Page 20 - demo-978-616-426-119-8
P. 20
บ ท ที่ วัสดุชีวภาพจากธรรมชาติ
05
(glycosaminoglycans) จะส่งผลต่อภูมิคุ้มกันต�่ากว่า แต่อย่างไรก็ตาม ผลกระทบจากระบบภูมิคุ้มกัน
(immunogenic effect) นี้สามารถท�าให้ลดลงได้ด้วยการปรับปรุงโครงสร้างหรือการเตรียมวัสดุธรรมชาติเหล่านั้น [1]
ในบทนี้จะขอกล่าวถึงลักษณะโดยทั่วไป สมบัติ และการใช้งานทางด้านการแพทย์ของวัสดุธรรมชาติที่มีการใช้งาน
อย่างกว้างขวาง คือ ไหม (silk) ไคโตซาน (chitosan) อัลจิเนต (alginate) คอลลาเจน (collagen) เจลาติน (gelatin)
ไฮเอลูโรนิกแอซิด (hyaluronic acid) ฮีพาริน (heparin) และรวมไปถึงแนวทางในการสร้างเมทริกซ์นอกเซลล์
ให้เหมาะต่อการใช้งาน
5.1
ไหมจำกรังหนอนไหม (Silk cocoon)
1. ควำมรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับไหม
เส้นไหมจากรังหนอนไหม (cocoon silks) นับเป็นเส้นไหมที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นไหมที่มีสีสวยงาม
และมันวาว แบ่งออกเป็นสองประเภท คือ ไหมที่ได้จาก Wild silk และ Bombyx mori (family Bombycidae)
โดย Bombyx mori เป็นไหมเลี้ยงโดยใช้ใบหม่อนและเป็นที่นิยมน�ามาทอเป็นผ้าไหมเพื่อสวมใส่ เส้นไหมที่ได้จาก
รังไหมมีโปรตีนเป็นองค์ประกอบถึง 78 เปอร์เซ็นต์โดยน�้าหนักรังไหม มีปริมาณสัดส่วนหลัก ๆ ของกรดอะมิโน 3 ชนิด
คือ ไกลซีน 45 เปอร์เซ็นต์ อะลานีน 29 เปอร์เซ็นต์ และซีลีน 12 เปอร์เซ็นต์ ในสัดส่วนประมาณ 3:2:1 ตามล�าดับ เส้นไหม
มีความแข็งแรงมากกว่าขนสัตว์ มีลักษณะเป็นเส้นใยแบบต่อเนื่องของเส้นใยสองเส้นของไฟโบรอิน (fibroin) ที่มีส่วนของ
โปรตีนเซริซิน (sericin) ประมาณ 20-30 เปอร์เซ็นต์ โดยน�้าหนักของรังไหม ท�าหน้าที่เสมือนกาวที่ท�าให้ไฟโบรอินติดกัน
รูปที่ 5.1 แสดงภาพถ่ายของรังหนอนไหม ภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด (SEM) ของเส้นไหมที่แสดงให้เห็น
ความหนาของกาวไหมเซริซิน ซึ่งมีความหนาประมาณ 800 นาโนเมตร ภาพของเส้นไหมไฟโบรอินที่เกาะติดกันในลักษณะ
เป็นคู่ (double strands) ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 18 ไมโครเมตร และภาพของเส้นไหมไฟโบรอินเดี่ยว
(หลังจากลอกกาวไหมออกแล้ว) ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 9 ไมโครเมตร
เนื่องจากโปรตีนจากไหมทั้งสองชนิด คือ เซริซิน และไฟโบรอิน มีกรดอะมิโนเป็นองค์ประกอบ เป็นโปรตีน
ที่เกิดการย่อยสลายได้โดยเอนไซม์ย่อยโปรตีนในร่างกาย (proteolytic enzymes) ซึ่งสมบัตินี้ท�าให้โปรตีน
จากไหมมีสมบัติเป็นวัสดุชีวภาพ (biocompatible) และเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (biodegradable) มีลักษณะ
เป็นเจลที่สามารถควบคุมปริมาณความชื้นของผิวหนัง และมีสมบัติในการช่วยซ่อมแซมบาดแผล (woud healing)
การที่โปรตีนจากไหมมีสมบัติเป็นวัสดุชีวภาพและสามารถดูดซึมทางชีวภาพ โปรตีนจากไหมจึงถูกน�ามาใช้งานทาง
ด้านต่าง ๆ อาทิ วิศวกรรมชีววิทยาทางการแพทย์ ศัลยกรรม ใช้เป็นสารเสริมแรงส�าหรับวัสดุโครงเลี้ยงเซลล์กระดูก
(bone fixators and scaffolds) และใช้ประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมาย
86
