พลิกโฉมวงการแพทย์ด้วย "แผ่นแปะฉีดวัคซีน" สิ่งประดิษฐ์จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ชูจุดเด่นผลิตจากน้ำตาล ละลายเร็ว ต้นทุนต่ำ สามารถใช้นำส่งยา อินซูลิน ฮอร์โมน สารบำรุงผิวตอบโจทย์อุตสาหกรรมยา เครื่องสำอางและสมุนไพร
160 ปีที่ผ่านมา วิวัฒนาการเข็มฉีดยาการเปลี่ยนแปลงน้อยมาก จากข้อมูลเชิงสถิติพบว่า ผู้ที่เป็น โรคกลัวเข็มมีจำนวนมากขึ้น ประกอบกับจำนวนของวัคซีนที่ต้องฉีดก็เพิ่มขึ้นกว่าในอดีต 4-5 เท่า และหากพิจารณาตลาดเข็มฉีดยา ซึ่งคาดการณ์ว่า 6 ปีข้างหน้าจะมีมูลค่าถึง 4,000 ล้านดอลลาร์หรือประมาณ 130 ล้านล้านบาท ดังนั้น จะทำอย่างไรให้การฉีดยาเป็นเรื่องที่ทุกคนไม่ต้องกลัว (เจ็บ) อีกต่อไป
เข็มละลายเร็ว ฉีดไม่เจ็บ
นักวิจัยทั่วโลกพยายามพัฒนาเข็มจิ๋ว ( Microneedle) มีขนาดระดับไมครอน และสามารถย่อย สลายได้เมื่อนำยาเข้าสู่ร่างกาย ที่สำคัญไม่เจ็บเพราะมีขนาดเล็ก ยาวประมาณ 1 มิลลิเมตรหรือ1,000 ไมครอนเจาะผ่านผิวหนังด้านบน แต่ไม่สัมผัสเซลล์ประสาทที่รับรู้ความเจ็บปวด จึงไม่รู้สึกเจ็บ ถือเป็นทางเลือกใหม่สำหรับคนกลัวเข็ม
ในสหรัฐอเมริกาเริ่มมีการพัฒนาและนำมาใช้ในการฉีดวัคซีนในรูปแบบที่เรียกว่า แผ่นแปะ (Microneedle Patch) เป็นแผงเข็มจิ๋ว 100 เข็มที่มีวัคซีนผสมอยู่ โดยใช้กับวัคซีนไข้หวัดใหญ่ แค่กดลงบนหลังมือเมื่อเข็มละลายจะปลดปล่อยวัคซีนเข้าสู่ร่างกาย ล่าสุดผ่านการทดสอบเฟสแรกในคนแล้ว พบว่า 70% อาสาสมัครพึงพอใจและอยากให้นำมาใช้แทนเข็มฉีดยา
อย่างไรก็ตาม จุดอ่อนของแผ่นแปะดังกล่าวคือ ผลิตมาจากโพลิเมอร์ชนิดละลายได้ช้า ต้องกดแช่ไว้ 20 นาทีจนกว่าเข็มจะละลาย จึงเป็นช่องว่างให้ ผศ.วีระยุทธ ศรีธุระวานิช ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ ได้พัฒนาเข็มฉีดยาขนาดไมครอนจากสารละลายน้ำตาลมอลโตส สามารถขึ้นรูปได้ที่อุณหภูมิต่ำ ลักษณะของเข็มเป็นรูปทรงกรวยหรือปิรามิดฐานหลายเหลี่ยม มีความสูงของตัวเข็มตั้งแต่ 100 - 3,000 ไมครอน สามารถเลือกประเภทของสารสำคัญที่ต้องการนำส่งได้อย่างอินซูลิน ยา วัคซีน ฮอร์โมน สารบำรุงผิวหรือสารสมุนไพร
จุดเด่นของสิ่งประดิษฐ์นี้คือ สามารถขึ้นรูปได้ที่อุณหภูมิต่ำ ทำให้สารสำคัญไม่เสื่อมสภาพ เข็มละลายได้รวดเร็วต้นทุนต่ำ เหมาะสำหรับพัฒนาต่อยอดเป็นผลิตภัณฑ์ และในอนาคตจะพัฒนาขึ้นรูปเข็มหรือเคลือบบนตัวเข็มเพื่อเป็นทางเลือกให้กับผู้ที่กลัวเข็ม
"สิ่งประดิษฐ์ของเราสามารถแข่งขันกันแผ่นแปะนำเข้าได้ เพราะละลายได้เร็วกว่า ไม่ต้องกดแช่ไว้นาน และในอนาคตสามารถพัฒนาให้รองรับการนำส่งสารประเภทต่างๆ ได้หมด ไม่ว่าเป็น วัคซีน อินซูลิน เครื่องสำอางและอีกตัวที่มีศักยภาพคือสมุนไพรไทย ซึ่งที่ผ่านมายังไม่เคยมีการศึกษาว่า ถ้านำส่งในรูปของการฉีดแทนการทาหรือรับประทานเป็นส่วนใหญ่ หากนำมารวมกันจะเป็นแพลตฟอร์มใหม่ที่น่าสนใจ โดยนำไปต่อยอดธุรกิจและอุตสาหกรรมให้มีมูลค่าเพิ่มได้"
ต่อยอดสู่ธุรกิจยา เครื่องสำอาง
ผศ.วีระยุทธ กล่าวอีกว่า เข็มจิ๋วยังช่วยลดปริมาณของวัคซีนลง 30% นั่นหมายความว่า การใช้สารวัตถุดิบตั้งต้นผลิตก็ลดลงด้วย ขณะนี้ได้ร่วมพัฒนากับองค์การเภสัชกรรม และคณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ เพื่อนำส่งวัคซีนต่างๆ ขณะเดียวกันต้องการหาผู้ประกอบการที่สนใจจะทดลองนำไปใช้กับสารอื่นๆ เพิ่มเติม อาทิ อินซูลิน เครื่องสำอาง สมุนไพร เพื่อเป็นแพลตฟอร์มใหม่วงการยาและเครื่องสำอาง
นอกจากนี้ยังได้พัฒนาในรูปแบบนวัตกรรมต่างๆ เช่น เข็มละลายได้จากไหมไทย ลูกกลิ้งแบบใช้แล้วทิ้ง เข็มกลวงที่บรรจุยาฉีดเข้าไปได้ หรือเข็มที่ต่อเข้ากับกระบอกฉีดใช้ทดแทนเข็มที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ล่าสุดจากการทดลองฉีดที่ตาหมู พบว่า เข็มใช้เวลาในการละลายไม่ถึง 10 วินาที แต่ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะตามีปริมาณน้ำที่เยอะกว่าผิวหนัง และ น้ำตาลมีการละลายเร็วกว่าโพลิเมอร์อยู่แล้ว จึงละลายได้เร็ว
"กรณีที่แต่ละคนใช้ขนาดยาไม่เท่ากันนั้น ในอนาคตคงต้องทำขนาดให้เหมาะสมกับความต้องการ S M L หรือ ทำขนาดเดียวแต่บางคนอาจต้องใช้ 2 แผ่นแปะ เป็นต้น ต่อไปนวัตกรรมดังกล่าวจะช่วยให้ผู้ป่วยสามารถจัดการฉีดยาได้เอง โดยเฉพาะผู้ที่ต้องฉีดด้วยตัวเองอย่างผู้ป่วยเบาหวาน หรือแม้แต่การฉีดวัคซีนบางชนิด ไม่ต้องไปสถานพยาบาลสามารถฉีดเองได้เพราะปลอดภัย เพียงแค่ใช้แรงกดให้เข็มเจาะผ่านผิวหนังเท่านั้น" ผศ.วีระยุทธ กล่าว