รพ.ตากสิน ต่อยอดนวัตกรรม Bio-PCM คุมอุณหภูมิส่งเกล็ดเลือด ยกระดับโลจิสติกส์การแพทย์
ทีมธนาคารเลือด โรงพยาบาลตากสิน ต่อยอดนวัตกรรมไทย ทดลองใช้ “Bio-PCM”สารเปลี่ยนสถานะจากธรรมชาติจาก EA แก้โจทย์อุณหภูมิผันผวนระหว่างการขนส่ง “เกล็ดเลือด” 20-24 องศาเซลเซียส
บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน) หรือ EA โดยบริษัท กรีน เทคโนโลยี รีเสิร์ช จำกัด (GTR) ร่วมกับหน่วยบริหารจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถการแข่งขัน (บพข.) ประกาศผลผู้ชนะโครงการ “Up the Phase. Upgrade the World สารเปลี่ยนสถานะสู่นวัตกรรมเปลี่ยนโลกอนาคต” โดยมีผลงานชนะเลิศประเภท Bio-PCM Frontier Tech (รางวัลสิ่งประดิษฐ์ ชิ้นงานต้นแบบ หรือ งานวิจัยขั้นสูง) ได้แก่ “BioTemp 22 (ENP@R17) นวัตกรรมควบคุมอุณหภูมิ 20-24°C ด้วย Bio-PCM สำหรับการขนส่งเกล็ดเลือด”
ผลงานดังกล่าวเป็นกล่องควบคุมอุณหภูมิสำหรับขนส่งเกล็ดเลือด โดย Bio-PCM (Bio-Phase Change Material) วัสดุชีวภาพที่พัฒนาจากวัตถุดิบ เช่น ปาล์มน้ำมัน มีคุณสมบัติกักเก็บและปลดปล่อยพลังงานความร้อน ช่วยรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมโดยไม่จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าตลอดเวลา
พัฒนาโดยทีมวิจัยของ EA ผ่าน GTR และได้รับการจดสิทธิบัตรรายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ซึ่งปัจจุบัน Bio-PCM ของ EA ส่งออกไปยังญี่ปุ่น เกาหลี สหรัฐอเมริกา และยุโรป รวมประมาณ 1,000 ตันต่อปี คิดเป็นมูลค่ากว่า 100 ล้านบาท และมีมูลค่าคำสั่งซื้อเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง สะท้อนการนำงานวิจัยของคนไทยไปสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีตลาดรองรับและสร้างมูลค่าเพิ่มให้วัตถุดิบทางการเกษตรของประเทศ
นายปราการ สวัสดี นักเทคนิคการแพทย์ชำนาญการ สังกัดกลุ่มงานธนาคารเลือด โรงพยาบาลตากสิน เปิดเผยว่า Bio-PCM (Bio-Phase Change Material) สารเปลี่ยนสถานะที่ผลิตจากวัสดุชีวภาพ เช่น น้ำมันพืชจากปาล์มหรือถั่วเหลือง ไม่เป็นพิษ ย่อยสลายได้ ไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม ได้ถูกนำมาต่อยอดสู่การรักษาอุณหภูมิเกล็ดเลือด เพื่อใช้แก้ปัญหาการขนส่ง “เกล็ดเลือด” ที่ต้องควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง 20-24 องศาเซลเซียส
สารดังกล่าวสามารถเปลี่ยนสถานะ เป็นวัสดุที่ดูดซับ กักเก็บ และปล่อยพลังงานความร้อน เช่น จากของแข็งเป็นของเหลว หรือจากของเหลวกลับเป็นของแข็ง คุณสมบัติดังกล่าวทำให้ Bio-PCM ช่วยรักษาอุณหภูมิให้เปลี่ยนแปลงไม่มาก แม้อุณหภูมิของสภาพแวดล้อมจะเปลี่ยนไป เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น Bio-PCM จะดูดซับความร้อนในช่วงการหลอมละลาย หากอุณหภูมิลดลงวัสดุจะปล่อยพลังงานความร้อนกลับออกมาในช่วงเปลี่ยนสถานะกลับไปเป็นของแข็ง
“แนวคิดดังกล่าวถูกนำมาต่อยอดเป็น Bio-based Phase Change Materials หรือ Bio-PCM เพื่อเป็นทางเลือกทดแทนสารเคมีแบบดั้งเดิม ซึ่งข้อมูลจากบริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน) หรือ EA ระบุว่า นวัตกรรม Bio-PCM ได้รับการจดสิทธิบัตรในประเทศไทยแล้วโดยบริษัท กรีน เทคโนโลยี รีเสิร์ช จำกัด โดยถูกนำมาพัฒนาหรือประยุกต์ใช้ในภาคส่วนต่าง ๆ และหนึ่งในประเด็นที่น่าสนใจคือการนำมาใช้ในธนาคารเลือด”
นายปราการ กล่าวว่า กลุ่มงานธนาคารเลือด โรงพยาบาลตากสิน สำนักการแพทย์ กรุงเทพมหานคร ซึ่งทำงานด้านธนาคารเลือดมาประมาณ 10 ปี ต้องเผชิญกับปัญหาในการขนส่งเกล็ดเลือดพอสมควร เพราะวิธีเดิมที่ใช้คือการนำน้ำแข็งมาเป็นตัวช่วยควบคุมอุณหภูมิ แต่อุณหภูมิของน้ำแข็งต่ำมาก ต้องใช้ก้อนน้ำแข็งขนาดเล็กและห่อหุ้มไว้ หรือใช้กระดาษมาช่วยกั้น เพื่อไม่ให้อุณหภูมิภายในกล่องลดต่ำเกินไป
วิธีดังกล่าวทำให้อุณหภูมิภายในกล่องเกิดความผันผวนได้ง่าย หากใช้น้ำแข็งก้อนเล็ก ระยะเวลาในการรักษาความเย็นก็สั้นลง ขณะที่หากใช้น้ำแข็งก้อนใหญ่ อุณหภูมิภายในกล่องอาจต่ำกว่ามาตรฐานที่ต้องการ โจทย์จึงไม่ได้อยู่ที่ “ทำให้เย็น” แต่คือ ทำอย่างไรให้อุณหภูมิอยู่ในช่วงที่เหมาะสมตลอดระยะเวลาการขนส่ง
เข้าไปในกล่องแล้วทดลองขนส่งทันที จำเป็นต้องผ่านกระบวนการหาปริมาณที่เหมาะสมกับกล่องที่ใช้งานจริงให้เหมาะสม
“แม้จะรู้ว่า Bio-PCM สามารถช่วยรักษาอุณหภูมิประมาณ 20 องศาเซลเซียสได้ แต่โจทย์สำคัญคือจะทำอย่างไรให้วัสดุดังกล่าวทำงานร่วมกับกล่องขนส่งที่ใช้อยู่ได้อย่างเหมาะสม ซึ่งในช่วงแรกถือว่าเป็นเรื่องที่ยาก การทดลองต้องเริ่มจากการปรับปริมาณ Bio-PCM หากใส่มากเกินไป อุณหภูมิก็เย็นเกินไป ขณะที่หากใส่น้อยเกินไป ก็ไม่สามารถรักษาอุณหภูมิได้ตามต้องการ”
โดยวิธีคือปรับปริมาณซ้ำ ๆ จนพบปริมาณที่เหมาะสมกับกล่อง เมื่อได้ปริมาณที่ต้องการแล้ว จึงนำไปทดสอบซ้ำอีกครั้ง เพื่อดูว่าสามารถรักษาอุณหภูมิได้จริงและให้ผลที่ทำซ้ำได้หรือไม่ และการทดสอบไม่ได้ใช้เกล็ดเลือดที่ยังใช้งานกับผู้ป่วยโดยตรง แต่ใช้เกล็ดเลือดที่หมดอายุแล้วเป็นตัวจำลองการขนส่ง เพื่อประเมินการควบคุมอุณหภูมิภายในกล่อง รวมถึงตรวจสอบตำแหน่งต่าง ๆ ภายในกล่องว่ามีจุดอับอุณหภูมิหรือไม่
สำหรับผลการทดลองทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 1 เดือน ตั้งแต่การทดลองหาปริมาณ Bio-PCM ที่เหมาะสมกับกล่อง ไปจนถึงการทดสอบซ้ำ โดยการทดสอบแต่ละรอบใช้เวลาประมาณ 8 ชั่วโมง รวมระยะเวลาทดสอบประมาณ 6 วัน ปรากฎว่าตลอดระยะเวลา 8 ชั่วโมง อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ 21 องศาเซลเซียส และไม่มีช่วงใดที่อุณหภูมิหลุดออกจากช่วงที่กำหนด กลายเป็นต้นแบบการควบคุมอุณหภูมิที่มีความสม่ำเสมอมากขึ้น
นายปราการ กล่าวว่า Bio-PCM นับได้ว่าแตกต่างจากวัสดุควบคุมอุณหภูมิทั่วไป และผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นไม่ได้หยุดอยู่เพียงปลายทางอย่างโรงพยาบาลเท่านั่น หากผลิตภัณฑ์ดังกล่าวสามารถพัฒนาและนำมาใช้ได้จริง โรงพยาบาลจะมีทางเลือกในการจัดหาผลิตภัณฑ์ที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ขณะเดียวกันกระบวนการผลิต Bio-PCM ที่ใช้วัตถุดิบจากธรรมชาติยังสามารถเชื่อมโยงกลับไปถึงเกษตรกรผู้ผลิตปาล์มน้ำมัน กลายเป็นห่วงโซ่ที่เชื่อมตั้งแต่ เกษตรกร–ผู้ผลิต Bio-PCM–โรงพยาบาล–ธนาคารเลือด–ผู้ป่วย
“ประโยชน์ที่เราคาดหวัง ไม่ได้วัดเพียงต้นทุนของกล่องหรือวัสดุควบคุมอุณหภูมิสำหรับธนาคารเลือด แต่คือความมั่นใจว่าเกล็ดเลือดที่ถูกขนส่ง จะได้รับการรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมตลอดระยะเวลาการเดินทาง ซึ่งในระดับโรงพยาบาลสามารถนำแนวคิดนี้ไปต่อยอดได้ แต่หากขยับไปสู่การใช้งานในระดับที่ใหญ่ขึ้น ก็จำเป็นต้องทดสอบใหม่ โดยเฉพาะเมื่อขนาดกล่องและปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ขนส่งเพิ่มขึ้น”
นอกจากนี้ Bio-PCM อาจมีประโยชน์สำหรับ “ศูนย์บริการโลหิต” ซึ่งใช้ระบบขนส่งในขนาดใหญ่กว่าโรงพยาบาล รวมถึงธุรกิจโลจิสติกส์ที่ให้บริการขนส่งเลือดที่สามารถพัฒนาต่อไปได้ เป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับระบบขนส่งผลิตภัณฑ์เลือดในอนาคต
ทั้งนี้ แนวคิดของ EA ยังได้วาง Bio-PCM ไว้ว่าไม่เพียงแต่สามารถใช้งานด้านการแพทย์เท่านั่น ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นได้ เช่น สิ่งทอ ซึ่งช่วยควบคุมอุณหภูมิของเสื้อผ้าให้เปลี่ยนแปลงน้อยลงเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยน และ อุตสาหกรรมก่อสร้าง ที่สามารถนำ PCM มาใช้ช่วยรักษาอุณหภูมิภายในอาคาร ลดภาระของระบบปรับอากาศ และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานด้วย
เรียกได้ว่าเป็นการนำวัตถุดิบจากธรรมชาติมาพัฒนาเป็นนวัตกรรม ส่งต่อไปยังโจทย์การใช้งานจริง ตั้งแต่ภาคเกษตร ภาคการผลิต ไปจนถึงระบบสาธารณสุข ในอนาคตอาจขยายบทบาทจากต้นแบบในธนาคารเลือด ไปสู่โครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่งผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ในวงกว้างได้
