การพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ โดยใช้เทคนิค High-resolution melt (HRM) ร่วมกับ Real-Time PCR (qPCR) และระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) ปัญหาหลักที่งานวิจัยนี้แก้ไขคือความจำกัดของวิธีการตรวจสอบสายพันธุ์ SARS-CoV-2 แบบเดิมๆ เช่น whole-genome sequencing ซึ่งมีต้นทุนสูง ใช้เวลานาน และต้องอาศัยห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์เฉพาะทาง งานวิจัยนี้จึงนำเสนอวิธีการทางเลือกที่รวดเร็วกว่า ถูกกว่า และสามารถเข้าถึงได้ง่ายกว่า
จุดแข็งของงานวิจัยนี้คือการผสมผสานเทคนิค HRM และ qPCR ซึ่งเป็นเทคนิคที่มีความไวและความจำเพาะสูง การใช้ HRM ช่วยลดต้นทุนและระยะเวลาในการตรวจสอบสายพันธุ์ เทคนิค HRM นี้มีความเหมาะสมในการตรวจหาการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเล็กน้อยที่อาจเกิดขึ้นในไวรัส ทำให้สามารถตรวจจับและจำแนกสายพันธุ์ต่างๆ ของ SARS-CoV-2 ได้อย่างแม่นยำ ยิ่งไปกว่านั้น การนำระบบ AI มาใช้ในการวิเคราะห์ผลช่วยเพิ่มความรวดเร็วและความแม่นยำในการจำแนกสายพันธุ์ ระบบ AI สามารถเรียนรู้และปรับปรุงประสิทธิภาพในการจำแนกได้จากข้อมูลที่เพิ่มเข้ามาอย่างต่อเนื่อง ทำให้สามารถรองรับการกลายพันธุ์ของไวรัสในอนาคตได้ การพัฒนา Web Application ช่วยให้การเข้าถึงและใช้งานเทคนิคนี้สะดวกยิ่งขึ้น ผู้ใช้สามารถเพิ่มข้อมูลสายพันธุ์ใหม่ๆ เข้าไปในฐานข้อมูลได้ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการเฝ้าระวังการแพร่ระบาดของไวรัส การสามารถระบุสายพันธุ์อย่างรวดเร็วเช่น แอลฟาและเดลต้าได้พร้อมกันด้วยการตรวจแบบดูแพลกซ์ ช่วยลดเวลาและต้นทุนในการตรวจสอบอีกด้วย
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพของระบบ AI ขึ้นอยู่กับปริมาณและคุณภาพของข้อมูลฝึกฝน หากข้อมูลไม่เพียงพอหรือมีคุณภาพต่ำ ความแม่นยำในการจำแนกสายพันธุ์อาจลดลง นอกจากนี้ การพัฒนา Web Application อาจต้องมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้รองรับการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีและความต้องการของผู้ใช้ การตรวจสอบความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของผลลัพธ์ที่ได้จากระบบ AI ก็เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องดำเนินการอย่างต่อเนื่องเพื่อความมั่นใจในการใช้งาน แม้ว่างานวิจัยนี้จะมุ่งเน้นที่การจำแนกสายพันธุ์หลักๆ อย่างแอลฟาและเดลต้า แต่ความสามารถในการจำแนกสายพันธุ์ย่อยที่ซับซ้อนกว่า หรือสายพันธุ์ใหม่ๆ ในอนาคตอาจต้องได้รับการตรวจสอบและปรับปรุงเพิ่มเติม การประเมินความไวและความจำเพาะของเทคนิคนี้เมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ เช่น whole-genome sequencing ก็เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ข้อสรุปที่สมบูรณ์
โดยสรุป งานวิจัยนี้ได้นำเสนอเทคนิคการตรวจและจำแนกสายพันธุ์ SARS-CoV-2 ที่มีประสิทธิภาพ รวดเร็ว และต้นทุนต่ำ การผสมผสานเทคนิค HRM, qPCR และ AI พร้อมทั้งการพัฒนา Web Application ทำให้เทคนิคนี้มีความน่าสนใจและใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม การพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อเพิ่มความแม่นยำ ความไว และความครอบคลุมในการจำแนกสายพันธุ์ต่างๆ รวมถึงการตรวจสอบคุณภาพของข้อมูลและความถูกต้องของผลลัพธ์จาก AI เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเทคนิคนี้ในระยะยาว
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะสมกับอุตสาหกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
- อุตสาหกรรมการแพทย์และสุขภาพ: เทคนิคที่พัฒนาขึ้นสามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบและเฝ้าระวังการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ต่างๆ ในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ โรงพยาบาล และศูนย์วิจัย ช่วยให้การวินิจฉัยโรคทำได้รวดเร็วและแม่นยำขึ้น ลดระยะเวลาในการรอผลตรวจ และช่วยในการวางแผนการควบคุมโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- อุตสาหกรรมชีวภาพและเทคโนโลยีชีวภาพ: งานวิจัยนี้สามารถนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ตรวจวินิจฉัยเชิงพาณิชย์ โดยบริษัทที่ผลิตและจำหน่ายชุดตรวจทางการแพทย์ ช่วยเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันในตลาด และตอบสนองความต้องการของตลาดที่เพิ่มสูงขึ้น
- อุตสาหกรรมเทคโนโลยีสารสนเทศ: การพัฒนา Web Application ที่ใช้ระบบ AI เป็นโอกาสทางธุรกิจสำหรับบริษัทที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาซอฟต์แวร์ และการให้บริการด้านคลาวด์
- อุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์: บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์สำหรับการตรวจทางห้องปฏิบัติการ อาจนำเทคนิคนี้ไปใช้ในการพัฒนาและปรับปรุงเครื่องมือและอุปกรณ์การตรวจทางการแพทย์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะสมกับบุคคลากรในหลายสาขาอาชีพ ได้แก่:
- นักวิทยาศาสตร์การแพทย์: โดยเฉพาะนักไวรัสวิทยา นักจุลชีววิทยา และนักพันธุศาสตร์ ที่สามารถนำเทคนิคนี้ไปประยุกต์ใช้ในการวิจัยและพัฒนาการตรวจวินิจฉัยโรค
- แพทย์และพยาบาล: สามารถใช้เทคนิคนี้ในการตรวจวินิจฉัยโรค และติดตามอาการของผู้ป่วย ช่วยให้การรักษาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
- นักเทคนิคการแพทย์: รับผิดชอบในการปฏิบัติงานด้านการตรวจทางห้องปฏิบัติการ โดยใช้เทคนิคนี้ในการตรวจวิเคราะห์ตัวอย่าง และรายงานผลการตรวจ
- นักวิทยาการคอมพิวเตอร์และวิศวกรซอฟต์แวร์: มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาและบำรุงรักษา Web Application และระบบ AI ที่ใช้ในการวิเคราะห์ผลการตรวจ
- นักระบาดวิทยา: สามารถใช้ข้อมูลจากการตรวจสอบสายพันธุ์ไวรัสเพื่อวิเคราะห์และทำนายการแพร่ระบาดของโรค วางแผนการควบคุมโรคได้อย่างมีประสิทธิภาพ
| รหัสโครงการ : | 102852 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ.ดร. เบญจพร เลิศอนันตวงศ์ |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยมหิดล |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | 1) เพื่อออกแบบเทคนิคการตรวจหาและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) อย่างรวดเร็ว ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt 2) เพื่อพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ในการจำแนกชนิดของเชื้อ SARS-CoV-2 โดยอัตโนมัติ 3) เพื่อทดสอบเทคนิคที่พัฒนาขึ้นในการจำแนกชนิดของเชื้อ SARS-CoV-2 |
รศ.ดร. เบญจพร เลิศอนันตวงศ์. (2564). การพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt. มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพมหานคร.
รศ.ดร. เบญจพร เลิศอนันตวงศ์. 2564. "การพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt". มหาวิทยาลัยมหิดล. กรุงเทพมหานคร.
รศ.ดร. เบญจพร เลิศอนันตวงศ์. "การพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt". มหาวิทยาลัยมหิดล, 2564. กรุงเทพมหานคร.
รศ.ดร. เบญจพร เลิศอนันตวงศ์. การพัฒนาเทคนิคการตรวจและจำแนกชนิดของเชื้อไวรัสโคโรนาสายพันธุ์ใหม่ 2019 (SARS-CoV-2) ด้วยวิธีวิเคราะห์ High-resolution melt. มหาวิทยาลัยมหิดล; 2564. กรุงเทพมหานคร.