SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  9
Télécharger pour lire hors ligne
1




           นาโนเทคโนโลยีกับการรักษาโรคมะเร็ง

“มะเร็ง” โรครายที่คุกคามผูปวยทั่วโลกและสงผลใหมีอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นทุกป เปน
สิ่งกระตุนใหนักวิจัยและบริษัทยาเกิดการตื่นตัวในการคิดคนหาทางวินิจฉัยและรักษาเปน
เวลาหลายป

หนาที่ 1 - นาโนเทคโนโลยีกบการรักษาโรคมะเร็ง
                          ั

นาโนเทคโนโลยีกับการรักษาโรคมะเร็ง

“มะเร็ง” โรครายที่คุกคามผูปวยทั่วโลกและสงผลใหมีอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นทุกป
เปนสิ่งกระตุนใหนักวิจัยและบริษัทยาเกิดการตื่นตัวในการคิดคนหาทางวินิจฉัยและรักษา
เปนเวลาหลายป

      การทําเคมีบําบัด (Chemotherapy) การผาตัด (Surgery) การฉายรังสี
(Radiotherapy) และการรับประทานยา ...หลากหลายวิธีเหลานี้ลวนนํามาใชในการ
รักษาโรคมะเร็ง แตละวิธีมีขอดีเสียแตกตางกัน การจะเลือกวิธใดนันขึนอยูกบความ
                                                           ี   ้ ้     ั
รุนแรงของโรค และสภาพรางกายของผูปวย    

       นอกจากวิธทกลาวมาขางตน ผูอานหลายทานคงทราบวา ปจจุบันแนวความคิดที่
                   ี ่ี               
ทําใหทั่วโลกตื่นตัว คือ การนําเทคโนโลยีซุปเปอรจิ๋วหรือ นาโนเทคโนโลยี มา
ประยุกตใชในดานตางๆ เชน การผลิตเครืองสําอางทีมสวนผสมทีมขนาดเล็กมาก
                                         ่          ่ ี      ่ ี
สามารถแทรกซึมผิวหนังไดอยางมีประสิทธิภาพ ไมเทนนิสทีผลิตจากวัสดุนาโนทําใหมี
                                                            ่
ความทนทาน แข็งแรง และมีน้ําหนักเบา รวมทังเสือผาทีผลิตจากเทคโนโลยีนาโน ซึ่งมี
                                            ้ ้           ่
ความหนาแนนจนน้าผลไมหรือกาแฟไมสามารถซึมผานลงไปได ทําใหเสือผาไมเปอน
                    ํ                                              ้      
แถมเบาสบายและมีความคงทน เปนตน แตผลการประยุกตใชที่นาจะมีความสําคัญตอ
มนุษยมากที่สุดอันหนึ่งก็คือ การนํานาโนเทคโนโลยีมาใชประโยชนทางดานการแพทย
โดยเฉพาะการประยุกตใชกับโรคมะเร็ง ซึ่งจะชวยใหการแพทยกาวหนาไปอีกระดับหนึ่ง

ตรวจวินิจฉัยและรักษามะเร็งไดดวยนาโนเทคโนโลยี

       นาโนเทคโนโลยีสามารถนํามาใชประโยชนทางดานการแพทยไดโดยตรง โดย
การเตรียมวัสดุ อุปกรณ ใหมขนาดเล็กกวา 100 นาโนเมตร ซึ่งเมื่อเทียบกับขนาดของ
                             ี
เซลลสัตวที่มีเสนผานศูนยกลางอยูในชวง 10,000 ถึง 20,000 นาโนเมตรแลว พบวา
วัสดุนาโนสามารถเขาสูเซลลและอวัยวะภายในเซลลไดงาย รวมทั้งสามารถใชในการ
ตรวจจับหรือติดตามเซลลในรางกายได อยางไรก็ตาม สิ่งสําคัญอันดับแรกที่แพทยควร
ตระหนักกอนที่จะใชวัสดุนาโนรักษาโรคคือ ความสามารถในการวินิจฉัยเซลลมะเร็ง
อยางถูกตองแมนยําตั้งแตในระยะแรก เพือใหการรักษาเปนไปไดงายและเร็วยิงขึน
                                          ่                             ่ ้
2


        นาโนมาจากรากศัพทภาษากรีกวา Nanos แปลวา คนแคระ จัดเปนมาตรวัดทางวิทยาศาสตรที่
 เล็กมาก ตามนุษยมองไมเห็น ตองมองผานเครื่องมือ เชน กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนที่ประดิษฐขึ้น
 หากเทียบกับเสนผมที่วาเล็กแลวยังมีขนาดใหญเปนแสนเทาของนาโน ซึ่งของจิ๋วระดับนี้มีเพียงอะตอม
 หรือโมเลกุลเทานั้น นาโนเทคโนโลยี จึงหมายถึง เทคโนโลยีประยุกตเกี่ยวกับการสราง การสังเคราะห
 การจัดการ หรือควบคุมสสารที่มีขนาดเล็กมากในระดับอะตอม หรือ โมเลกุล โดยมีขนาดประมาณ 1 ใน
 พันลานสวนของเมตร (ประมาณ 0.1-100 นาโนเมตร)



        นาโนเทคโนโลยีซึ่งมีความไวและความแมนยําสูงสามารถนํามาใชในการ
ตรวจสอบสภาพ การปลี่ยนแปลงของเซลลที่ผิดปกติในรางกายแมเพิ่งเริ่มเกิดขึ้น เชน
การพัฒนาแขนของกลองจุลทรรศนแรงอะตอม (Atomic force microscope; AFM) ที่
เรียกวา คานติลเวอรส (Cantilevers) สําหรับการตรวจสอบมะเร็งในระยะแรก โดยที่
                ิ
ปลายของ Cantilever สามารถดักจับโมเลกุลของสารที่พบบนเซลลมะเร็ง เชน สายดี
เอ็นเอหรือโปรตีน เมื่อทําการสแกนดวยปลายของ Cantilevers ผานเซลลและพบ
โมเลกุลดังกลาวจะทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงคาแรงตึงผิว เปนผลใหเกิดการงอของ
Cantilevers ซึ่งทําใหทราบไดวาเซลลชนิดใดเปนเซลลมะเร็ง มีประโยชนตอการการ
วินิจฉัยควบคูไปกับการรักษา ตัวอยางเชน ศาสตราจารยอรุน มาจัมดาร (Arun
Majumdar) แหงมหาวิทยาลัยแคลิฟอรเนียแหงเบิรกเลย (University of California,
Berkeley) ประเทศสหรัฐอเมริกาไดพัฒนาเครืองตรวจจับเซลลมะเร็งตอมลูกหมาก
                                           ่
(Prostate cancer) ทีเรียกวา Biochemooptomechanical (BioCOM) chip โดยที่
                      ่
ปลายทําจากซิลิคอนไนไตรด (Silicon nitride) และหุมดวยสวนของแอนติบอดีที่มี
ความเฉพาะเจาะจงสูงกับแอนติเจนบนเซลลมะเร็ง (Prostate-specific antigens,
PSAs) เมื่อเกิดการจับกันจะทําใหเกิดการงอของ Cantilever และการสะทอน
(Deflection) ของแสงเลเซอรเปลี่ยนไป จากจุดนี้เองสามารถนํามาใชในการวินิจฉัยได
วาเนืองอกทีตรวจอยูในสภาวะใดของโรค
      ้     ่       
3




          การตรวจวินิจฉัยมะเร็งยังสามารถทําไดดวยการตรวจการเปลี่ยนแปลงบนสายดี
เอ็น เอที่ผิดปรกติซึ่งมีความเชื่อมโยงกับเนื้อรายที่เกิดขึ้น ไดมแนวคิดในการพัฒนาให
                                                                 ี
สามารถทําการตรวจสอบไดงายขึ้นโดยการใชทอนาโน (nanotube) ที่มีขนาดเล็ก
                                                 
กวาเสนผาศูนยกลางของโมเลกุลดีเอ็นเอ โดยสวนปลายของทอนาโนจะทําหนาที่
เคลื่อนที่บนผิวดีเอ็นเอเพื่อตรวจสอบ ลักษณะภายนอก และเมื่อพบบริเวณที่มีความ
ผิดปรกติ (Mutated region) จะรายงานไปยังหนวยประมวลผลเพื่อตรวจแยกแยะชนิด
ของยีนที่เปลี่ยนไปและอาจสง ผลตอการเกิดโรคมะเร็งดวยหลักการเดียวกันไดมี
งานวิจยเพือพัฒนาวัสดุนาโน ในรูปแบบอื่น เชน รูหรือชองผานนาโน (nanopore)
        ั    ่
เพื่อนํามาใชในการควบคุมการผานของดีเอ็นเอของเนื้อเยื่อที่ตองการตรวจสอบ โดยที่รู
จะมีขนาดเล็กและยอมใหดีเอ็นเอผานไดครั้งละ 1 สาย จึงสามารถติดตามรูปรางและคา
ทางไฟฟาของแตละเบสในสายดีเอ็นเอไดซึ่ง คุณสมบัติเหลานี้เปนคาที่เฉพาะตัวทําให
มีประโยชนในการแยกแยะลําดับเบสของ ดีเอ็นเอที่มีความผิดปรกติและอาจกอใหเกิด
มะเร็งได
4




         นอกจากนี้ไดมีความพยายามในการวินิจฉัยสัญญาณผิดปรกติจากดีเอ็นเอหรือ
เนือ เยื่อของมะเร็งที่เกิดขึ้นโดยไมจําเปนตองมีการนําชิ้นสวนเนื้อเยื่อนั้นๆ ออกจาก
   ้
รางกาย ดวยการใชควอนตัมดอท (Quantum dot) ซึ่งเปนโมเลกุลคริสตัลในระดับ
นาโนเมตรของสารกึ่งตัวนํา ที่สามารถเกิดการเปลงแสงไดเมื่อมีการกระตุนดวยรังสีอุล
ตราไวโอเลต โดยที่ความยาวคลื่นหรือสีที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยูกับขนาดของผลึกคริสตัล
สามารถนํามาประยุกตใชในการรักษาดวยการติดสารแอนติบอดี ทําใหควอนตัมดอท
เหลานี้มีความเฉพาะเจาะจงกับแอนติเจนบนผิวเซลลมะเร็ง หรือกับดีเอ็นเอที่เกี่ยวของ
กับการเกิดโรคที่ตองการทดสอบได โดยเมื่อถูกกระตุนดวยรังสีอุลตราไวโอเลทจาก
ภายนอกรางกายจะทําใหเกิดการเปลงแสงจากควอนตัมดอทนี้ ทําใหแพทยสามารถ
ทราบตําแหนงของเนื้อเยื่อที่เกิดโรคได
5




      นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบเซลลมะเร็งแลว นาโน
เทคโนโลยีสามารถนํามาใชในการรักษาไดเชนกัน ปจจุบันนักวิทยาศาสตรพยายามคิด
คนหาวิธีที่สามารถเปนไปไดในการเตรียมอนุภาคนาโน (Nanoparticles) ทีภายใน       ่
บรรจุสารเพื่อการรักษาซึ่งเมื่อนําเขาสูรางกายของผูปวยโดยการ ฉีดเขาเสนเลือด
สามารถใชในการคนหาตําแหนงของเซลลมะเร็งและเมื่อพบ ตําแหนงของเนื้อราย
อนุภาคนาโนจะสามารถทําการรักษาหรือเปนตัวบอกตําแหนงของเซลลได

พัฒนาเทคโนโลยีนาโนเพื่อนําสงยาเขาสูระบบรางกายมนุษย

        ดร.จอหน ฮาเซิล (Dr. John D. Hazle) จากคณะฟสิกสเชิงภาพเสมือน
(Department of Imaging Physics) จาก สถาบันมะเร็งเอ็มดี แอนเดอรสัน (M. D.
Anderson Cancer Institute) กับคณะทํางานของ ดร. นาโอมิ ฮาลาส (Dr. Naomi
Halas) และดร.เจนนิเฟอร เวสต (Dr. Jennifer West แหง) มหาวิทยาลัยไรซ
(Rice University) ประเทศสหรัฐอเมริกา เริมพัฒนากระบวนการเตรียมอนุภาคนาโน
                                           ่
ขนาดเล็ก ที่เรียกวา เปลือกนาโน (Nanoshells) มาตั้งแตป 2540 โดยทีเปลือกนา
                                                                     ่
โนนีจะทําหนาทีเหมือนเปลือกนอกของยาแคปซูลทีเราพบเห็นโดยทัวไป ภายใน
     ้          ่                               ่             ่
สามารถบรรจุตัวยาหรือแอนติบอดีได โดยที่อนุภาคภายในประกอบดวยแกนที่ทําจากซิลิ
กาและมีเปลือกทําจากทอง การที่มีทองเปนสวนประกอบมีขอดีคือ มีความเปนพิษต่ํา
ทําใหเปลือกนาโนสามารถนําความรอนไดดี ไวตอการกระตุนดวยแสงอินฟราเรดซึ่งใช
ในการรักษาโรคมะเร็งไดดี และไมมีผลกระตุนการกําจัดเปลือกนาโนออก จากรางกาย
ดวยระบบภูมิคุมกัน ทีมนักวิจัยทําการศึกษาโดยการเปลี่ยนขนาดของแกนซิลิกาและ
ความหนาของเปลือกทอง ที่เคลือบเพื่อใชในการควบคุมการดูดกลืนแสงทีความยาว
                                                                  ่
คลื่นตางๆ

        เปาหมายในการนําเปลือกนาโนมาใชในการรักษามะเร็ง คือการนําเขาสูกระแส
เลือดเพื่อเดินทางไปสูเซลลมะเร็งเปาหมายดวยตัวนําที่ติดอยูที่เปลือก เมื่อไปถึง
เปาหมาย แพทยจะทําการฉายแสงอินฟราเรด ซึ่งแสงจะไปกระตุนใหเปลือกนาโน
ดูดกลืนแสงและเปลียนรูปไปเปนความรอน ทําใหเซลลมะเร็งมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นจนถึง 55
                    ่
องศาเซลเซียสและรอนจนเกิดการแตกออกในทีสด ซึงสามารถแสดงใหเห็นขนาด
                                              ่ ุ   ่
รูปรางและตําแหนงของเซลลมะเร็งนั้นได นอกจากนี้หากบรรจุตัวยาไวภายในดวย เมือ   ่
เปลือกนาโนไดรับการกระตุนจากแสงอินฟราเรด จะทําใหเกิดการเปลียนแปลงรูปรางบน
                                                                     ่
เปลือกและขับยาออกสูเซลลมะเร็งรอบๆ ได ปจจุบันนักวิทยาศาสตรไดทดลองใช
เปลือกนาโนในผูปวยมะเร็งเตานมและในหนูทดลอง พบวาประสบความสําเร็จในระดับที่
นาพอใจ ขอดีของเปลือกนาโนทีเหนือกวาการใชเคมีบําบัดคือ มีความเฉพาะเจาะจงตอ
                                ่
เซลลมะเร็งมากกวา นอกจากนี้การใสตัวพาบนผิวเปลือกทําใหไมเกิดการทําลายเซลล
ปรกติขางเคียง ซึ่งหากใชเคมีบําบัดแลวจะทําลายทั้งเซลลมะเร็งและเซลลปรกติ สงผล
6
ใหผูปวยไดรับผลจากอาการขางเคียง คือ ออนเพลียและผมรวง จะเห็นไดวาเปลือกนา
โนเปนอีกแนวทางทีนาสนใจ
                    ่ 




       ไดมีแนวความคิดในการพัฒนาระบบนําสงยาเพื่อการทําเคมีบําบัดโดยการใช
คารบอน 60 อะตอม (C60) ในรูปแบบทรงกลมหรือที่รูจักกันดีวาบัคกีบอล้
(buckyball) ซึ่งเปนโมเลกุลที่นักวิทยาศาสตรทั่วโลกกําลังศึกษาวิจัยเพื่อหา
คุณสมบัตหรือประโยชนในการนํามาใช โดยกลุมนักวิจัยของศาสตราจารย ไมเคิล โร
         ิ
เซ็นบลูม (Michael G. Rosenblum) แหงภาควิชาชีววิทยาภูมิคุมกัน
(Bioimmunotherapy) แหงสถาบันมะเร็งแอนเดอรสน (Anderson Cancer Center)
                                                 ั
ประเทศสหรัฐอเมริกา ไดทําการเตรียมอนุภาคนาโนจากบัคกี้บอลและทําการติดยา
สําหรับการรักษาโรคที่ผิวของบัคกี้บอลหรือเก็บกักสารกัมมันตรังสีเชนเรดอน (Radon)
และแอกติเนียม-225 (Actinium-225) ไวภายในบัคกี้บอลรวมกับการติดตัวพาคือ
แอนติบอดีที่เฉพาะเจาะจงกับเซลลมะเร็งเปาหมาย ซึ่งผลพบวาสารกัมมันตรังสีจะไม
ออกมาภายนอกจนกวาถึงเซลลเปาหมาย
7




        นอกเหนือจากการนําสงยารักษามะเร็งในรูปแบบอนุภาคนาโน (Nanoparticles)
ไดมีการนําเอาโพลิเมอรเดนดริเมอร (dendrimer) ที่มีคุณสมบัติเดนเหนือโพลิเมอร
ทัวไปดวยขนาด 1-10 นาโนเมตร รูปรางทีเปนสาขา (พื้นที่ผิวบนโมเลกุลสูง) และมี
  ่                                     ่
ขนาดโมเลกุลที่แนนอน มาใชเพื่อนําสงยาในการรักษามะเร็งได โดยกลุมนักวิจัยของ
ศาสตราจารย เจมส เบเกอร (James Bager) แหงมหาวิทยาลัยมิชแกน (Michigan
                                                             ิ
University) ไดพัฒนาระบบนําสงวัสดุฉลาดที่ประกอบดวยเดนดริเมอร เรียกระบบนี้วา
เทคโทรเดนดริเมอร (Tectrodendrimer) ประกอบดวยเดนดริเมอร 5 ชิ้น ที่ลอมรอบ
แกนกลางที่บรรจุยา เทคโทรเดนดริเมอรสามารถบอกตําแหนงเซลลมะเร็งปาหมาย
วินิจฉัยระยะของโรคมะเร็ง นําสงยาในการรักษา บอกตําแหนงของระบบนําสง และ
รายงานผลการรักษา ซึ่งปจจุบันกําลังอยูในชวงการพัฒนาและสังเคราะหสวนประกอบ
แตละชิ้น เพือนํามาประกอบกันเปน เทคโทรเดนดริเมอร ซึงยังตองรอผลการวิจยใน
             ่                                       ่                    ั
หองปฏิบัติการ และผลทดสอบทางคลินิกตอไป
8




          บริษททางเทคโนโลยีชวภาพ ไซวิดา (pSivida) ไดพัฒนาอุปกรณระดับนาโน
              ั                    ี
เพื่อใชในการขนสงยาไปสูตําแหนงที่มีมะเร็งโดยตรง ดวยอุปกรณจิ๋วมีชื่อวา เบรคีซลิ
(BrachySil) ซึ่งมีสวนประกอบหลักเปนซิลิกอนที่มีลักษณะเปนรูพรุน มีกระแสไฟฟา
และปรับตัวได เนื่องจากคุณสมบัติสารกึ่งตัวนํา (Semi conductor) ของซิลิกอนทําใหมี
กระแสไฟฟาในตัวเองและทําใหสามารถควบคุมอัตราการสลายตัว ไดของอนุภาคและ
ปริมาณยาที่ถูกปลอยออกมาตามที่ตองการได อนุภาคนาโนนี้สรางขึ้นจากการอัด
ฟอสฟอรัสลงไปในรูพรุนของซิลิกอน จากนั้นก็กระตุนใหเกิดเปนสารรังสีไอโซโทป P-
32 เพื่อทําลายมะเร็ง โดยที่อนุภาคนีมครึงชีวตถึง 14 วัน ซึ่งนานกวากัมมันตรังสีที่ใช
                                        ้ ี ่   ิ
ทั่วไปในปจจุบันที่มีคาครึ่งชีวิตเพียง 60 ชั่วโมง ดวยลักษณะเปนรูพรุนของซิลิกอน ในรู
ขนาดประมาณ 10 อะตอมเหลานีสามารถบรรจุ ยา โปรตีน ยีน วัคซีน หรือสารทีใชใน
                                     ้                                         ่
การรักษาอื่นๆได นอกจากนียงสามารถยอยสลายไดตามธรรมชาติโดยการละลายอยูใน
                               ้ ั
รางกายในรูป ของกรดซิลิซิก (Silicic acid) ซึ่งเปนกรดที่พบไดตามธรรมชาติและไม
เปนอันตราย จากผลการทดสอบในเนื้องอกที่ตับของหนูทดลองและคนพบวาอนุภาคนา
โนมีความคงตัว อยูในตับไดดี และแทบจะไมมีสารรังสีหลุดออกมาในกระแสเลือดหรือ
เนื้อเยื่อปกติรอบๆ และเนื้อรายก็ถูกทําลายในระดับที่นาพอใจ ในอนาคต
นักวิทยาศาสตรมีศักยภาพที่จะผลิตอนุภาคนาโนชนิดนี้ออกสูตลาดเพื่อนํามาใช ใน
มะเร็งแบบอื่นๆ ได ทั้งมะเร็งสมอง หรือมะเร็งตับออนเปนตน

พัฒนาอนุภาคนาโนเพื่อรักษามะเร็งสมอง

          ดร. มิกน ซาง (Dr. Miqin Zhang) นักวัสดุศาสตรแหงมหาวิทยาลัยวอชิงตันแหง
                 ิ
ซีแอตเติล ไดพฒนาอนุภาคนาโนสําหรับการวินจฉัยและรักษาโรคมะเร็งทีสมอง
                   ั                                  ิ                    ่
โดยเรียกอนุภาควา อนุภาคนาโนแมเหล็กที่ชาญฉลาด (Smart
superparamagnetic nanoparticle) ที่มีขนาดเล็กเพียงแค 20 นาโนเมตร ซึ่ง
ประกอบดวย เหล็กออกไซดและตัวยารักษามะเร็ง อนุภาคนาโนชนิดนี้สามารถเคลื่อนที่
ไดดวยคลื่นแมเหล็กในกระแสเลือดและมุงตรงไปยังเซลลมะเร็งเปาหมายไดดวยการติด
ตัวพาไว เนื่องจากขนาดของอนุภาคนาโนที่มีขนาดเล็กมากทําใหสามารถแทรกผาน
เนื้อเยื่อและเยื่อหุมในสมองไปสูเซลลมะเร็งไดงายขึน เกิดการปลดปลอยยาเมทโทรเทร
                                                  ้
เซต ( Methotrexate) สําหรับการรักษาพรอมกับสงสัญญาณกลับมา ทําใหทราบ
ตําแหนงของเซลลมะเร็งไดอยางชัดเจนและมีขอดีคือสามารถวินิจฉัยโรคในระยะแรกๆ
ได ซึ่งยารักษามะเร็งสวนใหญไมสามารถผานเยื่อกั้นเหลานี้ได
นอกเหนือจากการคนควาในหองทดลองแลว ปจจุบนบริษทยา 2 แหงในสหรัฐอเมริกา
                                                  ั      ั
ยังไดใหความสนใจและไดนํานาโนเทคโนโลยีมาใชในการรักษา มะเร็งเชนกัน คือ
บริษัทไตรตอน ไบโอซิสเต็ม (Triton BioSystems Inc.) ใน และนาโนสเปกตรา ไบโอ
ไซน (Nanospectra Biosciences Inc.) ในสหรัฐอเมริกา โดยบริษัท Triton
9
BioSystems ใชอนุภาคนาโนที่เตรียมจากเหล็กและแอนติบอดีเชื่อมตอกับตัวสง
สัญญาณชีวภาพ (Bioprobes) ขนาด 40 นาโนเมตร เมื่อนําสงเขาสูรางกายแอนติบอดี
ที่อนุภาคจะพาไปสูเซลลมะเร็งและจับอยู รอบๆ เยื่อหุมของเซลล เมื่อเซลลมะเร็งถูก
หอหุมดวยตัวสงสัญญาณชีวภาพจะเกิดการเหนียวนํา พลังงานแมเหล็กรอบๆบริเวณนัน
                                           ่                                      ้
ทําใหอนุภาคเหล็กเกิดความรอนขึ้นจนถึง 170 องศาและทําใหเซลลมะเร็งตายในที่สุด
อยางไรก็ดีในขณะนี้อยูในชวงของการศึกษาและทําการทดลองในสัตว คาดวาตองอาศัย
ระยะเวลาไมต่ํากวา 2 ป จึงจะสามารถมาใชกับมนุษยไดจริง

       จะเห็นไดวานาโนเทคโนโลยีเปนแนวทางหนึ่งที่มีความสําคัญตอการวินิจฉัยและ
รักษาโรคมะร็ง ประโยชนที่เกิดขึ้นจะมากนองเพียงใดนั้น ก็อยูที่การนําความรูและความ
เขาใจในหลายศาสตร อาทิ วิศวกรรม การแพทย เภสัชกรรม ชีววิทยา
เทคโนโลยีชวภาพ ภูมคมกันวิทยา รวมถึงวัสดุศาสตรมาใชควบคูกันเพื่อใหเกิดเปนการ
            ี          ิ ุ
พัฒนาวัสดุ เครื่องมือ และระบบนําสงที่มีประสิทธิภาพที่สุด

แหลงขอมูลอางอิง
1.  http://www.coe.berkeley.edu/labnotes/0502/majumdar.html
2. http://press2.nci.nih.gov/nanotech/nano12.htm
3. http://www.smalltimes.com/document_display.cfm?document_id=5867
4. http://www2.mdanderson.org/depts/oncolog/articles/03/7-8-julaug/7-8-03-1.html
5. http://nano.med.umich.edu/
6. http://nanotech-now.com/2003-Awards/Best-Discoveries-2003.htm
7. http://cancerweb.ncl.ac.uk/cancernet/400388.html
8. http://www.technologyreview.com//articles/04/04/wo_harney043004.asp
9. http://www.nano.gov/
10. http://news.bbc.co.uk/go/pr/fr/-/2/hi/science/nature/3812987.stm
11. http://www.sciscoop.com/story/2004/6/18/113834/143
12. Advanced Drug delivery reviews, 2004, Nanoparticle and targeted systems for cancer therapy, Volume 56, Issue 11,
1649-1659


                                                                              ขอขอบคุณ : วิชาการดอตคอม

Contenu connexe

Similaire à การรักษามะเร็งด้วยนาโน (1)

คุณหมอนาโน
 คุณหมอนาโน    คุณหมอนาโน
คุณหมอนาโน Ming Gub Yang
 
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย มะเร็งกล่องเสียงคอหอย
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย Sutthinee Sudchai
 
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอาง
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอางนาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอาง
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอางNaw Fatt
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอดWan Ngamwongwan
 
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3korakate
 
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3korakate
 
เยื่อหุ้มปอดอักเสบ
เยื่อหุ้มปอดอักเสบเยื่อหุ้มปอดอักเสบ
เยื่อหุ้มปอดอักเสบWan Ngamwongwan
 
Science3 110904045426-phpapp02
Science3 110904045426-phpapp02Science3 110904045426-phpapp02
Science3 110904045426-phpapp02korakate
 
Gynecologic Malignancy
Gynecologic MalignancyGynecologic Malignancy
Gynecologic Malignancyanucha98
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอดWan Ngamwongwan
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอดWan Ngamwongwan
 
โรคมะเร็งกล่องเสียง
โรคมะเร็งกล่องเสียงโรคมะเร็งกล่องเสียง
โรคมะเร็งกล่องเสียงWan Ngamwongwan
 
เครื่องวัดกลิ่น
เครื่องวัดกลิ่นเครื่องวัดกลิ่น
เครื่องวัดกลิ่นBestrade Information
 
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรีย
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรียสอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรีย
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรียนายสามารถ เฮียงสุข
 

Similaire à การรักษามะเร็งด้วยนาโน (1) (20)

รักษามะเร็ง
รักษามะเร็งรักษามะเร็ง
รักษามะเร็ง
 
คุณหมอนาโน
 คุณหมอนาโน    คุณหมอนาโน
คุณหมอนาโน
 
การรักษามะเร็ง
การรักษามะเร็งการรักษามะเร็ง
การรักษามะเร็ง
 
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย มะเร็งกล่องเสียงคอหอย
มะเร็งกล่องเสียงคอหอย
 
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอาง
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอางนาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอาง
นาโนเทคโนโลยีด้านเครื่องสำอาง
 
การรักษามะเร็งเต้านม
การรักษามะเร็งเต้านมการรักษามะเร็งเต้านม
การรักษามะเร็งเต้านม
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอด
 
มะเร็ง
มะเร็งมะเร็ง
มะเร็ง
 
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม3
 
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3
การวิเคราะห์ตัวชี้วัด Science ม.3
 
เยื่อหุ้มปอดอักเสบ
เยื่อหุ้มปอดอักเสบเยื่อหุ้มปอดอักเสบ
เยื่อหุ้มปอดอักเสบ
 
Science3 110904045426-phpapp02
Science3 110904045426-phpapp02Science3 110904045426-phpapp02
Science3 110904045426-phpapp02
 
Gynecologic Malignancy
Gynecologic MalignancyGynecologic Malignancy
Gynecologic Malignancy
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอด
 
มะเร็งปอด
มะเร็งปอดมะเร็งปอด
มะเร็งปอด
 
โรคมะเร็งกล่องเสียง
โรคมะเร็งกล่องเสียงโรคมะเร็งกล่องเสียง
โรคมะเร็งกล่องเสียง
 
Basic cancer knowledge for alls
Basic cancer knowledge for allsBasic cancer knowledge for alls
Basic cancer knowledge for alls
 
เครื่องวัดกลิ่น
เครื่องวัดกลิ่นเครื่องวัดกลิ่น
เครื่องวัดกลิ่น
 
Sheet bone scan
Sheet bone scanSheet bone scan
Sheet bone scan
 
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรีย
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรียสอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรีย
สอบสวนผู้ป่วยเสียชีวิตโรคไข้มาลาเรีย
 

Plus de นพ มีวงศ์ธรรม (9)

ห้องสมุดหน้า99 ปัจจุบัน
ห้องสมุดหน้า99 ปัจจุบันห้องสมุดหน้า99 ปัจจุบัน
ห้องสมุดหน้า99 ปัจจุบัน
 
Atom2
Atom2Atom2
Atom2
 
การบ้านแลป
การบ้านแลปการบ้านแลป
การบ้านแลป
 
การบ้านแลป
การบ้านแลปการบ้านแลป
การบ้านแลป
 
Animal tissue
Animal tissueAnimal tissue
Animal tissue
 
ระบบต่อมไร้ท่อ
ระบบต่อมไร้ท่อระบบต่อมไร้ท่อ
ระบบต่อมไร้ท่อ
 
ระบบต่อมไร้ท่อ
ระบบต่อมไร้ท่อระบบต่อมไร้ท่อ
ระบบต่อมไร้ท่อ
 
ต่อมโชว์พร้อม
ต่อมโชว์พร้อมต่อมโชว์พร้อม
ต่อมโชว์พร้อม
 
Breed of dog
Breed of dogBreed of dog
Breed of dog
 

การรักษามะเร็งด้วยนาโน (1)

  • 1. 1 นาโนเทคโนโลยีกับการรักษาโรคมะเร็ง “มะเร็ง” โรครายที่คุกคามผูปวยทั่วโลกและสงผลใหมีอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นทุกป เปน สิ่งกระตุนใหนักวิจัยและบริษัทยาเกิดการตื่นตัวในการคิดคนหาทางวินิจฉัยและรักษาเปน เวลาหลายป หนาที่ 1 - นาโนเทคโนโลยีกบการรักษาโรคมะเร็ง ั นาโนเทคโนโลยีกับการรักษาโรคมะเร็ง “มะเร็ง” โรครายที่คุกคามผูปวยทั่วโลกและสงผลใหมีอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นทุกป เปนสิ่งกระตุนใหนักวิจัยและบริษัทยาเกิดการตื่นตัวในการคิดคนหาทางวินิจฉัยและรักษา เปนเวลาหลายป การทําเคมีบําบัด (Chemotherapy) การผาตัด (Surgery) การฉายรังสี (Radiotherapy) และการรับประทานยา ...หลากหลายวิธีเหลานี้ลวนนํามาใชในการ รักษาโรคมะเร็ง แตละวิธีมีขอดีเสียแตกตางกัน การจะเลือกวิธใดนันขึนอยูกบความ ี ้ ้  ั รุนแรงของโรค และสภาพรางกายของผูปวย   นอกจากวิธทกลาวมาขางตน ผูอานหลายทานคงทราบวา ปจจุบันแนวความคิดที่ ี ่ี   ทําใหทั่วโลกตื่นตัว คือ การนําเทคโนโลยีซุปเปอรจิ๋วหรือ นาโนเทคโนโลยี มา ประยุกตใชในดานตางๆ เชน การผลิตเครืองสําอางทีมสวนผสมทีมขนาดเล็กมาก ่ ่ ี  ่ ี สามารถแทรกซึมผิวหนังไดอยางมีประสิทธิภาพ ไมเทนนิสทีผลิตจากวัสดุนาโนทําใหมี ่ ความทนทาน แข็งแรง และมีน้ําหนักเบา รวมทังเสือผาทีผลิตจากเทคโนโลยีนาโน ซึ่งมี ้ ้ ่ ความหนาแนนจนน้าผลไมหรือกาแฟไมสามารถซึมผานลงไปได ทําใหเสือผาไมเปอน ํ ้  แถมเบาสบายและมีความคงทน เปนตน แตผลการประยุกตใชที่นาจะมีความสําคัญตอ มนุษยมากที่สุดอันหนึ่งก็คือ การนํานาโนเทคโนโลยีมาใชประโยชนทางดานการแพทย โดยเฉพาะการประยุกตใชกับโรคมะเร็ง ซึ่งจะชวยใหการแพทยกาวหนาไปอีกระดับหนึ่ง ตรวจวินิจฉัยและรักษามะเร็งไดดวยนาโนเทคโนโลยี นาโนเทคโนโลยีสามารถนํามาใชประโยชนทางดานการแพทยไดโดยตรง โดย การเตรียมวัสดุ อุปกรณ ใหมขนาดเล็กกวา 100 นาโนเมตร ซึ่งเมื่อเทียบกับขนาดของ ี เซลลสัตวที่มีเสนผานศูนยกลางอยูในชวง 10,000 ถึง 20,000 นาโนเมตรแลว พบวา วัสดุนาโนสามารถเขาสูเซลลและอวัยวะภายในเซลลไดงาย รวมทั้งสามารถใชในการ ตรวจจับหรือติดตามเซลลในรางกายได อยางไรก็ตาม สิ่งสําคัญอันดับแรกที่แพทยควร ตระหนักกอนที่จะใชวัสดุนาโนรักษาโรคคือ ความสามารถในการวินิจฉัยเซลลมะเร็ง อยางถูกตองแมนยําตั้งแตในระยะแรก เพือใหการรักษาเปนไปไดงายและเร็วยิงขึน ่  ่ ้
  • 2. 2 นาโนมาจากรากศัพทภาษากรีกวา Nanos แปลวา คนแคระ จัดเปนมาตรวัดทางวิทยาศาสตรที่ เล็กมาก ตามนุษยมองไมเห็น ตองมองผานเครื่องมือ เชน กลองจุลทรรศนอิเล็กตรอนที่ประดิษฐขึ้น หากเทียบกับเสนผมที่วาเล็กแลวยังมีขนาดใหญเปนแสนเทาของนาโน ซึ่งของจิ๋วระดับนี้มีเพียงอะตอม หรือโมเลกุลเทานั้น นาโนเทคโนโลยี จึงหมายถึง เทคโนโลยีประยุกตเกี่ยวกับการสราง การสังเคราะห การจัดการ หรือควบคุมสสารที่มีขนาดเล็กมากในระดับอะตอม หรือ โมเลกุล โดยมีขนาดประมาณ 1 ใน พันลานสวนของเมตร (ประมาณ 0.1-100 นาโนเมตร) นาโนเทคโนโลยีซึ่งมีความไวและความแมนยําสูงสามารถนํามาใชในการ ตรวจสอบสภาพ การปลี่ยนแปลงของเซลลที่ผิดปกติในรางกายแมเพิ่งเริ่มเกิดขึ้น เชน การพัฒนาแขนของกลองจุลทรรศนแรงอะตอม (Atomic force microscope; AFM) ที่ เรียกวา คานติลเวอรส (Cantilevers) สําหรับการตรวจสอบมะเร็งในระยะแรก โดยที่ ิ ปลายของ Cantilever สามารถดักจับโมเลกุลของสารที่พบบนเซลลมะเร็ง เชน สายดี เอ็นเอหรือโปรตีน เมื่อทําการสแกนดวยปลายของ Cantilevers ผานเซลลและพบ โมเลกุลดังกลาวจะทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงคาแรงตึงผิว เปนผลใหเกิดการงอของ Cantilevers ซึ่งทําใหทราบไดวาเซลลชนิดใดเปนเซลลมะเร็ง มีประโยชนตอการการ วินิจฉัยควบคูไปกับการรักษา ตัวอยางเชน ศาสตราจารยอรุน มาจัมดาร (Arun Majumdar) แหงมหาวิทยาลัยแคลิฟอรเนียแหงเบิรกเลย (University of California, Berkeley) ประเทศสหรัฐอเมริกาไดพัฒนาเครืองตรวจจับเซลลมะเร็งตอมลูกหมาก ่ (Prostate cancer) ทีเรียกวา Biochemooptomechanical (BioCOM) chip โดยที่ ่ ปลายทําจากซิลิคอนไนไตรด (Silicon nitride) และหุมดวยสวนของแอนติบอดีที่มี ความเฉพาะเจาะจงสูงกับแอนติเจนบนเซลลมะเร็ง (Prostate-specific antigens, PSAs) เมื่อเกิดการจับกันจะทําใหเกิดการงอของ Cantilever และการสะทอน (Deflection) ของแสงเลเซอรเปลี่ยนไป จากจุดนี้เองสามารถนํามาใชในการวินิจฉัยได วาเนืองอกทีตรวจอยูในสภาวะใดของโรค ้ ่ 
  • 3. 3 การตรวจวินิจฉัยมะเร็งยังสามารถทําไดดวยการตรวจการเปลี่ยนแปลงบนสายดี เอ็น เอที่ผิดปรกติซึ่งมีความเชื่อมโยงกับเนื้อรายที่เกิดขึ้น ไดมแนวคิดในการพัฒนาให ี สามารถทําการตรวจสอบไดงายขึ้นโดยการใชทอนาโน (nanotube) ที่มีขนาดเล็ก  กวาเสนผาศูนยกลางของโมเลกุลดีเอ็นเอ โดยสวนปลายของทอนาโนจะทําหนาที่ เคลื่อนที่บนผิวดีเอ็นเอเพื่อตรวจสอบ ลักษณะภายนอก และเมื่อพบบริเวณที่มีความ ผิดปรกติ (Mutated region) จะรายงานไปยังหนวยประมวลผลเพื่อตรวจแยกแยะชนิด ของยีนที่เปลี่ยนไปและอาจสง ผลตอการเกิดโรคมะเร็งดวยหลักการเดียวกันไดมี งานวิจยเพือพัฒนาวัสดุนาโน ในรูปแบบอื่น เชน รูหรือชองผานนาโน (nanopore) ั ่ เพื่อนํามาใชในการควบคุมการผานของดีเอ็นเอของเนื้อเยื่อที่ตองการตรวจสอบ โดยที่รู จะมีขนาดเล็กและยอมใหดีเอ็นเอผานไดครั้งละ 1 สาย จึงสามารถติดตามรูปรางและคา ทางไฟฟาของแตละเบสในสายดีเอ็นเอไดซึ่ง คุณสมบัติเหลานี้เปนคาที่เฉพาะตัวทําให มีประโยชนในการแยกแยะลําดับเบสของ ดีเอ็นเอที่มีความผิดปรกติและอาจกอใหเกิด มะเร็งได
  • 4. 4 นอกจากนี้ไดมีความพยายามในการวินิจฉัยสัญญาณผิดปรกติจากดีเอ็นเอหรือ เนือ เยื่อของมะเร็งที่เกิดขึ้นโดยไมจําเปนตองมีการนําชิ้นสวนเนื้อเยื่อนั้นๆ ออกจาก ้ รางกาย ดวยการใชควอนตัมดอท (Quantum dot) ซึ่งเปนโมเลกุลคริสตัลในระดับ นาโนเมตรของสารกึ่งตัวนํา ที่สามารถเกิดการเปลงแสงไดเมื่อมีการกระตุนดวยรังสีอุล ตราไวโอเลต โดยที่ความยาวคลื่นหรือสีที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยูกับขนาดของผลึกคริสตัล สามารถนํามาประยุกตใชในการรักษาดวยการติดสารแอนติบอดี ทําใหควอนตัมดอท เหลานี้มีความเฉพาะเจาะจงกับแอนติเจนบนผิวเซลลมะเร็ง หรือกับดีเอ็นเอที่เกี่ยวของ กับการเกิดโรคที่ตองการทดสอบได โดยเมื่อถูกกระตุนดวยรังสีอุลตราไวโอเลทจาก ภายนอกรางกายจะทําใหเกิดการเปลงแสงจากควอนตัมดอทนี้ ทําใหแพทยสามารถ ทราบตําแหนงของเนื้อเยื่อที่เกิดโรคได
  • 5. 5 นอกเหนือจากการเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบเซลลมะเร็งแลว นาโน เทคโนโลยีสามารถนํามาใชในการรักษาไดเชนกัน ปจจุบันนักวิทยาศาสตรพยายามคิด คนหาวิธีที่สามารถเปนไปไดในการเตรียมอนุภาคนาโน (Nanoparticles) ทีภายใน ่ บรรจุสารเพื่อการรักษาซึ่งเมื่อนําเขาสูรางกายของผูปวยโดยการ ฉีดเขาเสนเลือด สามารถใชในการคนหาตําแหนงของเซลลมะเร็งและเมื่อพบ ตําแหนงของเนื้อราย อนุภาคนาโนจะสามารถทําการรักษาหรือเปนตัวบอกตําแหนงของเซลลได พัฒนาเทคโนโลยีนาโนเพื่อนําสงยาเขาสูระบบรางกายมนุษย ดร.จอหน ฮาเซิล (Dr. John D. Hazle) จากคณะฟสิกสเชิงภาพเสมือน (Department of Imaging Physics) จาก สถาบันมะเร็งเอ็มดี แอนเดอรสัน (M. D. Anderson Cancer Institute) กับคณะทํางานของ ดร. นาโอมิ ฮาลาส (Dr. Naomi Halas) และดร.เจนนิเฟอร เวสต (Dr. Jennifer West แหง) มหาวิทยาลัยไรซ (Rice University) ประเทศสหรัฐอเมริกา เริมพัฒนากระบวนการเตรียมอนุภาคนาโน ่ ขนาดเล็ก ที่เรียกวา เปลือกนาโน (Nanoshells) มาตั้งแตป 2540 โดยทีเปลือกนา ่ โนนีจะทําหนาทีเหมือนเปลือกนอกของยาแคปซูลทีเราพบเห็นโดยทัวไป ภายใน ้ ่ ่ ่ สามารถบรรจุตัวยาหรือแอนติบอดีได โดยที่อนุภาคภายในประกอบดวยแกนที่ทําจากซิลิ กาและมีเปลือกทําจากทอง การที่มีทองเปนสวนประกอบมีขอดีคือ มีความเปนพิษต่ํา ทําใหเปลือกนาโนสามารถนําความรอนไดดี ไวตอการกระตุนดวยแสงอินฟราเรดซึ่งใช ในการรักษาโรคมะเร็งไดดี และไมมีผลกระตุนการกําจัดเปลือกนาโนออก จากรางกาย ดวยระบบภูมิคุมกัน ทีมนักวิจัยทําการศึกษาโดยการเปลี่ยนขนาดของแกนซิลิกาและ ความหนาของเปลือกทอง ที่เคลือบเพื่อใชในการควบคุมการดูดกลืนแสงทีความยาว ่ คลื่นตางๆ เปาหมายในการนําเปลือกนาโนมาใชในการรักษามะเร็ง คือการนําเขาสูกระแส เลือดเพื่อเดินทางไปสูเซลลมะเร็งเปาหมายดวยตัวนําที่ติดอยูที่เปลือก เมื่อไปถึง เปาหมาย แพทยจะทําการฉายแสงอินฟราเรด ซึ่งแสงจะไปกระตุนใหเปลือกนาโน ดูดกลืนแสงและเปลียนรูปไปเปนความรอน ทําใหเซลลมะเร็งมีอุณหภูมิที่สูงขึ้นจนถึง 55 ่ องศาเซลเซียสและรอนจนเกิดการแตกออกในทีสด ซึงสามารถแสดงใหเห็นขนาด ่ ุ ่ รูปรางและตําแหนงของเซลลมะเร็งนั้นได นอกจากนี้หากบรรจุตัวยาไวภายในดวย เมือ ่ เปลือกนาโนไดรับการกระตุนจากแสงอินฟราเรด จะทําใหเกิดการเปลียนแปลงรูปรางบน ่ เปลือกและขับยาออกสูเซลลมะเร็งรอบๆ ได ปจจุบันนักวิทยาศาสตรไดทดลองใช เปลือกนาโนในผูปวยมะเร็งเตานมและในหนูทดลอง พบวาประสบความสําเร็จในระดับที่ นาพอใจ ขอดีของเปลือกนาโนทีเหนือกวาการใชเคมีบําบัดคือ มีความเฉพาะเจาะจงตอ ่ เซลลมะเร็งมากกวา นอกจากนี้การใสตัวพาบนผิวเปลือกทําใหไมเกิดการทําลายเซลล ปรกติขางเคียง ซึ่งหากใชเคมีบําบัดแลวจะทําลายทั้งเซลลมะเร็งและเซลลปรกติ สงผล
  • 6. 6 ใหผูปวยไดรับผลจากอาการขางเคียง คือ ออนเพลียและผมรวง จะเห็นไดวาเปลือกนา โนเปนอีกแนวทางทีนาสนใจ ่  ไดมีแนวความคิดในการพัฒนาระบบนําสงยาเพื่อการทําเคมีบําบัดโดยการใช คารบอน 60 อะตอม (C60) ในรูปแบบทรงกลมหรือที่รูจักกันดีวาบัคกีบอล้ (buckyball) ซึ่งเปนโมเลกุลที่นักวิทยาศาสตรทั่วโลกกําลังศึกษาวิจัยเพื่อหา คุณสมบัตหรือประโยชนในการนํามาใช โดยกลุมนักวิจัยของศาสตราจารย ไมเคิล โร ิ เซ็นบลูม (Michael G. Rosenblum) แหงภาควิชาชีววิทยาภูมิคุมกัน (Bioimmunotherapy) แหงสถาบันมะเร็งแอนเดอรสน (Anderson Cancer Center) ั ประเทศสหรัฐอเมริกา ไดทําการเตรียมอนุภาคนาโนจากบัคกี้บอลและทําการติดยา สําหรับการรักษาโรคที่ผิวของบัคกี้บอลหรือเก็บกักสารกัมมันตรังสีเชนเรดอน (Radon) และแอกติเนียม-225 (Actinium-225) ไวภายในบัคกี้บอลรวมกับการติดตัวพาคือ แอนติบอดีที่เฉพาะเจาะจงกับเซลลมะเร็งเปาหมาย ซึ่งผลพบวาสารกัมมันตรังสีจะไม ออกมาภายนอกจนกวาถึงเซลลเปาหมาย
  • 7. 7 นอกเหนือจากการนําสงยารักษามะเร็งในรูปแบบอนุภาคนาโน (Nanoparticles) ไดมีการนําเอาโพลิเมอรเดนดริเมอร (dendrimer) ที่มีคุณสมบัติเดนเหนือโพลิเมอร ทัวไปดวยขนาด 1-10 นาโนเมตร รูปรางทีเปนสาขา (พื้นที่ผิวบนโมเลกุลสูง) และมี ่ ่ ขนาดโมเลกุลที่แนนอน มาใชเพื่อนําสงยาในการรักษามะเร็งได โดยกลุมนักวิจัยของ ศาสตราจารย เจมส เบเกอร (James Bager) แหงมหาวิทยาลัยมิชแกน (Michigan ิ University) ไดพัฒนาระบบนําสงวัสดุฉลาดที่ประกอบดวยเดนดริเมอร เรียกระบบนี้วา เทคโทรเดนดริเมอร (Tectrodendrimer) ประกอบดวยเดนดริเมอร 5 ชิ้น ที่ลอมรอบ แกนกลางที่บรรจุยา เทคโทรเดนดริเมอรสามารถบอกตําแหนงเซลลมะเร็งปาหมาย วินิจฉัยระยะของโรคมะเร็ง นําสงยาในการรักษา บอกตําแหนงของระบบนําสง และ รายงานผลการรักษา ซึ่งปจจุบันกําลังอยูในชวงการพัฒนาและสังเคราะหสวนประกอบ แตละชิ้น เพือนํามาประกอบกันเปน เทคโทรเดนดริเมอร ซึงยังตองรอผลการวิจยใน ่ ่ ั หองปฏิบัติการ และผลทดสอบทางคลินิกตอไป
  • 8. 8 บริษททางเทคโนโลยีชวภาพ ไซวิดา (pSivida) ไดพัฒนาอุปกรณระดับนาโน ั ี เพื่อใชในการขนสงยาไปสูตําแหนงที่มีมะเร็งโดยตรง ดวยอุปกรณจิ๋วมีชื่อวา เบรคีซลิ (BrachySil) ซึ่งมีสวนประกอบหลักเปนซิลิกอนที่มีลักษณะเปนรูพรุน มีกระแสไฟฟา และปรับตัวได เนื่องจากคุณสมบัติสารกึ่งตัวนํา (Semi conductor) ของซิลิกอนทําใหมี กระแสไฟฟาในตัวเองและทําใหสามารถควบคุมอัตราการสลายตัว ไดของอนุภาคและ ปริมาณยาที่ถูกปลอยออกมาตามที่ตองการได อนุภาคนาโนนี้สรางขึ้นจากการอัด ฟอสฟอรัสลงไปในรูพรุนของซิลิกอน จากนั้นก็กระตุนใหเกิดเปนสารรังสีไอโซโทป P- 32 เพื่อทําลายมะเร็ง โดยที่อนุภาคนีมครึงชีวตถึง 14 วัน ซึ่งนานกวากัมมันตรังสีที่ใช ้ ี ่ ิ ทั่วไปในปจจุบันที่มีคาครึ่งชีวิตเพียง 60 ชั่วโมง ดวยลักษณะเปนรูพรุนของซิลิกอน ในรู ขนาดประมาณ 10 อะตอมเหลานีสามารถบรรจุ ยา โปรตีน ยีน วัคซีน หรือสารทีใชใน ้ ่ การรักษาอื่นๆได นอกจากนียงสามารถยอยสลายไดตามธรรมชาติโดยการละลายอยูใน ้ ั รางกายในรูป ของกรดซิลิซิก (Silicic acid) ซึ่งเปนกรดที่พบไดตามธรรมชาติและไม เปนอันตราย จากผลการทดสอบในเนื้องอกที่ตับของหนูทดลองและคนพบวาอนุภาคนา โนมีความคงตัว อยูในตับไดดี และแทบจะไมมีสารรังสีหลุดออกมาในกระแสเลือดหรือ เนื้อเยื่อปกติรอบๆ และเนื้อรายก็ถูกทําลายในระดับที่นาพอใจ ในอนาคต นักวิทยาศาสตรมีศักยภาพที่จะผลิตอนุภาคนาโนชนิดนี้ออกสูตลาดเพื่อนํามาใช ใน มะเร็งแบบอื่นๆ ได ทั้งมะเร็งสมอง หรือมะเร็งตับออนเปนตน พัฒนาอนุภาคนาโนเพื่อรักษามะเร็งสมอง ดร. มิกน ซาง (Dr. Miqin Zhang) นักวัสดุศาสตรแหงมหาวิทยาลัยวอชิงตันแหง ิ ซีแอตเติล ไดพฒนาอนุภาคนาโนสําหรับการวินจฉัยและรักษาโรคมะเร็งทีสมอง ั ิ ่ โดยเรียกอนุภาควา อนุภาคนาโนแมเหล็กที่ชาญฉลาด (Smart superparamagnetic nanoparticle) ที่มีขนาดเล็กเพียงแค 20 นาโนเมตร ซึ่ง ประกอบดวย เหล็กออกไซดและตัวยารักษามะเร็ง อนุภาคนาโนชนิดนี้สามารถเคลื่อนที่ ไดดวยคลื่นแมเหล็กในกระแสเลือดและมุงตรงไปยังเซลลมะเร็งเปาหมายไดดวยการติด ตัวพาไว เนื่องจากขนาดของอนุภาคนาโนที่มีขนาดเล็กมากทําใหสามารถแทรกผาน เนื้อเยื่อและเยื่อหุมในสมองไปสูเซลลมะเร็งไดงายขึน เกิดการปลดปลอยยาเมทโทรเทร   ้ เซต ( Methotrexate) สําหรับการรักษาพรอมกับสงสัญญาณกลับมา ทําใหทราบ ตําแหนงของเซลลมะเร็งไดอยางชัดเจนและมีขอดีคือสามารถวินิจฉัยโรคในระยะแรกๆ ได ซึ่งยารักษามะเร็งสวนใหญไมสามารถผานเยื่อกั้นเหลานี้ได นอกเหนือจากการคนควาในหองทดลองแลว ปจจุบนบริษทยา 2 แหงในสหรัฐอเมริกา ั ั ยังไดใหความสนใจและไดนํานาโนเทคโนโลยีมาใชในการรักษา มะเร็งเชนกัน คือ บริษัทไตรตอน ไบโอซิสเต็ม (Triton BioSystems Inc.) ใน และนาโนสเปกตรา ไบโอ ไซน (Nanospectra Biosciences Inc.) ในสหรัฐอเมริกา โดยบริษัท Triton
  • 9. 9 BioSystems ใชอนุภาคนาโนที่เตรียมจากเหล็กและแอนติบอดีเชื่อมตอกับตัวสง สัญญาณชีวภาพ (Bioprobes) ขนาด 40 นาโนเมตร เมื่อนําสงเขาสูรางกายแอนติบอดี ที่อนุภาคจะพาไปสูเซลลมะเร็งและจับอยู รอบๆ เยื่อหุมของเซลล เมื่อเซลลมะเร็งถูก หอหุมดวยตัวสงสัญญาณชีวภาพจะเกิดการเหนียวนํา พลังงานแมเหล็กรอบๆบริเวณนัน  ่ ้ ทําใหอนุภาคเหล็กเกิดความรอนขึ้นจนถึง 170 องศาและทําใหเซลลมะเร็งตายในที่สุด อยางไรก็ดีในขณะนี้อยูในชวงของการศึกษาและทําการทดลองในสัตว คาดวาตองอาศัย ระยะเวลาไมต่ํากวา 2 ป จึงจะสามารถมาใชกับมนุษยไดจริง จะเห็นไดวานาโนเทคโนโลยีเปนแนวทางหนึ่งที่มีความสําคัญตอการวินิจฉัยและ รักษาโรคมะร็ง ประโยชนที่เกิดขึ้นจะมากนองเพียงใดนั้น ก็อยูที่การนําความรูและความ เขาใจในหลายศาสตร อาทิ วิศวกรรม การแพทย เภสัชกรรม ชีววิทยา เทคโนโลยีชวภาพ ภูมคมกันวิทยา รวมถึงวัสดุศาสตรมาใชควบคูกันเพื่อใหเกิดเปนการ ี ิ ุ พัฒนาวัสดุ เครื่องมือ และระบบนําสงที่มีประสิทธิภาพที่สุด แหลงขอมูลอางอิง 1. http://www.coe.berkeley.edu/labnotes/0502/majumdar.html 2. http://press2.nci.nih.gov/nanotech/nano12.htm 3. http://www.smalltimes.com/document_display.cfm?document_id=5867 4. http://www2.mdanderson.org/depts/oncolog/articles/03/7-8-julaug/7-8-03-1.html 5. http://nano.med.umich.edu/ 6. http://nanotech-now.com/2003-Awards/Best-Discoveries-2003.htm 7. http://cancerweb.ncl.ac.uk/cancernet/400388.html 8. http://www.technologyreview.com//articles/04/04/wo_harney043004.asp 9. http://www.nano.gov/ 10. http://news.bbc.co.uk/go/pr/fr/-/2/hi/science/nature/3812987.stm 11. http://www.sciscoop.com/story/2004/6/18/113834/143 12. Advanced Drug delivery reviews, 2004, Nanoparticle and targeted systems for cancer therapy, Volume 56, Issue 11, 1649-1659 ขอขอบคุณ : วิชาการดอตคอม