วิศวะมหิดล คว้ารางวัลในญี่ปุ่น จากผลงานต้นแบบดาวเทียม MINERVA CubeSat เพื่อพัฒนา “ยา” ป้องกันดีเอ็นเอมนุษย์จากรังสีอวกาศ

สร้างชื่อเสียงให้ประเทศไทยอีกครั้ง… ทีมนักศึกษาคนรุ่นใหม่ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล คว้ารางวัลนานาชาติ ในการแข่งขัน The 7th Mission Idea Contest ประเทศญี่ปุ่น จัดโดย UNISEC-Global ซึ่งเป็นองค์กรนานาชาติด้านอวกาศเพื่อสันติ ณ เอ็กซ์-นิฮอนบาชิ กรุงโตเกียว ด้วยผลงานต้นแบบดาวเทียมมิเนอร์วา (MINERVA) สำหรับทดลองวิจัยการลดความเสียหายของ ดีเอ็นเอ ในสิ่งมีชีวิตจากรังสีอวกาศ ในหนอนซี.เอเลแกนส์ (C. elegans) เพื่อพัฒนาต่อยอดความสามารถในการต้านทานรังสีในสิ่งมีชีวิตด้วย โปรตีน Dsup และถ้าหากหนอนเหล่านี้สามารถทนรังสีอวกาศได้มากขึ้นจริง ไอเดียนี้จะเป็นก้าวสำคัญทางเทคโนโลยีเวชศาสตร์อวกาศ ในการพัฒนา “ยา” สำหรับมนุษย์เพื่อใช้ชีวิตในอวกาศได้อย่างปลอดภัยในอนาคต

           รศ.ดร.จักรกฤษณ์ ศุทธากรณ์ คณบดีคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology) ไม่ใช่เรื่องไกลตัวอีกต่อไป หากแต่อยู่ในชีวิตประจำวันของเรา ไม่ว่าจะเป็นการสื่อสารโทรคมนาคม อินเตอร์เน็ต การศึกษาออนไลน์ การแพทย์ทางไกล การเกษตรยุคใหม่ การจัดการภัยพิบัติ เช่น ไฟป่า จนถึงวันนี้มีบริการเดินทางท่องเที่ยวอวกาศและขนส่งทางอวกาศกันแล้ว เป้าหมายของมนุษย์ในอนาคตคือการตั้งถิ่นฐานในดาวเคราะห์อื่นๆ มนุษย์จึงมีภารกิจที่จะต้องทำงานในอวกาศมากยิ่งขึ้น แต่ด้วยสถานีอวกาศมีข้อจำกัดทำให้นักบินอวกาศสามารถอยู่บนอวกาศได้ในระยะเวลาที่จำกัด เพราะเสี่ยงต่อการได้รับรังสีอวกาศ (Cosmic Rays) ซึ่งเป็นอนุภาคพลังงานสูงที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศด้วยความเร็วเท่าความเร็วแสง โดยผลวิจัยจากหลายประเทศระบุว่า รังสีอวกาศจะส่งผลโดยตรงต่อผิวหนัง ทำลายเยื่อหุ้มเซลล์ ดีเอ็นเอ (DNA) และเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็ง 

Cosmic art, science fiction wallpaper. Beauty of deep space. Billions of galaxies in the universe. Elements of this image furnished by NASA

ทำอย่างไรจะทำให้นักบินอวกาศและผู้ปฏิบัติงานปลอดภัยจากรังสีอวกาศ นี่เองเป็นแรงบันดาลใจให้12 นักศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์ ม.มหิดล ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ ในชื่อทีมมิเนอร์วา (MINERVA) พัฒนาต้นแบบดาวเทียมและแผนการทดลองเพื่อเพิ่มความเป็นไปได้ของการเดินทางในอวกาศอย่างปลอดภัยในอนาคต ทีมประกอบด้วย ได้แก่ สุเมธ กล่อมจิตเจริญ ธัญชนก ตั้งวัฒนศิริกุล ชอน กัลอัพ พิสิฐชัย เตชะวิเศษ จิน ตั้งกิจงามวงศ์ เบญจมาศ จิระปัญญาเลิศ สิริพักตร์ ฉัตรธนุปกรณ์ ปีติมน อรุณวิริยะกิจ ณพริน เสมอวงษ์ พิชามญชุ์ พัฒนาอนุกูล วิศรุต รุ่งพงศ์วาณิช นรวิศว์ หนังสือ และอาจารย์ที่ปรึกษา รศ.ดร.ยศชนัน วงศ์สวัสดิ์ ผศ.ดร.ปฐมพล วงศ์ตระกูลเกตุ รศ.ดร.ไกร มีมล ศ.นพ.สุรเดช หงส์อิง เป็นอีกความก้าวหน้าของวิศวกรรมชีวการแพทย์และเทคโนโลยีเวชศาสตร์อวกาศโดยฝีมือคนรุ่นใหม่ของไทย

สุเมธ กล่อมจิตเจริญ นักศึกษาปริญญาเอกคณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวถึง แนวคิดในการพัฒนาต้นแบบ ดาวเทียมมิเนอร์วา (MINERVA) สำหรับการทดลองความสามารถในการต้านรังสีอวกาศของ หนอนซี.เอเลแกนส์ (C. elegans) หลังผ่านการดัดแปลงพันธุกรรม (MINERVA: A CubeSat for Demonstrating DNA Damage Mitigation Against Space Radiation in C.Elegans By Using Genetic Modification) ว่า วัตถุประสงค์ของภารกิจ Minerva คือการสังเกตความสามารถในการต้านทานรังสีของโปรตีน Dsup ในสิ่งมีชีวิตหนอน C. elegans การทดลองในดาวเทียมจะทำหน้าที่เป็นข้อพิสูจน์ของแนวคิดที่ว่า หนอนซี.เอเลแกนส์ (C. elegans) ที่ดัดแปลงพันธุกรรมสามารถทนต่อการแผ่รังสีมากกว่า หนอนซี.เอเลแกนส์ (C. elegans) ตามธรรมชาติ เนื่องจากในวงโคจรต่ำ (Low Earth Orbit) หรือ สถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station) ไม่สามารถจำลองธรรมชาติของการแผ่รังสีในห้วงอวกาศภายใต้การป้องกันสนามแม่เหล็กโลกได้ โดยโครงการวิจัยนี้ เราเลือกการพัฒนาดาวเทียม CubeSat ขนาดเล็ก เพราะข้อดีประหยัดและมีประสิทธิภาพ ใช้เวลาในการสร้างรวดเร็ว ในอนาคตหากแผนการทดลอง ดาวเทียมมิเนอร์วา (MINERVA) สำเร็จ จะทำให้นักบินอวกาศมีเทคโนโลยีเวชศาสตร์อวกาศที่สามารถป้องกันและรับมือกับความเสียหายของ DNA จากรังสีในห้วงอวกาศ      

พิสิฐชัย เตชะวิเศษ นักศึกษาปริญญาตรีคณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า ลักษณะของดาวเทียมมิเนอร์วา (MINERVA) ประกอบด้วย คิวบ์ 6 อันต่อกัน มีขนาดเล็ก สูง 30 เซนติเมตร กว้าง 20 เซนติเมตร ทำด้วยวัสดุอลูมิเนียม น้ำหนักเบาประมาณ 10-12 กิโลกรัม ส่วนการเลือกสิ่งมีชีวิตที่จะเดินทางไปกับดาวเทียมนั้นจะเป็นหนอน C. elegans ซึ่งมีขนาดราว 1 มม. สำหรับเป็นโมเดลในการทดลอง เนื่องจากเป็นสัตว์ที่มีโครโมโซมใกล้เคียงมนุษย์ถึง 83% โดยการทดลองจะนำโปรตีน Dsup (Damage Suppressor Protein) ซึ่งเป็นโปรตีนเฉพาะที่มีอยู่ใน หมีน้ำ (Water Bears) หรือ ทาร์ดิเกรด สัตว์ขนาดจิ๋วที่นักวิทยาศาสตร์พบว่ามีความทนทานมากที่สุดในโลก โดยโปรตีน Dsup นี้ช่วยลดความเสียหายของ DNA ที่เกิดจากการโดนรังสี ทำให้หมีน้ำสามารถทนทานต่อรังสีได้มากกว่าสัตว์ชนิดอื่นๆ ถึง 1,000 เท่า ทีมวิศวะมหิดลจะนำมาทดลองในหนอน C. Elegans เพื่อให้ทนต่อรังสีอวกาศได้มากขึ้น หากประสบผลสำเร็จ ขั้นต่อไปจึงนำโปรตีน Dsup นี้มาทดลองกับมนุษย์ ซึ่งจะป้องกันมนุษย์รังสีอวกาศใช้ชีวิตในอวกาศได้อย่างปลอดภัยในอนาคต

               MINERVA นั้นยังมีความพิเศษ เนื่องจากสามารถทำการทดลองกับสัตว์ที่มีชีวิตในดาวเทียมขนาดเล็ก ทางทีมมิเนอร์วาจึงมุ่งหวังให้แพลตฟอร์ม CubeSat จะเป็นประโยชน์ต่อภารกิจในอนาคตด้านวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตในอวกาศ ซึ่งสามารถทำการทดลองในดาวเทียมขนาดเล็กภายใต้สภาพแวดล้อมของอวกาศได้

                ดาวเทียมฝีมือคนรุ่นใหม่ของไทย ช่วยยกระดับองค์ความรู้และพัฒนากำลังคนสมรรถนะสูงในความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีเวชศาสตร์อวกาศ และวิศวกรรมที่เกี่ยวเนื่อง…พลิกโฉมสร้างอนาคตแก่ประเทศไทย