7 มิ.ย. 2020 เวลา 18:24 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
เมื่อปีที่ผ่านมาเบนซ์ได้มีโอกาสเข้าค่ายทำวิจัยค่ะ ค่ายนี้เป็นค่ายของมหาวิทยาลัยที่ค่อนข้างมีชื่อเสียงในประเทศไทยจัดขึ้น เป็นค่ายที่เปิดโอกาสให้กับน้องมัธยมศึกษาปีที่ 4-5 มีโอกาสเข้ามาเก็บเกี่ยวประสบการณ์การทำวิจัยและใช้ชีวิตแบบนักศึกษาโดยอยู่ภายใต้การดูแลของโครงการตลอดระยะเวลา 1 เดือน ไม่เสียค่าใช้จ่ายใดๆ ยกเว้นค่าใช้จ่ายส่วนตัว แล้วยังได้โควต้าในการเข้าศึกษาต่อในระดับอุดมศึกษาอีกด้วย ในการสมัครค่อนข้างยุ่งยากนิดหน่อยเนื่องจากเป็นวิชาการแต่หลักๆแล้วจะให้เราเสนอโครงงานที่อยากทำหนึ่งเรื่องค่ะ เบนซ์ได้ผ่านเข้ารอบสัมภาษณ์ในตอนแรกของการสัมภาษณ์ท่านกรรมการบอกย้ำหลายครั้งมากว่าโครงงานวิจัยที่เบนซ์เสนอไปไม่สามารถทำได้กับที่นี่ ตอนนั้นก็คิดว่าจะไม่ผ่านการคัดเลือก แต่สุดท้ายก็ได้เข้าค่ายดั่งใจหวังแม้จะไม่ได้ทำโครงงานวิจัยที่เสนอแต่หัวข้องานวิจัยที่ได้ทำร่วมกับพี่ป.โทและอาจารย์ที่ปรึกษาที่โคตรเก่งก็น่าสนใจมากทีเดียว วันนี้เบนซ์จึงจะมาเล่าเกี่ยวกับงานวิจัยชิ้นนี้ค่ะ
ขอเกริ่นก่อนว่าที่เบนซ์จะเล่าต่อไปนี้เป็นแค่ในส่วนที่ได้รับมอบหมายให้ทำ ตลอดระยะเวลาของการทำวิจัยหนึ่งเดือนนะคะ หัวข้อโครงงานวิจัยก็คือ การพัฒนาวัคซีนสำหรับการป้องกันไวรัส Tilapia Lake Virus (TiLV) ในปลานิล เป็นที่ทราบกันดีนะคะว่าอุตสาหกรรมการส่งออกปลาน้ำจืดของไทยได้สร้าง รายได้ให้กับปะรเทศไม่น้อยเลยค่ะ และปลาที่ได้รับความนิยมในการเพาะ เลี้ยงและส่งออกก็คือปลานิล ซึ่งเป็นปลาที่ถูกผลิตเป็นอันดับต้นๆของประเทศทั้งยังสามารถเลี้ยงได้ง่าย โตเร็ว และเป็นที่นิยมกับผู้บริโภคอีกด้วยค่ะและความนิยมนี้ก็ทำให้เกษตรกรหันมาเลี้ยงปลานิลเพื่อขายเพิ่มมากขึ้นเมื่อมีการเพาะเลี้ยงมากขึ้น มากขึ้น การจัดการดูแลก็ค่อนข้างยากลำบาก ดูแลไม่ทั่วถึงส่งผลทำให้ปลานิลอ่อนแอ เสี่ยงต่อการเป็นโรคได้ง่ายจนกระทั่งได้พบว่า ปลานิลที่เลี้ยงไว้นั้นมีอาการตาบวม ท้องบวม มีรอยจ้ำเลือดที่ผิวหนังและตายภายใน 9-10 วัน และเกิดการระบาดอย่างรวดเร็วส่งผลต่อการส่งออกและเศรษฐกิจของประเทศ สาเหตุที่ทำให้ปลานิลมีอาการดังกล่าวก็คือ เชื้อไวรัส TiLV หรือ Tilapia Lake Virus ซึ่งเป็นไวรัสชนิดใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานมาก่อนในประเทศไทย และเป็นที่น่าสนใจว่าปลาที่รอดตายจะมีภูมิคุ้มกันต่อโรคนี้และไม่พบความเสียหายอีกตลอดช่วงเวลาที่เหลือของการเลี้ยง
ดังนั้นการพัฒนาวัคซีนเพื่อป้องกันเชื้อไวรัสอุบัติใหม่ชนิดนี้จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ในงานวิจัยนี้ค่ะจึงได้มีการนำสารพันธุกรรมของ Tilapia Lake Virus (TiLV) มาผลิตเป็นโปรตีนในระบบ E-coli เพื่อนำไปพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคที่เกิดจากไวรัส TiLV ในปลานิล ซึ่ง E-coli ที่ใช้ศึกษามีทั้งหมด 5 สายพันธุ์ ได้แก่ BL21 CD41 CD43 RIPL และ ROSETTA พบว่า BL21 ผลิตโปรตีนได้ดีที่สุดค่ะ ในขั้นตอนการทดลองค่อนข้างอธิบายยากเนื่องจากพี่ๆที่ทำวิจัยมาสอนเบนซ์ก็ใช้ศัพท์ที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนในตอนนั้น เบนซ์จึงขออธิบายแบบไม่ใช้ภาษาทางการนะคะ ในการทดสอบการผลิตโปรตีนนี้ ถ้าพูดง่ายๆก็คือเราจะใช้ E.coli เป็นตัวผลิตโปรตีนที่มีสารพันธุกรรมของเชื้อไวรัส TiLV การใช้ E.coli 5 สายพันธุ์ก็เพื่อจะดูว่าสายพันธุ์ไหนสามารถผลิตโปรตีนที่เราต้องการได้มากที่สุดค่ะ เพื่อผลิตวัคซีน การจะให้ผลิตโปรตีนได้ต้องทำการนำสารพันธุกรรมของไวรัสเข้าไปอยู่ในตัว E.coli ก่อน แต่ก่อนจะอธิบายตรงนี้เบนซ์อยากให้ผู้อ่านรู้จักกับพลาสมิดก่อนค่ะ พลาสมิดก็คือโมเลกุลดีเอ็นเอขนาดเล็กของแบคทีเรียซึ่งในที่นี้จะได้รับการตัดต่อให้สายพันธุกรรมของไวรัส TiLV อยู่ในพลาสมิดเรียบร้อยแล้วนอกจากนี้ยังมีสารที่ใช้ในการทดสอบโปรตีนในขั้นสุดท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นโปรตีนที่เราต้องการอีกด้วย
ปกติแล้วอีโคไลจะมีประจุรอบๆตัวเป็นลบค่ะซึ่งพลาสมิดของเราก็เป็นประจุลบเหมือนกันแต่จำได้ไหมคะว่าเราต้องให้พลาสมิดที่มีสารพันธุกรรมของไวรัส TiLV เข้าไปในเซลล์อีโคไลเพื่อผลิตโปรตีน แต่ดันมีประจุเหมือนกันจะเข้าใกล้กันยังยากเลย ดังนั้นเราจำเป็นต้องทำให้ประจุรอบๆตัวอีโคไลเปลี่ยนไปเป็นประจุบวกก่อนค่ะโดยการเติม แคลเซียมคลอไรด์ลงไปแล้วเมื่อเป็นประจุบวกแล้วพลาสมิดของเราก็จะได้ไปอยู่ใกล้ชิดกับตัวอีโคไลมากขึ้นต่อมาเราก็จะทำการ heat shock ค่ะ ซึ่งการ heat shock นี้พูดง่ายๆก็คือทำให้เซลล์ของอีโอไลเปิดออกและพลาสมิดที่อยู่รอบๆก็จะไปหลุดเข้าไปในเซลล์หลังจากนั้นก็ทำการปิดเซลล์ทันทีเพื่อไม่ให้อีโคไลคายพลาสมิดของเราค่ะ อ้าว แล้วเราจะรู้ได้ยังไงล่ะว่าระหว่างการทดลองมันจะไม่คายพลาสมิด ดังนั้นนะคะเราจึงจำเป็นที่จะต้องทำการ Spread plate (การแยกเชื้อบริสุทธิ์) โดยวิธีการนี้จะใช้อาหารแข็งในจานเพาะเชื้อที่มียาปฏิชีวนะอยู่ค่ะ (ถ้าสงสัยว่าการทำ Spread plate เป็นยังไงเบนซ์จะทิ้งลิ้งก์ไว้ให้อ่านนะคะ) แล้วผลก็ปรากฎว่า อีโคไลสายพันธุ์ BL21 เจริญได้ดีที่สุดเป็นผู้ชนะไป เราจึงใช้เจ้าสายพันธุ์นี้มาผลิตโปรตีนของเราค่ะ
ในขั้นตอนนี้จะนำ Colony ที่ได้ จากการ Spread plate มาทำการผลิตโปรตีนโดยใช้สาร IPTG เป็นตัวกระตุ้น จากนั้นนำไปควบคุมอุณหภูมิ ทำการหมุนเหวี่ยงเพื่อให้ตกตะกอนนำทั้งส่วนใสและส่วนตะกอนมา SDS page (run gel) (ประมาณว่าเป็นวิธีที่ใช้เพื่อดูขนาดโปรตีนค่ะ) พบว่าโปรตีนส่วนใหญ่เกิดที่ส่วนใสเราจึงได้นำส่วนใสไปทำให้บริสุทธิ์ แล้วก็มาถึงตอนที่ได้โปรตีนมาแล้ววว แต่การได้โปรตีนมาเนี่ยเราจะแน่ใจได้ยังไงล่ะว่าคือโปรตีนที่เราต้องการจริง ๆ แน่นอนว่าอีโคไลจะต้องผลิตโปรตีนหลายตัวเพื่อการดำรงชีพ จำได้ไหมคะที่เบนซ์บอกว่าใน พลาสมิดของเรามีสารที่ใช้ทดสอบโปรตีนซึ่งเจ้าสารดังกล่าวก็มีประโยชน์ตรงนี้แหละค่ะ ในขั้นทดสอบนี้จะเป็นขั้นสุดท้ายเพื่อดูว่าโปรตีนที่ได้มาใช่โปรตีนของเราหรือไม่ เบนซ์ขออธิบายสั้นๆว่าเป็นที่เรานำโปรตีนที่ได้มาทดสอบการจับของตัว Anti-histidine ซึ่งในโปรตีนของเราจะมีสารใช้ทดสอบโปรตีน ถ้าทั้งสองจับกันจะเกิดการเรืองแสงนั่นคือโปรตีนของเราและถ้าไม่เกิดการเรืองแสงก็ไม่ใช่โปรตีนของเรานั้นเองค่ะ ในงานวิจัยนี้ก็ได้มีการพัฒนาไปจนถึงขั้นทดสอบวัคซีนแล้วค่ะแต่ในส่วนนั้นเบนซ์ไม่ได้เข้าร่วมทำ ถือว่าเป็นสิ่งที่น่าสนใจมากๆเลยนะคะ ไวรัสตัวจิ๋วที่ไม่ได้เป็นหรือแม้แต่ถูกจัดให้เป็นสิ่งมีชีวิต แต่กลับสร้างผลกระทบร้ายแรงต่อเศษรฐกิจได้ อย่างในตอนนี้ก็เกิดวิกฤติ COVID19 ส่งผลกระทบและระบาดไปทั่วโลกอย่างรวดเร็วเปรียบเสมือนสงครามที่ไม่มีวันชนะทำได้แค่ควบคุมสถานการณ์เท่านั้น ในอนาคตอาจจะมีการค้นพบไวรัสหรือจุลินทรีย์ชนิดใหม่ๆเพิ่มขึ้นอีก เบนซ์คิดว่าศาสตร์แขนงนี้ยังคงน่าค้นหาและสร้างความมหัศจรรย์อยู่เสมอค่ะ
สุดท้ายเบนซ์อยากจะเล่านิดนึงว่าเบนซ์เองเป็นเด็กต่างจังหวัดไม่ได้มีความรู้พื้นฐานมาก แล้วการทำวิจัยนี้ก็จำเป็นต้องอ่าน paper งานวิจัยซึ่งเบนซ์ไม่เคยอ่านมาก่อนรู้สึกว่าท้อมากๆ กดดันมากๆค่ะ ไม่รู้ทำไมแต่อยากทำออกมาให้ดีที่สุดอยากจะเข้าใจ ช่วงนั้นเบนซ์นอนตีสองทุกวันเลยเพื่อทำความเข้าใจกับการทดลองแปล paper จนน้ำตาไหล T-T ด้วยรัศมีความเครียดนี้ทำให้ไม่ค่อยมีเพื่อนเท่าไรค่ะ 5555กลับจากแลปก็เข้าหอทำงานต่อเลย เรียกว่าหนึ่งเดือนของการเข้าค่ายไม่มีเพื่อนสนิทเลย แต่พี่ค่ายน่ารักมากค่ะใจดีสุดๆ ในตอนเสาร์อาทิตย์จะมีกิจกรรมและมีวันพักผ่อนให้ สุดท้ายเบนซ์ก็ผ่านมาได้ด้วยดีและได้รางวัล Outstanding Award หลังจบค่าย ความประทับใจในพี่เลี้ยงที่คอยดูแลเราอย่างดีทำให้เบนซ์ได้สมัครเป็นพี่ Staff ในเวลาต่อมา ซึ่งจริงๆแล้วการทำงานเป็นพี่ Staff มันไม่ง่ายเลยค่ะ เดี๋ยวเบนซ์จะมาแชร์ประสบการณ์ให้อ่านกันในครั้งต่อๆไปนะคะ ขอบพระคุณทุกท่านที่อ่านจบและติดตาม สวัสดีค่ะ
การ spread plate แยกเชื้อบริสุทธิ์
โฆษณา