MIT พัฒนาเซ็นเซอร์ หวังลดต้นทุน-เพิ่มความเร็วผลิตยาขึ้น 15 เท่า!

สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology) หรือ MIT รายงานว่า Advanced Silicon Group (ASG) บริษัทสตาร์ทอัพที่ก่อตั้งโดยศิษย์เก่า MIT พัฒนาเซ็นเซอร์ชีวภาพแบบใหม่ที่ช่วยให้การตรวจวัดโปรตีนทำได้เร็วขึ้นและถูกลงกว่าเดิมอย่างมาก โดยมีเป้าหมายเพื่อช่วยลดต้นทุนในการวิจัยและผลิตยา

ทำไม 'การตรวจวัดโปรตีน' จึงใช้เวลานาน?

ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพและเภสัชกรรม การวิเคราะห์ระดับของโปรตีนในตัวอย่างต่าง ๆ ถือเป็นขั้นตอนพื้นฐานที่ขาดไม่ได้ โดยเฉพาะใน กระบวนการพัฒนายา การทดสอบประสิทธิภาพ และการควบคุมคุณภาพ ของกระบวนการผลิต

หนึ่งในวิธีมาตรฐานที่ใช้อย่างแพร่หลายคือการทดสอบแบบ ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) ซึ่งสามารถวัดระดับโปรตีนหรือแอนติเจนจำเพาะได้อย่างแม่นยำ ด้วยการใช้แอนติบอดีและปฏิกิริยาเอนไซม์  อย่างไรก็ตามแม้ ELISA จะเป็นเครื่องมือทรงพลัง แต่มักใช้เวลาหลายชั่วโมง ต้องการอุปกรณ์เฉพาะทาง และต้องอาศัยช่างเทคนิคที่มีความชำนาญ ทำให้มีต้นทุนสูงและเป็นอุปสรรคต่อการทดสอบจำนวนมากหรือต่อยาเฉพาะทาง

เทคโนโลยีจาก ASG หวังช่วยกระบวนการพัฒนายาเร็วขึ้นและถูกลง

เทคโนโลยีเซ็นเซอร์ของ ASG ใช้ 'นาโนไวร์ซิลิกอน' ที่เชื่อมต่อกับแอนติบอดีจำเพาะ ซึ่งสามารถจับกับโปรตีนเป้าหมายได้โดยตรง โดยวัดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าในระบบแบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ ผลลัพธ์ที่ได้สามารถบอกความเข้มข้นของโปรตีนในตัวอย่างอย่างแม่นยำ

มาร์ซี แบล็ก (Marcie Black) ผู้ร่วมก่อตั้ง ASG และศิษย์เก่าระดับปริญญาเอกของ MIT ระบุว่า เทคโนโลยีนี้ทำให้การตรวจโปรตีนรวดเร็วขึ้นถึง 15 เท่า และต้นทุนลดลงในระดับเดียวกัน เมื่อเทียบกับ ELISA  โดยวิธีการที่พวกเขาพัฒนาขึ้นนี้จะช่วยทำให้การทดสอบโปรตีนเร็วขึ้นและถูกลงอย่างมหาศาล ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีการพัฒนายาในสหรัฐฯ และทั่วโลก  ซึ่งแบล็กได้แรงบันดาลใจจากช่วงที่เรียนวิจัยกับศาสตราจารย์ผู้ล่วงลับ มิลเดรด เดรสเซลเฮาส์ (Mildred Dresselhaus) นักฟิสิกส์ผู้บุกเบิกด้านนาโนเทคโนโลยีของ MIT ซึ่งได้ศึกษาคุณสมบัติของนาโนไวร์ ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบัน

สำหรับเซ็นเซอร์นั้นสามารถใช้งานง่าย โดยผู้ใช้เพียงหยดสารตัวอย่างลงบนเซ็นเซอร์ ล้าง และใส่ในระบบทดสอบพกพา โดยผลลัพธ์สามารถอ่านได้ภายในเวลาไม่ถึง 15 นาที และวัดได้หลายโปรตีนในครั้งเดียว

นอกจากความสะดวกในการใช้งาน และความรวดเร็วในการอ่านผลลัพธ์แล้ว เทคโนโลยีตัวนี้ยังถูกพัฒนาขึ้นเพื่อขจัดอุปสรรคด้านต้นทุน  และเปิดทางให้มีการวิจัยและผลิตยาสำหรับโรคหายากในตลาดขนาดเล็กมากขึ้น

มาริสซา กิลลิส (Marissa Gillis) สมาชิกทีม ASG กล่าวว่า “เงินคือข้อจำกัดหลักในการพัฒนายา การลดต้นทุนและเวลาได้มากขนาดนี้ จะเปิดโอกาสให้บริษัทต่างๆ ทำการทดสอบและพัฒนาได้กว้างขวางขึ้น”

.

.

ปัจจุบัน ASG ได้รับการสนับสนุนจากโครงการเร่งรัด START.nano ของ MIT.nano รวมถึงโครงการ Venture Mentoring Service ของ MIT และทำงานร่วมกับห้องปฏิบัติการ Microsystems Technology Laboratories (MTL)

เทคโนโลยีนี้ยังมีศักยภาพนำไปใช้ในหลากหลายสาขา ทั้งการแพทย์ กีฬา และเกษตรกรรม แต่ ASG ย้ำว่าเป้าหมายแรกในตอนนี้คือ การลดต้นทุนด้านสุขภาพ