การวัดปริมาณน้ำตาลบนอัลบูมินเพื่อติดตามภาวะเบาหวาน

Abstract

คณะวิจัยได้ต่อยอดงานวิจัย จากสิทธิบัตรที่เกี่ยวกับแอปตาเมอร์ที่จับจำเพาะกับโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน และอัลบูมิน ศึกษาคุณสมบัติแอปตาเมอร์ดังกล่าวเพิ่มเติม เพื่อพัฒนาให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และนำแอปตาเมอร์ดังกล่าวไปพัฒนาต่อเป็นชุดตรวจ 3 รูปแบบ คือ (1) แบบการวัดสัญญาณฟลูออเรสเซนต์โดยใช้วัสดุนาโนร่วมด้วย (2) แบบเคมีไฟฟ้า และ (3) แบบวัดโมเลกุลเดี่ยวด้วยนาโนพอร์ ภาพรวมของผลงานดำเนินงานในปีที่ 1 เป็นไปตามแผนงานที่วางไว้ โดยคณะวิจัยสามารถพัฒนาเทคนิคการตรวจวัดไกลเคทเตดอัลบูมิน ในระดับห้องปฏิบัติการสำเร็จแล้ว 2 แบบ และดำเนินการยื่นขออนุสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้วนั่นคือ (1). กรรมวิธีการตรวจไกลเคทเตดอัลบูมินโดยการใช้แอปตาเมอร์ ร่วมกับสารละลายกราฟีนออกไซด์ (อนุสิทธิบัตรเลขที่ 1403001740 ยื่นเมื่อวันที่ 23 ธ.ค.2557) โดยวิธีการนี้อาศัยหลักการยับยั้งการส่งสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ของกราฟีนออกไซด์ เมื่อจับกับดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่ติดสลากด้วยสารฟลูออเรสเซนต์ ในสภาวะที่มีโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน แอปตาเมอร์จะถูกปล่อยออกมาจากกราฟีนออกไซด์ แล้วมาจับกับโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน และส่งสัญญาณฟลูออเรสเซนต์อีกครั้ง วิธีการที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถนำไปวิเคราะห์โปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมินจากซีรัมของคนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยมีค่าความเข้มข้นต่ำสุดที่วัดได้อยู่ที่ 50 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร ซึ่งมีความไวกว่าชุดตรวจทางการค้าที่ใช้หลักการจับกันของแอนติบอดีกับโปรตีนถึง 2 เท่า นอกจากนี้วิธีการที่พัฒนาขึ้นในโครงการนี้ยังมีขั้นตอน และวิธีการที่ไม่ยุ่งยาก สามารถอ่านผลได้ภายใน 30 นาที จึงสามารถที่จะนำไปพัฒนาต่อเพื่อใช้สำหรับติดตามภาวะแทรกซ้อน และวิวัฒนาการของโรคเบาหวานในผู้ป่วยจริงตามโรงพยาบาลทั่วไปได้ โดยได้มีการทดสอบกับตัวอย่างชีรัมจริง ในกลุ่มที่เป็นเบาหวาน และกลุ่มคนปกติจำนวน 20 ตัวอย่าง พบว่าวิธีการที่คณะวิจัยพัฒนาขึ้นนี้สามารถแยกกลุ่มผู้ป่วยเบาหวาน ออกจากกลุ่มคนปกติได้อย่างชัดเจน (2). กรรมวิธีการตรวจวัดไกลเคทเตดอัลบูมินโดยการใช้แอปตาเมอร์ ร่วมกับวิธีทางเคมีไฟฟ้า (อนุสิทธิบัตรเลขที่ 1503000656 ยื่นเมื่อวันที่ 1 พ.ค 2558) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาชุดตรวจหาโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน โดยใช้เทคนิคทางเคมีไฟฟ้า ร่วมกับแอปตาเมอร์ ซึ่งมีขั้นตอนในการวัดปริมาณโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน ที่ง่าย สะดวก รวดเร็ว ต้นทุนต่ำ ใช้ปริมาณสารที่ใช้วัดน้อย และยังสามารถตรวจวัดได้ที่ความเข้มข้นของโปรตีนเป้าหมายต่ำถึงระดับไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร โดยการยึดติดดีเอ็นเอแอปตาเมอร์ที่จำเพาะต่อโปรตีนไกลเคทเตดอัลบูมิน ลงบนพื้นผิวขั้วไฟฟ้าพิมพ์สกรีนคาร์บอนด้วยแรงดึงดูดจำเพาะของสเตรปตาวิดิน – ไบโอติน โดยกรรมวิธีนี้ สามารถตรวจวัดความเข้มข้นของโปรตีนไกลเคทเตด อัลบูมิน ที่ถูกจับโดยแอปตาเมอร์ ผ่านการวัดสัญญาณเคมีไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านขั้วไฟฟ้า โดยกรรมวิธีนี้สามารใช้ในการตรวจความเข้มข้นของไกลเคทเตดอัลบูมินได้ในซีรัมจริงในห้องปฏิบัติการ โดยในการดำเนินงานในปีที่ 2 นี้จะทำการพัฒนาให้วิธีดังกล่าวสามารถตรวจวัดเปอร์เซ็นต์ของไกลเคทเตดอัลบูมินในซีรัม และจะทำการทดสอบกับตัวอย่างซีรัมของผู้ป่วยเบาหวานในระดับห้องปฏิบัติการด้วย เทคนิคที่พัฒนาขึ้นนี้ใช้ได้ผลดีในระดับห้องปฏิบัติการ และกำลังถูกพัฒนาต่อไปเพื่อให้สามารถใช้ได้ผลดีในระดับภาคสนามที่เป็นกลุ่มตัวอย่างผู้ป่วยเบาหวาน และพร้อมกันนั้นทางกลุ่มนักวิจัยจะทำการเผยแพร่ข้อมูลข่าวสารต่างๆของผลงานวิจัยเหล่านี้สู่สาธารณชน โดยเน้นกลุ่มเป้าหมายหลักในเบื้องต้น ได้แก่ โรงพยาบาล, องค์การเภสัชกรรม เพื่อให้หน่วยงานเหล่านี้รับทราบ และทดลองนำผลผลิตวิจัยไปใช้ โดยจะมีการสาธิตการใช้ และการติดตามประเมินผลและปรับปรุง ลำดับต่อไปจะทำการสื่อสารให้ประชาชนทั่วไปเข้าใจรับทราบโดยทาง Website เป็นต้น