นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Twente (เนเธอร์แลนด์) ร่วมกับ Radboud University Medical Center และ University of Waterloo ได้พัฒนา “หุ่นยนต์สเปิร์ม (sperm bots)” ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยการเคลือบเซลล์อสุจิด้วย อนุภาคแม่เหล็กนาโน (iron oxide nanoparticles) ทำให้อสุจิสามารถควบคุมทิศทางได้ด้วยสนามแม่เหล็กภายนอก และมองเห็นได้ด้วยการถ่ายภาพรังสีเอกซ์ (X-ray)
ทีมวิจัยใช้วิธี การก่อพันธะทางเคมี (chemical binding) ระหว่างอนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็ก (iron oxide nanoparticles) และเยื่อหุ้มเซลล์ของอสุจิ โดยอนุภาคนาโนจะยึดติดอยู่บนผิวของอสุจิแบบไม่ทำลายโครงสร้างดั้งเดิม ส่งผลให้
• อสุจิยังคงความสามารถในการเคลื่อนไหวเองตามธรรมชาติ
• เพิ่มคุณสมบัติในการตอบสนองต่อ สนามแม่เหล็ก ทำให้สามารถบังคับทิศทางได้
• ทำให้เห็นตำแหน่งอสุจิได้ชัดเจนขึ้นเมื่อตรวจด้วย ภาพเอกซเรย์ (X-ray imaging)
วิธีนี้ถูกออกแบบมาให้ ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ และคงสภาพของอสุจิให้ทำงานได้ตามปกติ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาหุ่นยนต์ชีวภาพในงานการแพทย์
ธีการเคลือบอสุจิ
1. แยกอสุจิออกจากตัวอย่าง โดยใช้เทคนิคมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ
2. เตรียมอนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็ก (iron oxide nanoparticles) ขนาดเล็กมาก ระดับนาโนเมตร
3. ทำการเคลือบ (coating) โดยใช้น้ำยาที่ช่วยให้อนุภาคนาโนเกิดพันธะกับเยื่อหุ้มเซลล์ของอสุจิ อนุภาคจะเกาะอยู่รอบผิวอสุจิโดยไม่ทำลายโครงสร้าง
4. ผลลัพธ์คือ อสุจิยังคงความสามารถในการเคลื่อนไหวเอง แต่มีคุณสมบัติพิเศษคือ ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก และสามารถเห็นได้ชัดเจนภายใต้การถ่ายภาพรังสี
สรุปข่าว
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Twente (เนเธอร์แลนด์) ร่วมกับ Radboud University Medical Center และ University of Waterloo ได้พัฒนา “หุ่นยนต์สเปิร์ม (sperm bots)” ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยการเคลือบเซลล์อสุจิด้วย อนุภาคแม่เหล็กนาโน (iron oxide nanoparticles) ทำให้อสุจิสามารถควบคุมทิศทางได้ด้วยสนามแม่เหล็กภายนอก และมองเห็นได้ด้วยการถ่ายภาพรังสีเอกซ์ (X-ray)
ทีมวิจัยใช้วิธี การก่อพันธะทางเคมี (chemical binding) ระหว่างอนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็ก (iron oxide nanoparticles) และเยื่อหุ้มเซลล์ของอสุจิ โดยอนุภาคนาโนจะยึดติดอยู่บนผิวของอสุจิแบบไม่ทำลายโครงสร้างดั้งเดิม ส่งผลให้
• อสุจิยังคงความสามารถในการเคลื่อนไหวเองตามธรรมชาติ
• เพิ่มคุณสมบัติในการตอบสนองต่อ สนามแม่เหล็ก ทำให้สามารถบังคับทิศทางได้
• ทำให้เห็นตำแหน่งอสุจิได้ชัดเจนขึ้นเมื่อตรวจด้วย ภาพเอกซเรย์ (X-ray imaging)
วิธีนี้ถูกออกแบบมาให้ ไม่เป็นพิษต่อเซลล์ และคงสภาพของอสุจิให้ทำงานได้ตามปกติ ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาหุ่นยนต์ชีวภาพในงานการแพทย์
ธีการเคลือบอสุจิ
1. แยกอสุจิออกจากตัวอย่าง โดยใช้เทคนิคมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ
2. เตรียมอนุภาคนาโนออกไซด์ของเหล็ก (iron oxide nanoparticles) ขนาดเล็กมาก ระดับนาโนเมตร
3. ทำการเคลือบ (coating) โดยใช้น้ำยาที่ช่วยให้อนุภาคนาโนเกิดพันธะกับเยื่อหุ้มเซลล์ของอสุจิ อนุภาคจะเกาะอยู่รอบผิวอสุจิโดยไม่ทำลายโครงสร้าง
4. ผลลัพธ์คือ อสุจิยังคงความสามารถในการเคลื่อนไหวเอง แต่มีคุณสมบัติพิเศษคือ ตอบสนองต่อสนามแม่เหล็ก และสามารถเห็นได้ชัดเจนภายใต้การถ่ายภาพรังสี
อสุจิหุ่นยนต์นี้ถูกออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่ ขนส่งยาไปยังจุดเป้าหมายที่เข้าถึงยาก ภายในระบบสืบพันธุ์ของผู้หญิง เช่น มดลูกหรือท่อนำไข่ ซึ่งอาจช่วยรักษาภาวะที่เกี่ยวข้องกับการมีบุตรยาก ไม่ว่าจะเป็น
• มะเร็งมดลูก
• โรคเยื่อบุโพรงมดลูกเจริญผิดที่
• เนื้องอกในมดลูก
นอกจากนี้ยังมีศักยภาพที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเทคนิคการทำเด็กหลอดแก้ว (IVF) และเปิดทางให้เข้าใจสาเหตุของภาวะมีบุตรยากที่ยังไม่ทราบแน่ชัด
ความปลอดภัยและข้อจำกัด
จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ ทีมวิจัยพบว่า อสุจิที่เคลือบอนุภาคแม่เหล็ก ไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์มดลูก ภายในระยะเวลา 72 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม การทดลองนี้ยังอยู่ในขั้นต้น และยัง ไม่เคยทดสอบในร่างกายมนุษย์จริง ดังนั้นยังต้องมีการศึกษาต่อเนื่องด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ก่อนที่จะสามารถนำไปใช้ทางคลินิกได้จริง
- ผู้ชายใช้โทรศัพท์มือถือเยอะ ทำให้คุณภาพอสุจิลดลง
- ตัวอ่อนแช่แข็งนานกว่า 30 ปี ลืมตาดูโลกเป็นเรียบร้อยแล้ว
- "ทารกอายุมากที่สุดในโลก" ถือกำเนิดจากตัวอ่อนที่ถูกแช่แข็งนานกว่า 30 ปี
- รู้จักกับ (Embryo freezing) การแช่แข็งตัวอ่อน เพิ่มอัตราการตั้งครรภ์ ความหวังของคนอยากมีลูก
- สปสช. เตรียมพร้อมสิทธิประโยชน์รักษา "ภาวะมีบุตรยาก" ในระบบบัตรทอง
ที่มารูปภาพ : Canva
