ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ชนิดไม่เจาะผ่านผิวหนังที่ดัดแปรด้วยวัสดุนาโนสำหรับการติดตามภาวะสุขภาพผู้สูงอายุ
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ที่ไม่ต้องเจาะผิวหนัง เพื่อติดตามภาวะสุขภาพของผู้สูงอายุโดยเฉพาะ โดยอาศัยวัสดุนาโนอย่าง graphene oxide (GO) และ Mxene เป็นองค์ประกอบหลักในการสร้างเซนเซอร์ที่ไวต่อสารชีวเคมีในเหงื่อ เช่น กลูโคส ยูเรีย คอร์ติซอล และนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ของโรคเบาหวาน โรคไต และโรคระบบประสาท จุดเด่นสำคัญของงานวิจัยนี้คือการออกแบบให้ตัวรับรู้มีความยืดหยุ่น สามารถติดกับเสื้อผ้าหรืออุปกรณ์สวมใส่ต่างๆ ได้อย่างสะดวก เพื่อการตรวจวัดอย่างต่อเนื่องและสะดวกสบายในชีวิตประจำวัน ไม่จำเป็นต้องมีการเจาะเลือดหรือเก็บตัวอย่างด้วยวิธีที่ยุ่งยาก
กระบวนการวิจัยครอบคลุมตั้งแต่การเลือกใช้วัสดุ การประดิษฐ์เซนเซอร์ การทดสอบประสิทธิภาพด้วยเทคนิคขั้นสูงอย่าง TEM, SEM-EDX, FT-IR, และ XPS รวมถึงการประเมินประสิทธิภาพการตรวจวัดด้วยสเปกโตรโฟโตมิเตอร์และโพเทนชิโอสแตท การเลือกใช้วัสดุนาโนอย่าง GO และ Mxene มีความน่าสนใจเพราะทั้งสองชนิดมีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการสร้างเซนเซอร์ที่มีความไวสูง GO มีพื้นที่ผิวสูงและสามารถดัดแปลงทางเคมีได้ง่าย ในขณะที่ Mxene มีความนำไฟฟ้าดีและมีความเสถียรสูง การนำทั้งสองวัสดุมาใช้ร่วมกันจึงคาดว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจวัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ งานวิจัยยังเน้นถึงการผสานรวมตัวรับรู้ทางเคมีกับเซนเซอร์ทางกายภาพอื่นๆ และเชื่อมต่อแบบไร้สาย เพื่อให้ได้ข้อมูลสุขภาพที่ครบถ้วน เช่น อัตราการเต้นของหัวใจ อุณหภูมิร่างกาย และข้อมูลทางเคมีจากเหงื่อ การประมวลผลข้อมูลแบบครบวงจรนี้จะช่วยให้แพทย์หรือผู้ป่วยสามารถวิเคราะห์ภาวะสุขภาพได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว การออกแบบให้สามารถผลิตได้ง่ายด้วยวิธีการเคลือบผิวและการพิมพ์สกรีน บ่งชี้ถึงศักยภาพในการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลงและสามารถเข้าถึงผู้บริโภคได้ง่ายขึ้น
อย่างไรก็ตาม งานวิจัยยังมีความท้าทายบางประการที่ควรพิจารณา เช่น ความแม่นยำของการตรวจวัดในสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน ความทนทานของเซนเซอร์ และการวิเคราะห์ข้อมูลที่ซับซ้อน การทดสอบในกลุ่มตัวอย่างผู้สูงอายุขนาดใหญ่ และการศึกษาในระยะยาว จะเป็นส่วนสำคัญในการยืนยันประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของตัวรับรู้ การพิจารณาถึงความแตกต่างของเหงื่อในแต่ละบุคคล เช่น ปริมาณเหงื่อ ความเข้มข้นของสารชีวเคมี และปัจจัยอื่นๆ ก็มีความสำคัญต่อการพัฒนาเซนเซอร์ให้มีความแม่นยำสูงยิ่งขึ้น การพัฒนาอัลกอริทึมการวิเคราะห์ข้อมูลที่ชาญฉลาด เพื่อแยกแยะสัญญาณรบกวนและให้ผลการวิเคราะห์ที่เชื่อถือได้ ก็เป็นอีกสิ่งหนึ่งที่ควรให้ความสำคัญ
โดยรวมแล้ว งานวิจัยนี้มีความน่าสนใจและมีความเป็นไปได้สูงที่จะนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการดูแลสุขภาพผู้สูงอายุที่ก้าวหน้า การออกแบบที่เน้นความสะดวกสบาย การตรวจวัดที่ต่อเนื่อง และการวิเคราะห์ข้อมูลที่ครบถ้วน จะช่วยให้ผู้สูงอายุสามารถดูแลสุขภาพของตนเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ และลดภาระของระบบสาธารณสุข การพัฒนาต่อไปควรเน้นการแก้ไขข้อจำกัดและการทดสอบอย่างครอบคลุม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูง ก่อนที่จะนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการแพทย์ อุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สวมใส่
อุตสาหกรรมการแพทย์: ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่นี้สามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบและติดตามภาวะสุขภาพของผู้สูงอายุได้อย่างต่อเนื่อง ช่วยให้แพทย์สามารถวินิจฉัยโรคได้รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น ลดความเสี่ยงของการเกิดภาวะแทรกซ้อน และปรับแผนการรักษาได้อย่างทันท่วงที นอกจากนี้ ยังสามารถนำไปใช้กับกลุ่มผู้ป่วยโรคเรื้อรังอื่นๆ ได้อีกด้วย
อุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ: งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวัสดุนาโนและเซนเซอร์ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีหลักในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพ ผลงานวิจัยนี้สามารถนำไปต่อยอดพัฒนาเซนเซอร์สำหรับตรวจวัดสารชีวเคมีอื่นๆ หรือใช้กับการตรวจวัดทางชีวภาพอื่นๆ ได้อีกมากมาย
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สวมใส่: ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ การพัฒนาเซนเซอร์ที่มีความแม่นยำ ความทนทาน และความสะดวกสบาย จะช่วยเพิ่มศักยภาพของอุตสาหกรรมนี้ และนำไปสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ที่ตอบสนองความต้องการของผู้บริโภคได้ดียิ่งขึ้น
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับนักวิจัยทางด้านวัสดุศาสตร์ วิศวกรรมชีวการแพทย์ วิศวกรรมเคมี และนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล
นักวิจัยทางด้านวัสดุศาสตร์: งานวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวัสดุนาโน การสังเคราะห์ และการดัดแปลงวัสดุ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเซนเซอร์ นักวิจัยทางด้านวัสดุศาสตร์สามารถมีส่วนร่วมในการพัฒนาและปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุ ให้เหมาะสมกับการใช้งานในเซนเซอร์ และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้าง สมบัติ และประสิทธิภาพของวัสดุ
วิศวกรรมชีวการแพทย์: วิศวกรชีวการแพทย์สามารถมีส่วนร่วมในการออกแบบ พัฒนา และทดสอบตัวรับรู้ การออกแบบระบบการตรวจวัด การประมวลผลสัญญาณ และการพัฒนาอัลกอริทึมการวิเคราะห์ข้อมูล มีความสำคัญต่อการทำงานของเซนเซอร์
วิศวกรรมเคมี: วิศวกรเคมีมีความเชี่ยวชาญในด้านกระบวนการทางเคมี การผลิต และการควบคุมคุณภาพ สามารถมีส่วนร่วมในการพัฒนาขั้นตอนการผลิต การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และการควบคุมคุณภาพของเซนเซอร์
นักวิทยาศาสตร์ข้อมูล: ข้อมูลจากเซนเซอร์มีความซับซ้อน การวิเคราะห์ข้อมูล การสร้างแบบจำลอง และการพัฒนาอัลกอริทึมการทำนาย จำเป็นต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล เพื่อแยกแยะข้อมูลที่สำคัญ และให้ผลการวิเคราะห์ที่แม่นยำ
| รหัสโครงการ : | 125044 |
| หัวหน้าโครงการ : | ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ |
| ปีงบประมาณ : | 2564 |
| หน่วยงาน : | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | To create wearable chemical sensors using GO and Mxene modified flexible substrate for non-invasive detection of trace level of biomarkers To apply the as-prepared wearable chemical sensors for targeted disease monitoring in real biofluids of volunteer aging individuals To integrate our developed wearable chemical sensors with the physiological sensors and wireless connection for complete health status evaluation |
ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ. (2564). ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ชนิดไม่เจาะผ่านผิวหนังที่ดัดแปรด้วยวัสดุนาโนสำหรับการติดตามภาวะสุขภาพผู้สูงอายุ. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. .
ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ. 2564. "ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ชนิดไม่เจาะผ่านผิวหนังที่ดัดแปรด้วยวัสดุนาโนสำหรับการติดตามภาวะสุขภาพผู้สูงอายุ". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. .
ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ. "ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ชนิดไม่เจาะผ่านผิวหนังที่ดัดแปรด้วยวัสดุนาโนสำหรับการติดตามภาวะสุขภาพผู้สูงอายุ". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2564. .
ดร. นาฏนัดดา รอดทองคำ. ตัวรับรู้ทางเคมีแบบสวมใส่ชนิดไม่เจาะผ่านผิวหนังที่ดัดแปรด้วยวัสดุนาโนสำหรับการติดตามภาวะสุขภาพผู้สูงอายุ. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2564. .