่วมกับเทคนิคเคมีไฟฟ้าที่ได้พัฒนาขึ้นมีความจำเพาะสูง โดยให้ผลการทดสอบเป็นลบกับเชื้อแบคทีเรียอื่น สามารถตรวจเชื้อที่ปนเปื้อนในตัวอย่างอาหารได้น้อยที่สุดที่ 2 CFU ต่อปริมาณอาหาร 25 กรัม และตรวจตัวอย่างได้ทั้งเนื้อสัตว์ อาหารทะเล และผักสด

ทีมนักวิจัยใช้เวลากว่า 3 ปี ในการพัฒนาชุดตรวจ VIP-Safe Plus จากความร่วมมือของนักวิจัยของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) นำโดย วรรณสิกา เกียรติปฐมชัย และศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) นำโดย ดร.อดิสร เตือนตรานนท์ ร่วมกับมหาวิทยาลัยมหิดล นำโดย ดร.ป๋วย อุ่นใจ โดยได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (สวก.) และด้วยจุดเด่นของเทคโนโลยี VIP-Safe Plus ทำให้ผลงานนี้ได้รับรางวัล Platinum Award ซึ่งเป็นรางวัลสูงสุดและเป็นนานาชาติเพียงประเทศเดียวที่ได้รับรางวัลนี้ จากการประกวดสิ่งประดิษฐ์ในงาน 13th Taipei International Invention Show & Technomart (INST 2017) ณ กรุงไทเป ประเทศไต้หวัน เมื่อเดือน ก.ย.ที่ผ่านมา 

“VIP-Safe Plus จะเป็นเครื่องมือที่นำไปสู่แนวทางในการป้องกันและควบคุมการระบาดของเชื้อแบคทีเรียก่อโรคปนเปื้อนในอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมอาหารยังสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ เพื่อช่วยในการวิเคราะห์จุดเสี่ยงในสถานประกอบการ และกระบวนการผลิตร่วมกับระบบประเมินคุณภาพอื่นๆ เช่น HACCP หรือ GMP เพื่อช่วยลดการปนเปื้อนของแบคทีเรียก่อโรคได้อีกด้วย และในอนาคตเราจะพัฒนาต่อยอดไปสู่ชุดตรวจเชื้ออื่นๆ เช่น Salmonella ซึ่งเป็นเชื้อก่อโรคในอาหารที่พบบ่อยเช่นกัน” นักวิจัยกล่าว

ทั้งนี้ ผู้ประกอบการหรือนักลงทุนที่สนใจพัฒนาชุดตรวจ VIP-Safe Plus ในเชิงพาณิชย์ สามารถติดต่อเพื่อขอรับการถ่ายทอดเทคโนโลยีได้ที่ไบโอเทค สวทช.