FAST อุปกรณ์ตรวจจับการเติบโตของมะเร็ง พร้อมรายงานผลแบบเรียลไทม์บนสมาร์ตโฟน

มะเร็ง (Cancer) คือ ก้อนเนื้อร้ายที่เกิดจากการเจริญเติบโตของเซลล์ในร่างกาย โดยเซลล์มะเร็งจะมีการแบ่งตัวอย่างรวดเร็วทำให้ก้อนเนื้อโตขึ้นในระยะเวลาอันสั้น อีกทั้งยังคอยแย่งสารอาหารจากเซลล์อื่น ๆ จนส่งผลให้ร่างกายทรุดโทรม จึงจัดได้ว่ามะเร็งเป็นอีกหนึ่งโรคที่วงการแพทย์ยังคงค้นหาวิธีรักษากันจนถึงปัจจุบัน

เป้าหมายของการรักษามะเร็งนอกเหนือจากการตัดก้อนมะเร็งออก คือ การลดขนาดและหยุดการเจริญเติบโตของก้อน เนื่องจากก้อนที่โตเร็วอาจกดทับอวัยวะข้างเคียงจนเกิดความเสียหาย, มีขนาดใหญ่เกินกว่าที่จะผ่าตัดออกได้หมด หรือเป็นปัจจัยที่ช่วยพยากรณ์โรคในผู้ป่วยได้ด้วย ดังนั้น หากสามารถติดตามขนาดของก้อนมะเร็งได้ แพทย์จะสามารถคาดการณ์ผลลัพธ์ของการรักษาได้

นี่จึงเป็นที่มาในการพัฒนา FAST (Flexible Autonomous Sensor measuring Tumors) อุปกรณ์ติดตามการเจริญเติบโตของมะเร็ง โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาสแตนฟอร์ด ซึ่งอุปกรณ์นี้สามารถรายงานผลได้แบบเรียลไทม์ และสามารถแจ้งข้อมูลไปยังแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนได้อีกด้วย

FAST จะประกอบไปด้วยเซนเซอร์ที่ทำขึ้นมาจากเยื่อทองคำบาง ๆ วางอยู่บนแผ่นยางพอลิเมอร์ความยืดหยุ่นสูง ส่วนปลายทั้งสองข้างจะมีแบตเตอรี่จ่ายไฟฟ้าให้อุปกรณ์ทำงานได้ตลอดเวลา เมื่อแปะ FAST ลงบนผิวหนัง อุปกรณ์นี้จะสามารถตรวจจับการขยายตัวของผิวหนังได้ละเอียดสูงสุดในระดับ 10 ไมโครเมตรเลยทีเดียว

หลักการทำงานของ FAST ให้ลองนึกถึงการแปะสติกเกอร์แทตทูของเด็ก ๆ ลงบนผิวหนัง เมื่อเกิดการขยายตัวของผิวหนังจะส่งผลให้เกิดรอยปริแตกของเยื่อทองคำ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนผ่านบนเยื่อทองคำจะต้องใช้เวลาเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากเยื่อทองคำอยู่ห่างกันมากขึ้น จึงนำหลักการนี้มาใช้ในการขยายขนาดของก้อนมะเร็ง หากก้อนมะเร็งมีขนาดใหญ่ขึ้นจะดันให้ผิวหนังนูนขึ้น และทำให้ FAST เกิดการยืดขยายไปตามขนาดของก้อนมะเร็งด้วยนั่นเอง

ด้วยเหตุนี้ในการติดตามผลการรักษาและประสิทธิภาพของยากำจัดมะเร็ง FAST จะช่วยให้นักวิจัยยาสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงของก้อนมะเร็งหลังการรักษาได้แบบเรียลไทม์ จากเดิมที่ใช้อุปกรณ์วัดที่มีความคลาดเคลื่อนได้ง่าย หรือการใช้การเรืองแสงทางชีวภาพของเซลล์มะเร็งที่ต้องใช้เวลารายงานผลนานเป็นสัปดาห์ นักวิจัยยาสามารถวิเคราะห์ประสิทธิภาพของยาได้รวดเร็วกว่าด้วย FAST

นอกจากนี้ FAST ยังเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาถูกเพียงชุดละ 2,200 บาท (รวมอุปกรณ์เสริมและต่อพ่วงอื่น ๆ) และต่อยอดด้วยการออกแบบแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนให้สามารถวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของก้อนมะเร็งได้ด้วย

ทั้งนี้ เนื่องจาก FAST เป็นอุปกรณ์ที่ติดตามการขยายตัวของผิวหนัง จึงใช้ได้กับก้อนมะเร็งที่อยู่ใต้ชั้นผิวหนัง เช่น มะเร็งต่อมน้ำเหลือง, มะเร็งผิวหนัง หรือกลุ่มมะเร็งในชั้นไขมัน เป็นต้น หากต้องการนำไปใช้กับมะเร็งที่อยู่ในร่างกาย อย่างมะเร็งในช่องท้อง อาจจำเป็นต้องผ่าตัดเพื่อนำ FAST ไปติดตั้งไว้บนเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเหนือก้อนมะเร็ง ซึ่งยังไม่มีการทดลองในจุดนี้

ดังนั้น ในลำดับถัดไปนักวิจัยจากสแตนฟอร์ด จะเริ่มนำ FAST ไปทดลองในมนุษย์ รวมถึงการออกแบบให้ FAST สามารถทนต่อสภาพแวดล้อมภายในร่างกาย เพื่อประโยชน์ในการติดตั้งบนก้อนมะเร็งในร่างกายด้วย

ขอขอบคุณข้อมูลจาก Interesting Engineering