จากรายงานสถานการณ์การระบาดของเชื้อไวรัส COVID-19 ในประเทศไทย ปัจจุบันพบว่ามีการกระจายของเชื้อเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และเกิดสภาวะหน้ากาก N95 ที่บุคลากรทางการแพทย์ใช้ขาดแคลน เพื่อเป็นการลดการเกิดปัญหาดังกล่าว รศ.นพ.ชาญชัย พานทองวิริยะกุล รักษาการแทนอธิการบดี มหาวิทยาลัยขอนแก่น ได้ให้นโยบายกับทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องให้ดำเนินการเตรียมความพร้อมและให้การช่วยเหลือในการป้องกันการระบาดของเชื้อดังกล่าว ฝ่ายนวัตกรรมและวิสาหกิจจึงได้ร่วมกับคณะวิทยาศาสตร์ ระดมนักวิจัยและบุคลากรด้านต่างๆ ร่วมกับเครือข่าย เพื่อพัฒนานวัตกรรมจากวัสดุที่สามารถหาได้ในประเทศไทยและราคาไม่แพง เพื่อใช้ในการป้องกันการระบาดของโรคนี้ตามความต้องการของบุคลากรทางการแพทย์

โดยเมื่อวันที่ 2 เมษายน 2563 ที่ผ่านมา ผศ. ดร.นงลักษณ์ มีทอง นักวิจัยจากสถาบันวิจัยและนวัตกรรมนาโนเพื่อพลังงาน (IN-RIE) ผศ.ดร.พัชราภรณ์ ทิพยวัฒน์ น.ส.สุกัญญา ศรีจำปา คณะเทคนิคการแพทย์ และ  ผศ.ดร.สุปราณี พันธุ์ธนวิบูลย์   ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น พร้อมด้วยทีมนักวิจัยจากคณะวิทยาศาสตร์    ได้ทำการศึกษาสมบัติทางกายภาพของหน้ากาก N95 ทั้งหมด 11 ชนิด ที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV ปริมาณ 120 mJ/cm² ต่อรอบ  โดยแต่ละรอบมีอุณหภูมิบนพื้นผิวไม่เกิน 75 องศาเซลเซียส และผ่านการอบโอโซนความเข้มสูงประมาณ 10 ppm ซึ่งผลการศึกษาโครงสร้างจุลภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope: SEM) พบว่า เส้นใยของแผ่นกรอง (filter layers) ไม่ได้รับความเสียหายหลังผ่านการฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV เป็นจำนวน 5 รอบ และการใช้โอโซนความเข้มข้นสูงนาน 30 นาที ซึ่งสอดคล้อง กับที่นักวิจัย คณะเทคนิคการแพทย์ และ ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ ได้ศึกษาความสามารถในการกำจัดเชื้อจุลชีพทั้งไวรัสและแบคทีเรียโดยพบว่ารังสี UV ปริมาณมากกว่า 30 mJ/cm² สามารถกำจัดเชื้อไวรัสทำให้ไม่สามารถเพิ่มจำนวนในเซลล์เพาะเลี้ยงและกำจัด RNA ของเชื้อได้ และ รังสี UV ปริมาณมากกว่า 60 mJ/cm² สามารถกำจัดเชื้อแบคทีเรียทั้งแกรมบวก(Staphylococcus aureus)และแกรมลบ(Pseudomonas aeruginosa)ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลของการใช้โอโซนความเข้มข้นสูงในการกำจัดเชื้อพบว่าสามารถกำจัดเชื้อไวรัสได้เมื่อใช้ ozone ความเข้มข้น  เป็นเวลา 15-30 นาที และทำลายเชื้อแกรมบวกได้ภายใน 15 นาที ขณะที่เชื้อแกรมลบถูกทำให้ลดจำนวนลงในเวลา 30 นาที และกำจัดหมดที่เวลา 60 นาที

นอกจากนี้นักวิจัยยังได้ศึกษาความสามารถในการกันน้ำ หรือความไม่ชอบน้ำ (hydrophobicity) ของแผ่นเส้นใยชั้นนอก (outer layer) โดยวัดด้วยเครื่องวัดมุมสัมผัสของหยดน้ำ (contact angle) พบว่า ความสามารถในการกันน้ำของหน้ากากทุกแบรนด์มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยแต่ยังสามารถกันน้ำได้ หลังจากผ่านการฆ่าเชื้อด้วยรังสี UV เป็นจำนวน 5 รอบ และการใช้โอโซนความเข้มข้นสูงนาน 30 นาที เช่นกัน

ศ.ดร.ธิดารัตน์ บุญมาศ รองอธิการบดีฝ่ายนวัตกรรมและวิสาหกิจ ได้กล่าวถึง “การทดสอบโครงสร้างจุลภาคและการกันน้ำของหน้ากาก N95 หลังการใช้ UV และ Ozone ในการฆ่าเชื้อเพื่อการใช้ซ้ำทางการแพทย์”ว่า การทดสอบในครั้งนี้ถือเป็นการยืนยันคุณภาพของเส้นใย การกันน้ำ ของหน้ากาก N95 และประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อ ของตู้ UV ซึ่ง เป็นเครื่องมือที่มีขายในท้องตลาดเพื่อมาประยุกต์ใช้ในการฆ่าเชื้อโรค ซึ่งจากผลการทดสอบนั้นทำให้เราทราบว่า หน้ากาก N95 ที่บุคลากรทางการแพทย์ใช้นั้นสามารถนำมาฆ่าเชื้อด้วย UV และ Ozone และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ถึง 5 รอบโดยที่คุณภาพมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น  ซึ่งจะช่วยลดปัญหาการขาดแคลนหน้ากาก N95 ของบุคลากรทางการแพทย์ในระดับหนึ่ง ทั้งนี้ควรคำนึงถึงความเข้มของแสง UV และ ปริมาณ ozone รวมทั้งระยะเวลาที่ใช้งาน ส่งผลในการฆ่าเชื้อที่แตกต่างกัน ซึ่งต้องให้ความสำคัญเช่นกัน

     “ในการทดสอบครั้งนี้ต้องขอขอบคุณโรงพยาบาลศรีนครินทร์ คณะแพทยศาสตร์ที่ให้การสนับสนุนหน้ากาก N95  จำนวน 11 ชนิด และ นายเฉลิมชัย วงษ์นาคเพ็ชร์ กรรมการสภามหาวิทยาลัยขอนแก่นที่ให้การสนับสนุน เครื่องผลิต ozone  เพื่อใช้ในการทดสอบ”  ศ.ดร.ธิดารัตน์ กล่าว

ทั้งนี้ต้นแบบของตู้ UV สำหรับฆ่าเชื้อนั้น ทางนักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ ประกอบด้วย รศ.ดร. ขนิษฐา คำวิลัยศักดิ์ รศ.ดร. ลัดดา ตันวาณิชกุล และ รศ.ดร. พรนภา เกษมศิริ และทีม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่นรวมทั้งเครือข่าย อยู่ระหว่างดำเนินการจัดทำตู้ดังกล่าว เพื่อให้หน่วยงานทางด้านสาธารณสุขนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่อไป โดยการศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนจากคณะวิทยาศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ คณะแพทยศาสตร์ และฝ่ายนวัตกรรมและวิสาหกิจ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ผู้สนใจสามารถดูรายละเอียดผลศึกษาของหน้ากากทั้ง 11 ชนิด ได้จากไฟล์นำเสนอที่แนบไฟล์แนบ

ข้อมูลข่าว :  สถาบันวิจัยและนวัตกรรมนาโนเพื่อพลังงาน คณะเทคนิคการแพทย์  ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์   ฝ่ายนวัตกรรมและวิสาหกิจ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

เรียบเรียง : นางสาวพรทิพย์  คำดี กองสื่อสารองค์กร