นักวิจัยจีนเผยนวัตกรรม “ดักจับเชื้อโรค” ในอากาศ แรงบันดาลใจจาก “ผีเสื้อ”

นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันฟิสิกส์และเคมีเทคนิคแห่งสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน (CAS) ได้พัฒนานวัตกรรมดักจับตัวอย่างเชื้อโรคในอากาศโดยไม่ต้องใช้ปั๊มหรือพลังงานไฟฟ้าภายนอก ในชื่อระบบว่า เฟซ (FACE)

เฟซ (FACE - Film-Rupture Actuated Capillary Enrichment) เป็นเทคโนโลยีการเก็บตัวอย่างและเพิ่มความเข้มข้นของสารในอากาศ ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากพฤติกรรมการกินน้ำหวานของผีเสื้อ ที่ใช้แรงตึงผิวในการดูดน้ำหวานผ่านงวงหรืออวัยวะส่วนปากของมัน

เทคโนโลยีนี้ จะช่วยแก้ไขจุดอ่อนของเครื่องมือดักจับเชื้อโรคและมลพิษแบบเดิมที่มีราคาสูง ใช้พลังงานมาก และมักจะเกิดการสูญเสียตัวอย่างระหว่างกระบวนการดักจับ และยังสามารถผลิตได้ด้วยการใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

โดยนักวิจัยอ้างว่าตัวระบบ สามารถรวบรวมทั้งกระบวนการเก็บตัวอย่าง การกู้คืนตัวอย่าง และการควบแน่นไว้ในขั้นตอนเดียว ส่งผลให้ประสิทธิภาพการเก็บรวบรวมและการกู้คืนตัวอย่างที่เก็บได้ เข้าใกล้ขั้นสมบูรณ์ ในขณะที่อัตราส่วนการเจือจางโดยรวมอยู่ที่ 1.14 เท่านั้น

นอกจากนี้ตัวระบบยังพัฒนาให้มีความไวในการตรวจจับโปรตีนของไวรัส ซาร์ส-โควี-ทู (SARS-CoV-2) ซึ่งเป็นของสายพันธุ์ไวรัสโคโรนา ต้นเหตุทำให้เกิดโรคโควิด-19 (COVID-19) โดยสามารถดักจับโปรตีนของไวรัสดังกล่าว ได้สูงกว่าเครื่องมือแบบเดิมถึง 100 เท่า 

ที่สำคัญคือมีต้นทุนต่อชิ้นเพียงประมาณ 0.12 ดอลลาร์สหรัฐ หรือราว 4 บาท อีกทั้งยังมีความทนทานสูง สามารถนำไปติดบนโดรนการเกษตร เพื่อตรวจวัดสารเคมีตกค้างเหนือแปลงพืช หรือนำมาติดใกล้ใบหน้ามนุษย์เพื่อดักจับละอองฝอยชีวภาพจากลมหายใจได้ทันทีก่อนจะเจือจางในอากาศ

โดยทีมวิจัยกำลังพิจารณานำเทคโนโลยีนี้ไปประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ เช่น การตรวจคัดกรองโรคระบบทางเดินหายใจ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัยทางการเกษตร และการเฝ้าระวังสุขภาพของประชาชน