นักวิทย์พัฒนาหุ่นยนต์อสุจิ คุมทิศทางตรงเข้ารังไข่ ช่วยรักษามีบุตรยาก

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

การทดสอบที่ทำไปแล้ว

 • ทีมวิจัยได้ทดสอบการทำงานของหุ่นยนต์สเปิร์มใน โมเดลสามมิติ (3D model) ของระบบสืบพันธุ์สตรี เช่น มดลูกและท่อนำไข่

 • พบว่าสามารถบังคับให้อสุจิหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเป้าหมายได้จริง

 • มีการทดสอบด้านความปลอดภัย โดยนำอสุจิที่เคลือบแล้วสัมผัสกับ เซลล์มดลูก (uterine cells) เป็นเวลา 72 ชั่วโมง → ไม่พบสัญญาณความเป็นพิษ หรือความเสียหายต่อเซลล์

 • การทดลองทั้งหมดนี้ยังอยู่ใน ห้องปฏิบัติการ (in vitro) และแบบจำลองเท่านั้น

ความปลอดภัยและข้อจำกัด

จากการทดลองในห้องปฏิบัติการ ทีมวิจัยพบว่า อสุจิที่เคลือบอนุภาคแม่เหล็ก ไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์มดลูก ภายในระยะเวลา 72 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม การทดลองนี้ยังอยู่ในขั้นต้น และยัง ไม่เคยทดสอบในร่างกายมนุษย์จริง ดังนั้นยังต้องมีการศึกษาต่อเนื่องด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ก่อนที่จะสามารถนำไปใช้ทางคลินิกได้จริง

จะใช้จริงได้เมื่อไหร่?

แม้งานวิจัยจะประสบความสำเร็จในห้องแล็บ แต่ยังมีข้อจำกัดใหญ่คือ

 • ยังไม่เคยทดลองใน ร่างกายสัตว์หรือมนุษย์ (in vivo)

 • ต้องทดสอบด้าน ความปลอดภัยระยะยาว ว่าอนุภาคแม่เหล็กจะไม่สะสมหรือเป็นพิษ

 • ต้องพัฒนาเทคโนโลยีการควบคุมและการติดตามให้แม่นยำมากกว่านี้

จากแนวโน้ม นักวิจัยประเมินว่ากว่าจะเข้าสู่การทดลองทางคลินิกจริง อาจต้องใช้เวลา อีกหลายปี และต้องผ่านกระบวนการวิจัยและการอนุมัติด้านจริยธรรมการแพทย์ก่อน