นักวิทยาศาสตร์ไทยได้ทำการผลิตห้องเพาะเลี้ยงเซลล์สาหร่ายขนาดเล็กด้วยเทคนิคการสร้างโครงสร้างจุลภาคด้วยรังสีเอกซ์ จากเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน (X-ray microfabrication) ห้องเพาะเลี้ยงขนาดเล็กนี้จะช่วยคัดแยกเซลล์สาหร่ายแต่ละตัวในการศึกษาถึงสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสม สำหรับการเจริญเติบโตของสาหร่ายสำหรับการเพาะเลี้ยงในเชิงอุตสาหกรรม

                     

            สาหร่ายขนาดเล็ก (Microalgae) เป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำที่สามารถสังเคราะห์แสงได้พบทั้งชนิดที่มีเซลล์เดียว (Single cel­lular form) และหลายเซลล์ (Multicellular form) ทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตสำคัญในระบบนิเวศทางน้ำ หลายศตวรรษที่ผ่านมามนุษย์ได้ศึกษาค้นพบและใช้ประโยชน์จากสาหร่ายนานัปการ ไม่ว่าจะเป็นการใช้เป็นอาหารใช้เป็นวัตถุดิบในการสกัดสารเคมีที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ( Bioactive com­pound ) โปรตีนน้ำตาลโมเลกุลใหญ่และกรดไขมันในอุตสาหกรรม อาหารเสริมและเทคโนโลยีชีวภาพ เครื่องสำอาง รวมไปถึงพลังงานทดแทน เช่น ไบโอดีเซล ซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าน้ำมันดีเซลจากใต้พิภพและด้วยอัตราการเจริญและการให้ผลผลิตของสาหร่ายที่สูงอีกทั้งยังใช้พื้นที่ในการเพาะเลี้ยงและทรัพยากรน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับพืชนักวิทยาศาสตร์จากทั่วทุกมุมโลกจึงให้ความสนใจและศึกษาวิจัยเพื่อเพาะเลี้ยงและใช้ประโยชน์จากสาหร่ายในแง่มุมต่างๆเพิ่มมากขึ้น

   

ภาพที่ 1 รูปแบบสถาปัตยกรรมของสาหร่ายขนาดเล็กและผลิตภัณฑ์ในรูปแบบต่างๆ

 

             จากความต้องการในการศึกษาพฤติกรรมระดับเซลล์ของสาหร่ายให้เข้าใจถ่องแท้มากยิ่งขึ้น การพัฒนาระบบไมโครฟลูอิดิกซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่เกี่ยวข้องกับการควบคุมของไหลจึงถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการตอบคำถามทางสาหร่ายวิทยา โดยการสร้างเป็นห้องเพาะเลี้ยงเซลล์สาหร่ายขนาดเล็กหลายร้อยห้องเพื่อคัดแยกเซลล์สาหร่ายแต่ละตัวมาศึกษาในสภาวะแวดล้อมที่ต้องการ ด้วยเหตุนี้ห้องเลี้ยงเซลล์สาหร่ายบนชิพจึงถูกพัฒนาขึ้นด้วยเทคนิคการสร้างโครงสร้างจุลภาคด้วยรังสีเอกซ์ จากเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน (X-ray microfabrication) โดยการสร้างแม่พิมพ์โลหะที่มีความละเอียดสูงและสำเนาโครงสร้างพอลิเมอร์เพื่อนำมาสร้างห้องเพาะเลี้ยงสาหร่ายบนแผ่นกระจก 

                                                                                     

              แม่พิมพ์โลหะบนฐานสแตนเลส                ห้องเพาะเลี้ยงสาหร่ายจำนวน 200 ห้องบนแผ่นกระจก 

เซลล์สาหร่ายสไปลูลิน่าที่ถูกเพาะเลี้ยงบนชิพปฏิบัติการ

 

ดร. พันธุ์วงค์ คุณธนะวัฒน์¹  ดร.รุ่งเรือง พัฒนกุล²  น.ส.จิรภัทร์ เรืองอินทร์¹ 

¹มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี 

²สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)