“ขดลวดค้ำยันหลอดเลือดแดงคาโรติดจากวัสดุฉลาดที่ขยายตัวได้เองสำหรับการป้องกันโรคหลอดเลือดสมอง” ผลงานของ 3 นักศึกษาจาก 2คณะ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ประกอบด้วยนายธราธิป แสงอรุณ (ตะวัน) ชั้นปีที่ 2 ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล นายพลาจักษณ์ ปานเกษม (ซี) ชั้นปีที่ 2 ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ และนายจิรพนธ์ เส็งหนองแบน (โชกุน) ชั้นปีที่ 1 สาขาวิชาการบูรณาการการออกแบบด้วยพหุปัญญา คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการออกแบบ โดยมี รศ. ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ และหัวหน้าห้องปฏิบัติการทดสอบและวิเคราะห์วัสดุฉลาดและวัสดุชั้นสูง (SMART LAB) มจธ. เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ได้รับรางวัลชนะเลิศ กลุ่มพลังงาน วัสดุ และเคมีชีวภาพ จากเวทีการประกวดสิ่งประดิษฐ์ระดับเยาวชน Thailand New Gen Inventors Award 2024: I-New Gen Award 2024 ในงานวันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2567 จัดโดยสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) เมื่อต้นปี 2567 ที่ผ่านมา ซึ่งทั้งสามคนนอกจากจะเป็นรุ่นพี่รุ่นน้องต่างคณะที่ได้มาทำผลงานร่วมกันแล้ว ยังเป็นรุ่นพี่รุ่นน้องจากโรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย ปทุมธานี และเคยทำผลงานร่วมกันมาก่อนตั้งแต่ชั้นมัธยม เพราะต่างก็เป็นเด็กสายวิทย์ที่ชื่นชอบทำงานวิจัย และส่งเข้าประกวดแข่งขันตามเวทีต่างๆ นำมาสู่การทำงานร่วมกันอีกครั้งในระดับมหาวิทยาลัย และจากจุดเริ่มต้นของผลงานชิ้นนี้ได้เป็นเส้นทางที่ปูพื้นฐานให้นักศึกษาทั้งสามคนได้เก็บเกี่ยวความรู้และประสบการณ์ในการก้าวสู่การเป็น “นักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมชีวภาพ” เพื่อทำงานด้านการแพทย์ในอนาคต 

ธราธิป แสงอรุณ หรือ ตะวัน นักศึกษาชั้นปีที่ 2 ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล กล่าวว่า ตอนอยู่ ม.ปลาย ตนเองและพลาจักษณ์ ได้ร่วมทำโครงงานที่นำยางพารามาประยุกต์เป็นแผ่นปูพื้นและสนับเข่าสำหรับผู้สูงอายุ เพื่อส่งประกวดในและต่างประเทศ  และด้วยความชื่นชอบเรื่องวัสดุศาสตร์  จึงมาเรียนต่อในภาควิชาเครื่องมือและวัสดุ มจธ. ก่อนจะย้ายมาเรียนที่ภาควิชาวิศกรรมเครื่องกล เพราะได้เห็นงานวิจัยในห้องปฏิบัติการวัสดุฉลาด (SMART LAB) ที่มีความหลากหลาย มี know how หลายอย่าง ประกอบกับส่วนตัวอยากจะทำวิจัยเกี่ยวกับขดลวดค้ำยันหลอดเลือดแดงคาโรติด เพราะเห็นว่ามีประโยชน์สามารถพัฒนาต่อยอดไปได้ไกลและมีผลกระทบต่อประเทศ

ด้าน พลาจักษณ์ ปานเกษม หรือ ซี นักศึกษาชั้นปีที่ 2 ภาควิชาวิศวกรรมโยธา กล่าวว่า แม้ตนเองเลือกเรียนในภาควิชาวิศวกรรมโยธา แต่เรื่องขวดลวดนี้คืองานในเชิงวัสดุศาสตร์ที่ตนเองก็ยังมีความสนใจอยู่ ที่สำคัญคือ การทำงานนี้ทำให้ตนเองมีโอกาสอบรมความเป็นไปได้ของชิ้นงานนี้ในด้านธุรกิจ อบรมกฎหมายที่เกี่ยวข้องและได้พบเจอกับนักลงทุน ทำให้รู้สึกว่าตนเองมีความรู้หลากหลายมากขึ้น รู้ว่าการไปเป็นสตาร์ทอัพต้องทำอย่างไร จากเดิมที่ไม่เคยรู้และไม่เคยสนใจมากก่อน ซึ่งสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญพอๆ กับการสร้างนวัตกรรมให้สำเร็จ และเป็นความรู้ที่สามารถนำไปใช้กับงานอื่นๆ ได้อีกด้วย

สำหรับ จิรพนธ์ เส็งหนองแบน หรือ โชกุน เจ้าของรางวัลที่ 2 จากเวทีโครงงานวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมสำหรับเยาวชน ระดับโลก Regeneron ISEF จากผลงาน “การพัฒนาวัสดุปลูกที่ใช้ทางอากาศ คือ การปล่อยเมล็ดพืชทางอากาศและใช้แรงในการแตกกระจายของรูปทรงเลียนแบบผลน้อยหน่าเครือ ที่ทำให้กระจายเมล็ดไปในทิศทางต่างๆ ได้ไกลเพื่อช่วยฟื้นฟูป่าที่ถูกไฟไหม้” เมื่อครั้งศึกษาในระดับ ม.ปลาย และปัจจุบันก้าวเข้าสู่รั้ว มจธ. คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการออกแบบ นักศึกษาชั้นปี 1 สาขาวิชาการบูรณาการการออกแบบด้วยพหุปัญญา (MIDI) กล่าวว่า ที่มาร่วมทำงานวิจัยนี้เพราะมีความน่าสนใจ และตนเคยเสียคุณตาไปด้วยโรคหลอดเลือดสมองตีบ จึงอยากจะมีส่วนช่วยเหลือคนอื่นที่อาจจะเจอเหตุการณ์แบบเดียวกับตน

สำหรับเหตุผลที่ทำให้ทั้ง 3 คน สนใจจะทำโครงงานวิจัยเรื่องนี้นั้น ตะวัน ในฐานะหัวหน้าทีม กล่าวว่า หลอดเลือดแดงคาโรติด (carotid artery) ซึ่งเป็นหลอดเลือดแดงที่ทำหน้าที่ส่งเลือดขึ้นไปเลี้ยงสมอง หากเกิดการตีบหรือมีลิ่มเลือดมาอุดตัน ก็อาจจะทำให้สมองขาดเลือด และเกิดอัมพาตตามมา โดยปัจจุบันมีคนไทยที่ป่วยเป็นโรคหลอดเลือดสมองคาโรติดตีบนี้ค่อนข้างมาก ปีหนึ่งๆ กว่า 100000 คน และยังพบว่ามีจำนวนของผู้ป่วยเพิ่มขึ้นทุกปี เพราะไทยมีผู้สูงอายุเพิ่มขึ้นและอันตรายจากโรคนี้เริ่มจะเกิดขึ้นกับคนที่มีอายุที่น้อยลงเรื่อยๆ เพราะอาหารการกิน โดยกลุ่มคนเป็นโรคหลอดเลือดสมองคาโรติดตีบจะมีอัตราการเสียชีวิต 15% และอีก 15-20% ในกลุ่มคนที่เป็นโรคนี้จะเกิดอัมพฤกษ์หรืออัมพาต ปัญหาคือ อุปกรณ์ในการถ่างหลอดเลือดที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศนอกจากมีราคาแพงแล้ว ยังเป็นอุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาให้เข้ากับสรีระของคนตะวันตกมากกว่าคนเอเชีย

“การใช้อุปกรณ์ที่ทำขึ้นในต่างประเทศอาจไม่เหมาะกับสรีระของคนไทยนัก หากเราสามารถสร้างอุปกรณ์ขยายหลอดเลือดนี้ได้ ก็น่าจะต่อยอดไปสู่งานเชิงพาณิชย์ได้ จึงชวนเพื่อนๆ มาทำด้วยกัน โดยนำต้นแบบเวอร์ชั่น 1 ที่รุ่นพี่ใน SMART LAB ทำไว้ มาพัฒนาเป็นเวอร์ชั่น 2 เมื่อปลายปี 2566 และได้รับรางวัลชนะเลิศ จาก วช.เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา” ตะวัน กล่าว

ด้าน ซี กล่าวถึงนวัตกรรมชิ้นนี้ว่า จุดเด่นของเวอร์ชั่นนี้ คือการออกแบบให้ขดลดมีลักษณะเรียวปลาย หรือสโลป เป็นสูตรใหม่ที่เราพัฒนาขึ้น โดยออกแบบแพทเทิร์นลายสานลวด ที่ให้เกิดการกระจายแรงที่ดีขึ้น ลดโอกาสที่จะเกิดบาดแผลในหลอดเลือดให้น้อยลง  รวมถึงมีการคำนวณสูตรของส่วนผสมต่างๆ ที่นำมาผลิต เพื่อให้ได้ขดลวดสามารถทำหน้าที่รับแรงดันเลือดที่อุณหภูมิ 37 องศาได้ตามต้องการ โดยมีอายุการใช้งานที่ยาวนานเพราะขดลวดนี้จะต้องอยู่ในหลอดเลือดแดงคาโรติดของผู้ป่วยไปตลอดชีวิต

“เมื่อออกแบบให้ลักษณะของขดลวดมีความเรียวที่ปลาย หรือสโลป วิธีการผลิตต่างๆ ก็ต้องเปลี่ยนไป การทำงานก็มีความยากขึ้น เราจึงมีการแบ่งหน้าที่กัน โดยตนในฐานะเครื่องกล จะรับผิดชอบการใช้งานจริงว่าจะต้องมีอะไรบ้างและทดสอบให้ตรงกับที่องค์การอาหารและยา (อย.) กำหนด ส่วนซีจะเป็นคนออกแบบชิ้นงาน รูปแบบลายสาน ออกแบบแพทเทิร์น ขณะที่โชกุนจะช่วยเรื่องการสานลวด การออกแบบตัวโม และมองภาพรวมทิศทางความเป็นไปได้กับการใช้งานจริง ศึกษาค้นคว้าความเป็นไปได้ของมูลค่าผลิตภัณฑ์ในตลาด ข้อมูลทั้งในเชิงธุรกิจและวิจัย” ตะวัน กล่าวเสริมท้าย

ด้าน รศ. ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ และหัวหน้าห้องปฏิบัติการวัสดุฉลาด (SMART LAB) มจธ. กล่าวว่า เราเป็นห้องปฏิบัติการที่พัฒนาเกี่ยวกับอุปกรณ์การแพทย์เน้นเรื่องของการเอาวัสดุฉลาดมาใช้ในกระบวนการรักษาแบบบาดเจ็บน้อยที่สุด  โดยผลงานขดลวดของนักศึกษาทั้ง 3 คนนี้ ยังอยู่ระดับเทียร์ 3 (Tier3) คือ ระดับการออกแบบ ทำต้นแบบ และทดสอบพื้นฐาน โดยในขั้นตอนต่อไปคือการทดสอบความปลอดภัย และการทดสอบกับสิ่งมีชีวิต ตามเกณฑ์ของ อย. เป็นลำดับต่อไป โดยทางห้องปฏิบัติการตั้งเป้าว่า จะสามารถผลิตในโรงงานเพื่อทดลองใช้กับมนุษย์ และเกิดการผลิตเชิงพาณิชย์เพื่อจำหน่ายจริงได้ภายในปี 2568

“ขดลวดค้ำยันหลอดเลือดแดงคาโรติด ปัจจุบันมีมูลค่าทางการตลาดทั่วโลกกว่า 4000 ล้านบาท ขณะที่ราคานำเข้าชิ้นละมากกว่า 1 แสนบาท ดังนั้น หากประเทศไทยสามารถผลิตได้เอง นอกจากจะเหมาะกับสรีระคนไทยแล้ว ยังจะช่วยให้คนไทยสามารถเข้าถึงการรักษาด้วยอุปกรณ์ชิ้นนี้ได้มากขึ้น ในราคาที่ถูกลง รวมถึงโอกาสที่จะใช้กับผู้ป่วยชาวเอเชีย ในประเทศอื่นๆ อีกด้วย” รศ. ดร.อนรรฆ กล่าว