ผิวเคลือบป้องกันการเกาะของลิ่มเลือดและคราบจุลินทรีย์

ดร.จินตมัย สุวรรณประทีป

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค)

ปัญหาหนึ่งของการใช้อุปกรณ์การแพทย์แบบฝังในที่ต้องมีการสัมผัสกับเลือดหรือมีเลือดไหลผ่าน เช่น หัวใจเทียม เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องกระตุกหัวใจ เป็นต้น คือการที่เลือดเกิดการแข็งตัวเป็นลิ่มเลือดบนพื้นผิวในส่วนต่าง ๆ ของอุปกรณ์อันเนื่องมาจากการเกาะตัวของไฟบรินและเกล็ดเลือดจากเลือดที่สัมผัสหรือไหลผ่าน ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการอุดตันและลดประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ไป ทำให้ต้องมีการให้ยาต้านการเกิดลิ่มเลือดในผู้ป่วยที่มีการใช้งานอุปกรณ์ฝังในดังกล่าวควบคู่ไปด้วย แต่ถึงแม้จะช่วยในการลดการเกิดลิ่มเลือดได้ การใช้ยาต้านการเกิดลิ่มเลือดนั้นอาจส่งผลข้างเคียงต่อผู้ป่วย เช่น ภาวะเลือดหยุดยาก ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ ภาวะโพแทสเซียมสูง เป็นต้น และการใช้ยาดังกล่าวยังไม่สามารถทำได้สำหรับคนไข้บางกลุ่มเสี่ยงอีกด้วย

ด้วยปัญหานี้เองจึงทำให้มีความต้องการในการปรับปรุงพื้นผิววัสดุที่ต้องสัมผัสกับเลือดในอุปกรณ์ฝังในให้มีความสามารถในการลดหรือป้องกันการเกาะตัวของลิ่มเลือดได้ ซึ่งที่ผ่านมาได้มีความพยายามในการพัฒนาพื้นผิวหลายประเภทให้มีคุณสมบัติดังกล่าว โดยหวังว่าจะทำให้การใช้ยาต้านการเกิดลิ่มเลือดนั้นหมดไป ซึ่งผิวเคลือบที่พบว่ามีประสิทธิภาพที่สุด ได้แก่ การเคลือบสารเฮพาริน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของยาต้านการเกิดลิ่มเลือด ด้วยปฏิกิริยาทางเคมีลงบนพื้นผิวของวัสดุ ถึงแม้ผิวเคลือบดังกล่าวจะสามารถช่วยในการลดการเกาะตัวของลิ่มเลือดได้ แต่ประสิทธิภาพของเคลือบผิวดังกล่าวจะลดลงตามระยะเวลาการใช้งานอย่างรวดเร็วเนื่องจากการหลุดออกของผิวเคลือบเฮพาริน ทำให้ยังคงไม่สามารถลดการใช้งานยาต้านการเกิดลิ่มเลือดในระยะยาวได้อย่างแท้จริง เมื่อไม่นานมานี้มีรายงานถึงการพัฒนาผิวเคลือบแบบใหม่ที่สามารถป้องกันการเกาะตัวของเลือดได้โดยเลียนแบบพื้นผิวในธรรมชาติของพืชประเภทต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง ซึ่งบริเวณพื้นผิวจะมีลักษณะเป็นรูพรุนที่สามารถกักเก็บของเหลวไว้ได้บนพื้นผิวซึ่งจะทำให้ได้พื้นผิวที่ลื่นเพื่อไม่ให้แมลงสามารถเกาะติดได้ จากแนวคิดดังกล่าว ทีมวิจัยได้ทำการเปลี่ยนสภาพของพื้นผิววัสดุการแพทย์ให้มีลักษณะดังกล่าวโดยการเคลือบผิว 2 ขั้นตอน โดยขั้นตอนแรกจะเป็นการสร้างพื้นผิวรูพรุนขึ้นมาโดยการเคลือบชั้นเดี่ยวของเปอร์ฟลูออร์โรคาร์บอนด้วยปฏิกิริยาเคมี (tethered perfluorocarbon: TP) จากนั้นจึงทำการเคลือบผิวขั้นที่ 2 ด้วยเปอร์ฟลูออร์โรคาร์บอนเหลว (liquid perfluorocarbon: LP) ซ้ำลงบนผิวเคลือบชั้นแรก ซึ่งจะทำให้ได้พื้นผิวที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเกาะติดของเลือดได้สำเร็จ และมีชื่อเรียกว่าเคลือบผิวแบบ TLP (tethered-liquid perfluorocarbon) ทั้งนี้การเคลือบผิวเพียงขั้นตอนเดียวพบว่าไม่สามารถสร้างพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพดังกล่าวได้