“10 เทคโนโลยีแห่งอนาคต”
พบในชีวิตประจำวันช่วง5-10ปี

ผอ.สวทช. กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เสนอมุมมองเรื่องเทคโนโลยีใหม่ๆในงาน “Thailand Tech Show 2016”  ที่จะส่งผลกระทบต่อชีวิตในช่วงเวลา 5-10 ปีข้างหน้า เพื่อให้ผู้ประกอบการและคนทั่วไปเตรียมตัวได้อย่างเหมาะสม โดยเทคโนโลยีจำนวนมากเกี่ยวข้องกับเรื่องอิเล็กทรอนิกส์และไอที เทคโนโลยีชีวภาพ วัสดุศาสตร์ และนาโนเทคโนโลยี อาทิ  การออกแบบโครงสร้างอาหารและอาหารเฉพาะบุคคล ผิวที่สองและอากาศยานไร้คนขับ ที่ออกแบบไปใช้ประโยชน์หลากหลาย

ดร.ณรงค์ ศิริเลิศวรกุล ผู้อำนวยการสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กล่าวว่า ปี 2553 เราพูดถึง รถยนต์ไฟฟ้า ตอนนี้เราก็เห็นแล้วว่า รถยนต์ Tesla มาแรงมากๆ ในต่างประเทศ ปี 2554 เราพูดถึง พลาสติกชีวภาพ ตอนนี้ก็เห็นมีแก้วกาแฟในร้านดังบางแห่งที่หันมาใช้วัสดุแบบนี้แล้ว ในหลายปีหลัง เราพูดถึงการพิมพ์ล้ำยุคอย่าง 3D- หรือ 4D printing รวมไปถึง bioprinting ที่เป็นการพิมพ์เซลล์ที่ใช้ซ่อมแซมร่างกาย ก็จะเห็นว่า 3D-printing เริ่มมีผลิตภัณฑ์ขายกันเกร่อแล้ว ขณะที่ 4D กับ bioprinting ก็ใกล้จะวางตลาดเข้ามาเรื่อยๆ แล้ว เกม Pokemon Go ก็ใช้เทคโนโลยี Augmented Reality ที่เราพูดถึงไปเมื่อ 3 ปีก่อน

ในปีนี้ เราขอนำเสนอเทคโนโลยีทั้ง 10 แบบ ในลักษณะของ ภาพจำลองอนาคต หรือ scenario ตั้งแต่เราตื่น ไปจนถึงการทำงาน หรือดำรงชีวิตระหว่างวันดังนี้

(1) Food Structure Design คือ การออกแบบโครงสร้างอาหาร เพื่อให้อาหารที่ดี มีความน่ารับประทานมากขึ้น จึงเป็นเทคโนโลยีสำคัญ ทำให้อาหารดูดี มีเนื้อสัมผัสดี อีกทั้งยังสามารถให้กลิ่น รสชาติ และสารอาหาร ได้อย่างครบถ้วน จะต้องอาศัยความรู้เรื่องต่างๆ ที่เกี่ยวข้องจำนวนมาก และถือเป็นงานวิจัยด้าน วัสดุศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ ที่มาแรง

ตัวอย่างการออกแบบอาหารจำพวกนี้ เช่น ผลงานวิจัย ไส้กรอกไขมันต่ำ ของ เอ็มเทค สวทช. ที่ทำกับ บ.เบทาโกร ซึ่งสามารถทำให้ไส้กรอกมีปริมาณไขมันต่ำกว่า 5% จากที่ปกติแล้วไส้กรอกทั่วไปจะมีไขมันอยู่ราว 20-30% โดยไม่ทำให้รสสัมผัสนุ่มลิ้นของไส้กรอกเปลี่ยนแปลงไปด้วย ที่สำคัญคือ สารที่ใส่ทดแทนไขมันเข้าไป ยังช่วยเพิ่มเส้นใยอาหารที่ดีต่อสุขภาพอีกด้วย

สำหรับประเทศไทยที่กำลังก้าวเข้าสู่สังคมผู้สูงอายุ ซึ่งอาจจะมีปัญหาการเคี้ยวอาหารยากลำบาก ก็มีความพยายามพัฒนาอาหารที่มีเคี้ยวง่าย ส่วน ผู้ป่วยอัมพฤกษ์ อัมพาต ก็ต้องการอาหารบดที่ไม่เหลวจนเกินไป เพราะอาจไหลเข้าหลอดลม และก่อให้เกิดภาวะติดเชื้อและเป็นอันตรายได้

(2) Personalized Food  อาหารเฉพาะบุคคล คือ อาหารที่ออกแบบโดยอาศัย ข้อมูลสุขภาพของตัวท่านอย่างจำเพาะ ซึ่งการจะทำเช่นนั้นได้ ต้องอาศัยข้อมูลทางชีววิทยาจำนวนมาก ต้องใช้เทคโนโลยีที่ลงท้ายด้วย โอมิกส์ ทั้งหลาย เช่น จีโนมิกส์ (genomics) ที่ศึกษาข้อมูลพันธุกรรมทั้งหมดของคนเรา โปรตีโอมิกส์ (proteomics) ที่ศึกษาโปรตีนทุกชนิดของคนเรา อีกหน่อยจะได้ยินเรื่องเกี่ยวกับ nutrigenomics และ nutrigenetics ที่บอกความสัมพันธ์ระหว่างอาหารกับพันธุกรรมของแต่ละคน

“จะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีแบบนี้ขนานไปกับ personal genomics และ pharmacogenetics ที่ช่วยออกแบบยาตามข้อมูลพันธุกรรม ที่เราเคยกล่าวถึงไปตั้งแต่ปี 2553 และ 2554  ตัวอย่าง บริษัท MyDiet Clinic รับตรวจ แนวโน้มการเกิดโรคต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น โรคความดันโลหิตสูงจากโซเดียม ความดันโลหิตต่ำจากโฟเลต โรคจากระดับไตรกลีเซอไรด์สูง เป็นต้น โดยประเมินจากพันธุกรรมใน 7 ยีน แล้วนำมาใช้ออกแบบสูตรอาหาร พร้อมให้คำแนะนำด้านสุขภาพแบบต่างๆ ถือเป็นเทคโนโลยีแบบ mass customization

บริษัท TNO Innovation For Life พัฒนาวิธีหาความเชื่อมโยงอาหารกับสุขภาพ และพัฒนาวิธีทำ 3D Printed Food สำหรับผู้สูงอายุที่มีปัญหาการกลืน โดยออกแบบทั้งสารอาหาร รูปร่างหน้าตา และรสชาติของอาหารด้วย

ภาพจากwww.newscientist.com

(3) Second Skin เรื่องหน้าตาผิวพรรณ ถือเป็นเรื่องที่คนสมัยนี้ให้ความสนใจกันมาก มีผลิตภัณฑ์บำรุงผิวออกมาใหม่ๆ ตลอดเวลา จะดีเพียงใด หากมีผลิตภัณฑ์ที่ปลอดภัย ใช้งานง่าย และที่สำคัญคือ ไม่แพงนัก วิธีใช้งานก็เพียงแค่ทามันลงบนผิวของเรา มันก็จะทำหน้าที่ประหนึ่ง เป็นผิวที่สอง หรือ Second Skin ให้กับเราได้ เรื่องนี้ใกล้จะเป็นจริงแล้ว เพราะมีการผนึกกำลังของกลุ่มนักวิจัยจาก MIT, Massachusetts General Hospital, บริษัท Living Proof และ Olivo Labs ในสหรัฐฯ ที่กำลังพัฒนานวัตกรรมที่เรียกว่า Second Skin Polymer กันอยู่

พอลิเมอร์ดังกล่าวมีสมบัติที่ดี แทบจะเทียบเท่ากับผิวหนังของหนุ่มสาว คือ ยืดหยุ่นสูงถึง 250% ไม่ระคายเคืองต่อผิวหนัง ยอมให้ออกซิเจนและความชุ่มชื้น ซึมผ่านลงไปสู่ผิวจริงได้ดี พอลิเมอร์ดังกล่าวคือ polysiloxane หากทาพอลิเมอร์ดังกล่าว แล้วทาเจลอีกชนิดหนี่งที่มี platinum เป็นองค์ประกอบ ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทับลงไป พอลิเมอร์ในชั้นแรกเกิดโครงสร้างที่ประสานกันในไม่กี่วินาที เกิดเป็นฟิล์มใสที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ทำหน้าที่ปกป้องผิวกายเราให้ดูอ่อนเยาว์ เต่งตึง และชุ่มชื้น โดยผลิตภัณฑ์ดังกล่าวทำงานได้นานถึง 24 ชั่วโมง ทนต่อเหงื่อและน้ำ ไม่ลอกออกง่ายๆ และยังช่วยป้องกันรังสียูวี อีกด้วย ที่สำคัญคือ Second Skin ดังกล่าว ยังสามารถประยุกต์ใช้ในการนำส่งยาหรือสารอื่นๆ ได้อีกด้วย

สำหรับในประเทศไทย มี ห้องปฏิบัติการนาโนเวชสำอาง ของ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สวทช. ที่สนใจทำวิจัยเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์นี้อยู่

(4) Micro Supercapacitor  ปัจจุบันมีการใช้งานมือถือกันมาก ต้องมีเพาเวอร์แบงก์ติดตัวด้วย บางคนมากกว่า 1 เครื่อง  หากเสื้อผ้าที่เราสวมใส่สามารถชาร์จไฟให้มือถือได้จะเป็นประโยชน์มาก ขณะนี้มีการพัฒนาตัวเก็บประจุยิ่งยวดขนาดจิ๋ว หรือ Micro Supercapacitor กันอยู่ (อุปกรณ์ที่ว่านี้มีชื่อย่อทางวิชาการว่า EDLC ) โดยมีโครงสร้างง่ายๆ ที่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว และสารอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte) เมื่อชาร์จไฟ ประจุบวกและลบจะวิ่งไปยังขั้วตรงข้าม และเมื่อคายประจุ มันจะวิ่งกลับมาที่สารอิเล็กโทรไลต์เหมือนเดิม โดยไม่มีปฏิกิริยาเคมีมาเกี่ยวข้อง จึงต่างจากแบตเตอรี่ในปัจจุบัน

ระบบแบบนี้ ชาร์จและปล่อยประจุได้เร็วมาก และไม่มีการสึกกร่อนด้วย จึงชาร์จไฟได้เป็นล้านๆ ครั้งโดยไม่เสื่อมสภาพ ที่สำคัญคือ สามารถออกแบบให้มีลักษณะโค้งงอได้ และสร้างซ้อนกันเป็นชั้นๆ ได้ จึงทำให้ออกแบบให้มีความจุมาก แต่ยังมีขนาดเล็กมาก

ลักษณะสำคัญอีกอย่างคือ สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานได้หลายรูปแบบ เช่น จากการสั่นสะเทือน หรือจากอุณหภูมิ จึงเหมาะมากที่จะนำมาใช้ประกอบเข้ากับเส้นใยเสื้อผ้า

“มีการคาดหมายว่าในอนาคต เราน่าจะชาร์จมือถือจากเสื้อผ้าได้ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ (wearable electronics) จึงไม่น่าจะเป็นเรื่องที่ไกลเกินเอื้อมอีกต่อไป ขณะนี้ในประเทศไทย ศูนย์นวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ ของ เนคเทค สวทช. ก็กำลังวิจัยและพัฒนา Micro Supercapacitor แบบนี้อยู่ โดยอาศัยกราฟีนมาใช้เป็นขั้วไฟฟ้า”

ภาพจาก thenewstack.io

(5) Programmable Materials ในสามปีที่ผ่านมา มีการกล่าวถึงวัสดุฉลาดหลายจำพวก ทั้งพวกที่ซ่อมแซมตัวเองได้ หรือมีคุณสมบัติพิเศษแบบที่เรียกว่าเป็น smart polymer, smart textile และ intelligent material ในปีนี้ จะขอพูดถึงวัสดุฉลาดอีกจำพวกหนึ่งคือ วัสดุที่สามารถตั้งโปรแกรมได้ หรือ programmable materials

กล่าวเปรียบเทียบให้ง่าย ปัจจุบันเรามีวัสดุที่เปลี่ยนแปลงสภาพบางอย่างได้เมื่อถูกกระตุ้น เช่น แก้วน้ำที่เติมน้ำร้อน แล้วจะมีภาพปรากฏให้เห็น หรือหลอดไฟที่เมื่อมีสัญญาณเรียกเข้ามายังมือถือก็จะสว่างขึ้น แต่ในกรณีนี้จะเป็น การเปลี่ยนแปลงรูปร่าง และฟังก์ชันการทำงานได้ ตามสิ่งแวดล้อมหรือสภาวการณ์ต่างๆ เช่น เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น สนามแม่เหล็ก สนามไฟฟ้า ความดัน สภาพทางเคมี หรือแม้แต่เมื่อถูกแสงในย่านความถี่ต่างๆ ปัจจุบันในภาคอุตสาหกรรมต้องการวัสดุพวกนี้อย่างยิ่ง แต่มักจะจำกัด เนื่องจากมีราคาแพง หรือสร้างและประกอบยุ่งยาก

มีความพยายามจะออกแบบยานยนต์ หรืออากาศยานด้วยวัสดุโปรแกรมได้ เช่น กรณีของ คาร์บอนไฟเบอร์โปรแกรมได้ คาร์บอนไฟเบอร์ เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรง เหนียว และมีน้ำหนักเบา ซึ่งทำให้ใช้งานได้ในหลายอุตสาหกรรม บริษัท Briggs Automotive Company ผู้ผลิตปีกซูเปอร์คาร์ ร่วมกับบริษัท Airbus และ MIT ออกแบบการขึ้นรูปชิ้นส่วน ที่ใช้ควบคุมปริมาณอากาศที่จะปล่อยให้เข้าสู่ห้องเครื่องเจ็ต แต่ละชิ้นส่วนของคาร์บอนไฟเบอร์โปรแกรมได้ จะเปลี่ยนรูปร่างของมัน เพื่อสร้างความได้เปรียบทางแอโรไดนามิกส์ และเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ทำให้ช่วยลดน้ำหนักอากาศยานลงอย่างมาก และไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เชิงกลควบคุมอีกต่อไป

วัสดุโปรแกรมได้ยังมีใช้ในข้าวของเครื่องใช้ในบ้าน เช่น ทำจากไม้อัดโปรแกรมได้ ซึ่งอาจนำมาใช้ทำเฟอร์นิเจอร์ที่มีรูปร่างขนย้ายได้ง่าย แต่จะกลายเป็นรูปร่างสุดท้ายเมื่อไปถึงที่หมายแล้วและโดนกระตุ้น หรือบางทีแม้แต่เสื้อผ้า ก็อาจใช้วัสดุการพิมพ์แบบ 3 มิติ มาช่วยสร้างชุดเสื้อผ้าแบบโปรแกรมได้ ได้เช่นกัน

วัสดุพวกนี้จึงออกแบบให้มีหน้าตารูปร่างสุดท้าย ตั้งแต่การเริ่มต้นผลิต ใน สวทช. มีห้องปฏิบัติการใน เอ็มเทค และ นาโนเทค ที่ทำวิจัยเกี่ยวกับวัสดุทำนองนี้อยู่

(6) Image & VDO Content Analytics  ในปัจจุบัน กล้องดิจิทัล สมาร์ทโฟนที่ถ่ายภาพได้ ระบบคลาวด์มีพื้นที่เก็บข้อมูลเหลือเฟือ ประกอบกับ การเจริญเติบโตของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ทำให้ผู้คนทุกมุมโลกเชื่อมต่อ สร้างและเก็บข้อมูลภาพและวิดีโอ มากมายตลอดเวลา เทคโนโลยีการวิเคราะห์เนื้อหาภาพและวิดีโอ (Image and Video Content Analytics) จึงมีส่วนสำคัญในการจัดการข้อมูลจำนวนมหาศาลดังกล่าว

มีหลายนวัตกรรมที่สอดรับกับการจัดการบิ๊กเดต้า (Big Data) หรือข้อมูลขนาดใหญ่ ในโครงการสำคัญระดับชาติ ในโครงการสมาร์ตซิตี้ ที่จะนำร่องที่ จังหวัดภูเก็ต โดยเน้นในเรื่องการรักษาความปลอดภัย

ภาพจากกล้อง CCTV ในปัจจุบัน ยังนำมาใช้งานแบบ passive เป็นหลัก คือ เกิดเหตุแล้วนำมาใช้ช่วยตรวจสอบ แต่ในยุคหน้าเทคโนโลยี Content Analytics จะช่วยทำให้เป็นแบบ active และ real time

ปัจจุบันเริ่มมีการนำเทคโนโลยี Deep learning มาใช้วิเคราะห์ภาพและวิดีโอในทางอุตสาหกรรมบ้างแล้ว สำหรับประเทศไทย เทคโนโลยีนี้เคยถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเป้าหมายเดิม อาทิ ด้านอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม ในขณะ

ที่กลุ่มอุตสาหกรรมเป้าหมายใหม่ อาทิ หุ่นยนต์เพื่ออุตสาหกรรม อุตสาหกรรมการขนส่งและการบิน อุตสาหกรรมดิจิทัล อุตสาหกรรมการแพทย์และสุขภาพ ล้วนมีความต้องการใช้งานเทคโนโลยีนี้

นอกจากนี้ ยังใช้ใน ร้านสะดวกซื้อ งานรักษาความปลอดภัย และการช่วยเหลือชีวิต เช่น ตรวจสอบเพลิงไหม้ และการทะเลาะวิวาทแบบอัตโนมัติ และยังใช้ป้องกันการก่อการร้าย ได้ด้วย

ทั้งหมดที่ว่ามานี้ ล้วนแล้วแต่สนับสนุนแนวคิดการสร้าง New S-Curve ด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรม ที่จะช่วยผลักดันให้ประเทศไทยหลุดจาก “กับดักรายได้ปานกลาง” ที่เราเผชิญอยู่ ตามแนวนโยบายของกระทรวง และของประเทศ

(7) Terahertz Tech คลื่นเทระเฮิรตซ์ คือ ช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ระหว่าง คลื่นไมโครเวฟ และ คลื่นอินฟาเรด ซึ่งมีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 30 ไมโครเมตร ถึง 3 มิลลิเมตร ซึ่งเหมาะจะใช้ในการสื่อสารโทรคมนาคม การตรวจจับสารเคมี และสารตั้งต้นวัตถุระเบิด จึงเหมาะสำหรับใช้ในด้าน การรักษาความมั่นคงปลอดภัย รวมทั้งใช้ในอุตสาหกรรมที่เป็น mass market อย่างเช่น การควบคุมคุณภาพของกระดาษ การควบคุมความหนาของสีเคลือบผิววัสดุ การตรวจสอบรอยต่อของวงจรใน ICs และใช้ ตรวจสอบกระบวนการ และผลิตภัณฑ์ทางอุตสาหกรรม และการควบคุมคุณภาพการผลิต (QC) ได้ด้วย

คลื่นเทระเฮิรตซ์ยังใช้ตรวจสอบโครงสร้างและแยกแยะองค์ประกอบทางเคมีอย่างเฉพาะเจาะจงได้ จึงใช้กับ ผลิตภัณฑ์ด้านเภสัชกรรม และด้านชีวการแพทย์ ได้ แต่ความโดนเด่นของเทคโนโลยีนี้ ซึ่งน่าจะเหมาะกับประเทศไทยเป็นอย่างมากอีกอย่างหนึ่งก็คือ เทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ เหมาะมากกับวัสดุจำพวกอินทรีย์สาร อย่างสินค้าเกษตรชนิดต่างๆ นั่นเอง เพราะไม่ทำอันตรายกับตัวอย่าง

ภาพจาก www.droneshowla.com

(8) Service Drone หรือ อากาศยานไร้คนขับ คือ อากาศยานที่สามารถบิน และปฏิบัติงานได้โดยไม่ได้มีนักบินหรือคนบังคับอยู่ภายในตัวอากาศยานนั่นเอง ทั้งนี้โดรนสามารถถูกควบคุมได้หลายรูปแบบ โดรนที่ถูกใช้งานในภาคพลเรือนมีแนวโน้มการเติบโตสูงกว่าโดรนทางการทหารมาก มีการนำโดรนไปประยุกต์ใช้อย่างหลากหลาย ทั้งในด้าน การเกษตร การจัดการภัยพิบัติ (ในพื้นที่เข้าถึงยาก) การบริการถ่ายภาพทางอากาศ (โดยเฉพาะในพื้นที่หรือระดับความสูงที่เดิมเข้าไม่ถึง) การบริหารจัดการทรัพยากรธรรมชาติ การตรวจสอบโครงสร้างขนาดใหญ่ ตลอดจนการสำรวจพื้นที่เพื่อใช้ในการตัดสินใจและวางแผนในการสร้างสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ เป็นต้น

จุดเด่นของโดรนคือ ให้ภาพที่มีรายละเอียดสูงกว่าภาพถ่ายดาวเทียม และยังสามารถนำภาพเหล่านั้นมา reconstruct ใหม่ให้ได้เป็นภาพ แบบจำลอง 3 มิติ (3D Model) ของสถานที่นั้นๆ ได้อีกด้วย

เห็นได้ว่ายังมีช่องว่างให้นักธุรกิจและนักลงทุนในประเทศไทยอีกมาก รวมถึงยังมีโอกาสและช่องทางให้นักวิจัยและนักพัฒนาในประเทศไทย พัฒนาโดรนเพิ่มเติม เช่น โดรนที่สามารถใช้งานได้อย่างสะดวกภายในอาคาร โดรนซึ่งสามารถยึดเกาะกับสิ่งของ และบรรทุกของ รวมทั้งโดรนที่ ทำงานร่วมกันเป็นทีม หรือ Swarm Robot (มีการทดสอบใช้สร้างสะพานเชือกชั่วคราว) เป็นต้น ในทางการแพทย์มีการใช้โดรนในการขนส่งยารักษาโรคไปส่งในบริเวณที่ขับรถไปได้ยากลำบากในฤดูฝนของประเทศในแอฟริกา

บริษัทยักษ์ใหญ่ของโลกอย่าง อะเมะซอน ประกาศจะใช้โดรนในการขนส่งสินค้าน้ำหนักไม่เกิน 2.5 กิโลกรัม และที่หมายอยู่ห่างจากคลังสินค้าไม่เกิน 16 กิโลเมตร ส่วนเฟซบุ๊คก็มีแผนจะปล่อยโดรนพิเศษที่ปล่อยสัญญาณไวไฟได้ เพื่อให้คนในพื้นที่ห่างไกลเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้ ต้นปีนี้เองมีบริษัทที่ประกาศแผนจะใช้โดรนในการขนส่งคนด้วย !

ข้อจำกัดของโดรนในงานบริการก็คือ ข้อบังคับหรือกฎหมายที่จะเข้ามาควบคุมความเสี่ยงจากการก่อการร้าย

(9) Customized Stem Cell เทคโนโลยีทางการแพทย์ที่น่าทึ่งจนต้องนำมารวมไว้ คือ เทคโนโลยีการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า Customized Stem Cell หรือ เซลล์ปกติ ที่ชักนำกลับมาให้เป็นสเต็มเซลล์ได้ เรียกเซลล์ประเภทนี้แบบย่อๆ ว่าเป็น iPSC

ความแตกต่างของเซลล์ทั่วไปกับ iPSC ก็คือ เราสามารถกระตุ้น iPSC ที่เป็นสเต็มเซลล์ ให้กลายไปเป็นเซลล์ชนิดต่างๆ ได้อย่างแทบจะไม่จำกัด จึงใช้ในงานตรวจวิเคราะห์ทดสอบแบบ high throughput ทั้งสำหรับ screening และ testing ยาหรือวัคซีน หรือสารออกฤทธิ์อื่นๆ ได้ และยังใช้ตรวจสอบแบบ personalized medicine หรือ การแพทย์เฉพาะบุคคล ได้

จึงถือเป็น platform technology ที่มีความปลอดภัย ค่าใช้จ่ายต่ำ และลดการใช้สัตว์ทดลองได้ การรักษาเฉพาะบุคคล โดยใช้ iPSC เป็นแบบจำลองสำหรับทดสอบยา โดยใช้เซลล์ของคนไข้เอง ทำให้คนไข้หลีกเลี่ยงผลข้างเคียงจากยาได้ ขณะนี้มีงานวิจัยที่ใช้ iPSC เพื่อศึกษาการรักษาโรคพันธุกรรม ที่เกิดจากความผิดปกติของยีนและโครโมโซม เช่น โรคทาลัสซีเมีย ดาวน์ซินโดรม และเฮโมฟีเลีย แล้ว

เทคโนโลยีการสร้าง iPSC เป็นผลงานของ ดร. ชินยะ ยามานากะ นักวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวญี่ปุ่น โดยอาศัยการใส่ สารพันธุกรรมที่พบมากในสเต็มเซลล์ของตัวอ่อนเข้าไปในเซลล์ร่างกายทั่วไป เช่น เซลล์ผิวหนัง หรือเซลล์เลือด สารพันธุกรรมจะไปเหนี่ยวนำให้เซลล์เปลี่ยนรูปไปเป็น iPSC เรียกว่าเกิด การโปรแกรมเซลล์ย้อนกลับ (cellular reprogramming) ผลงานนี้ทำให้ท่านได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ในปี 2555

บริษัท Cellular Dynamics International พัฒนาเทคโนโลยีนี้ จนสามารถใช้ ทดสอบความเป็นพิษของยา และ FDA ได้ยอมรับให้ผลิตภัณฑ์ของบริษัทเป็นวิธีการมาตรฐานแบบหนึ่ง สำหรับการพัฒนายาสำหรับโรคหัวใจได้ในปีที่ผ่านมา
โดยสรุป สเต็มเซลล์แบบนี้ ทำได้ง่ายขึ้น กระบวนการทำก็ไม่ผิดทั้งกฎหมายและศีลธรรม เพราะเอาเซลล์ของเจ้าตัวมาทำ จึงเป็น “ยาเฉพาะบุคคล” หรือ personalized medicine ได้แบบหนึ่ง

(10) CRISPR / Cas 9 (คริส-เป้อ-แคส-ไนน์)  เทคโนโลยีสุดท้ายของวันนี้เป็นเทคโนโลยีที่ใหม่มาก แต่เป็นดาวรุ่งพุ่งแรงจน วารสาร Science คัดเลือกให้เทคโนโลยีนี้เป็น “Breakthrough of the year” ในปี 2015  เชื่อกันว่าเทคโนโลยีนี้จะเป็น disruptive technology คล้ายๆ กับที่ DVD มาแทนที่ VCD เพราะทำได้อย่างมีความจำเพาะเจาะจงมากกว่า ทำได้ง่ายกว่า และใช้เวลาน้อยกว่า

เทคโนโลยีนี้อาศัยความรู้ที่เลียนแบบระบบภูมิคุ้มกันของแบคทีเรีย ที่ใช้สู้กับไวรัสที่รุกรานเข้าไปในเซลล์ของพวกมัน ทำให้สามารถตัดหรือใส่ดีเอ็นเอที่ต้องการได้อย่างจำเพาะเจาะจง เทคโนโลยีนี้จึงช่วยด้านเกษตรกรรม โดยร่นระยะเวลาสร้างพืชหรือสัตว์ชนิดใหม่ๆ ทำให้มีพันธุ์พืชพันธุ์สัตว์ที่หลากหลายมากขึ้น เพิ่ม food security ให้กับโลก เทคโนโลยีนี้จะทำให้ได้พันธุ์พืชและสัตว์ที่เหมาะสมสำหรับพื้นที่และสิ่งแวดล้อมที่กำลังเปลี่ยนไป เช่น ต้านทานโรค/แมลง ทนร้อน และทนเค็ม ได้

ในสหรัฐอเมริกาไม่ถือว่าผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นด้วยเทคโนโลยี CRISPR / Cas9 นี้ เป็น GMOs เนื่องจาก ไม่เหลือยีนแปลกปลอมใดๆ หลังการเปลี่ยนแปลง แต่ในยุโรปยังไม่สรุปว่าผลิตภัณฑ์แบบนี้ เป็น GMOs แบบหนึ่งหรือไม่ บริษัท Cibus ใช้เทคโนโลยีนี้กับยีนของ คาโนล่า (canola) ทำให้ทนต่อยาปราบวัชพืช และแคนาดายอมรับให้ขายได้แล้ว

นักวิจัย Penn State’s College of Agricultural Science ใช้ CRISPR/Cas9 พัฒนา anti-browning mushroom ทำให้เก็บรักษาเห็ดได้นานขึ้น โดยไม่เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และ USDA อนุญาตให้ผลิตเชิงการค้าได้ ส่วนบริษัท Dupont ก็ร่วมมือกับบริษัท Caribou Biosciences ของ University of California, Berkeley ใช้เทคโนโลยีนี้กับ ข้าวโพดทนแล้ง และข้าวสาลี ถั่วเหลือง มะเขือเทศ กับมันฝรั่ง เพื่อทำให้ต้านทานโรค โดยอยู่ในขั้นวิจัยระดับห้องปฏิบัติการ และคาดหมายว่าในห้าปีต่อจากนี้ จะมีพืชพันธุ์ใหม่ที่เกิดจากเทคโนโลยีนี้ออกสู่ตลาด
สำหรับประเทศไทย เริ่มมีการใช้เทคโนโลยีนี้ในงานวิจัยบ้างแล้ว โดยเฉพาะในโรคติดเชื้อสำคัญอย่าง มาลาเรีย

จะเห็นได้ว่า 10 เทคโนโลยีที่ควรจับตามอง ในปีนี้ ครอบคลุมมิติของชีวิตอย่างหลากหลาย ไม่ต่างจากปีก่อนๆ ซึ่งท่านผู้ประกอบการน่าจะเห็นได้ว่า หลายเรื่องถือเป็น โอกาส ที่น่าจะเข้าไปลงทุน ในขณะที่สำหรับคนทั่วไปก็คงเห็นได้ว่า เทคโนโลยีสมัยนี้เปลี่ยนแปลงเร็วมาก เราควรต้องเรียนรู้และทำความเข้าใจกับมันให้มากขึ้น เพื่อประโยชน์ของตัวเราเอง