โครงการวิจัย 1: การใช้พลาสมาเย็นความดันบรรยากาศบำบัดแผลติดเชื้อดื้อยา

โครงการวิจัย 1: การใช้พลาสมาเย็นความดันบรรยากาศบำบัดแผลติดเชื้อดื้อยา

พลาสมามีความหมายในเชิงฟิสิกส์คือ อนุภาคหรืออนุมูลมีประจุ (charge particles) ของสสาร หรือคือสถานะแก๊สที่มีประจุ โดยเมื่อสสารได้รับพลังงานความร้อนหรือสนามไฟฟ้า เป็นการกระตุ้นให้เกิดการแตกตัวเป็นอนุภาคและอนุมูลที่มีประจุ แสงอัลตราไวโอเลต (UV) และ ความร้อน ความสนใจที่จะใช้พลาสมาเย็นความดันบรรยากาศ (non-thermal, cold atmospheric plasma) ในวงการชีววิทยาศาสตร์การแพทย์และสุขอนามัยมีอย่างกว้างขวางขึ้นในปัจจุบัน ดังจะเห็นได้จากการผลิตระบบ/อุปกรณ์จากเทคโนโลยีพลาสมาให้สามารถใช้งานกับมนุษย์โดยตรงได้ อาทิ  plasma skin regeneration ซึ่งได้ผ่านการรับรองมาตรฐานอาหารและยาในสหรัฐฯและยุโรปตั้งแต่ปี 2005 และ 2006 ตามลำดับ โดยมุ่งการวิจัยและพัฒนาระบบ/อุปกรณ์พลาสมาที่อุณหภูมิห้องให้ครอบคลุมการประยุกต์ใช้งานในวงการแพทย์ ทันตกรรมและสุขอนามัย

ระบบพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศจะผลิตอนุภาคพลาสมา ซึ่งมีอนุภาคทั้งอิเล็กตรอน ไอออนบวก/ลบ อนุมูลไว อาทิ O OH NO หรืออื่นๆ ตามองค์ประกอบของแก๊สพา (carrier gas) กับแก๊สผสม การกำหนดชนิดของอนุภาคขึ้นกับเป้าประสงค์ที่จะประยุกต์ใช้งานชีววิทยาศาสตร์การแพทย์ เช่นการประยุกต์ใช้พลาสมาเย็นความดันบรรยากาศ เพื่อการบำบัดแผลติดเชื้อ แผลเรื้อรัง เนื่องจากมีความต้องการใช้วิธีการรักษาแบบใหม่ ที่มีประสิทธิภาพในการทำลายเชื้อแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ และไม่ทำร้ายเนื้อเยื่อดี ช่วยกระตุ้นการสร้างเส้นเลือดเนื้อเยื่อใหม่ ที่ใช้ง่ายปลอดภัย และมีราคาประหยัด <br><br>

โครงการมีวัตถุประสงค์ที่จะพัฒนาระบบพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศ เพื่อใช้ในการบำบัดแผลติดเชื้อแบคทีเรียชนิดดื้อยา ในรูปแผ่นชีวภาพ (biofilm) แบบ in vitro โดยกำลังไฟฟ้าของพลาสมาเย็นกำหนดให้มีค่าไม่เกิน 2-3 วัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ซึ่งเป็นกำลังที่ปลอดภัยต่อการประยุกต์ต่อเนื้อเยื่อแผล แต่มีศักยภาพในการกำจัดแบคทีเรีย และศักยภาพในการกระตุ้นเซลล์ผิวหนังชั้นนอก ในด้านฟิสิกส์จะทำการวิเคราะห์อนุมูลพลาสมา กำลังแสง UV ที่เกิดขึ้น และกำลังไฟฟ้าและความปลอดภัยมาตรฐานของระบบพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศ ในทางชีวเคมีและชีวโมเลกุล จะทำการศึกษากระบวนการส่งถ่าย อันตรกริยาของอนุมูล OH และ NO ของพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศในการกำจัดแผ่นชีวภาพของแบคทีเรียดื้อยาโรค อาทิ Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), Enterococcus faecalis โดยศึกษาจากการถูกทำลายโดยอนุมูล OH ของเซลล์แบคทีเรียในแผ่นชีวภาพ และตรวจการเจริญเติบโต (proliferation) ของเซลล์ผิวหนังจากกลไกกระตุ้นด้วยอนุมูล NO

หัวหน้าโครงการ: รองศาสตราจารย์  ดร. ธีรวรรณ บุญญวรรณ¹⁾

นักวิจัยสมทบ: ดร. นิรุต ผุสดี¹⁾, ดร.สุรีย์พร สราภิรมย์²⁾, ดร. เกวลิน อินทนนท์³⁾, ศ. นพ. กิตติพันธ์ ฤกษ์เกษม⁴⁾, ศ.คลินิก. นพ. อภิรักษ์ ช่วงสุวนิช⁵⁾, ดร. อภิวัฒน์ วิใจคำ¹⁾

หน่วยงานต้นสังกัด: 1) ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 2) คณะวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยแม่โจ้, 3) คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, 4) คณะแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 5) คณะแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล