การตรวจหาสารบ่งชี้ (ไมโครอาร์เอ็นเอ) ต่อโรคไตจากเบาหวาน โดยใช้เทคนิคการหยดพิมพ ของเหลวบนกระดาษระดับนาโน

โรคไตจากเบาหวาน (diabetic nephropathy; DN) เป็นปัญหาสาธารณสุขที่สําคัญของประเทศไทย เนื่องจากสาเหตุของโรคไตวายเรื้อรังระยะสุดท้ายเกิดจากโรคเบาหวานมากสุด โดยเฉพาะกับผู้ป่ วยเบาหวานชนิด ที่ 2  ในข้อเสนอโครงการนี้มีความสนใจต่อการตรวจหาสารบ่งชี้อย่างไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNA) ซึ่งบ่งบอกต่อ การเกิดโรคไตจากเบาหวานที่สามารถพบในปัสสาวะ  เพื่อคัดกรองโรคไตในผู้ป่วยเบาหวานในระยะเริ่มแรก  โดย ระยะการเกิดโรคขี้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงระดับของ miRNA หลายชนิดพร้อมกัน  วิธีที่ใช้ในการตรวจหาชนิด ของ miRNA ได้แก่ เทคนิค northern blot หรือเทคนิค reverse transcription PCR (RT-PCR) แต่เป็ นวิธีที่มีความ ยุ่งยาก เนื่องจากขั้นตอนการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ  และการตรวจโดยใช้อะเรย์ดีเอนเอ (array nucleic acid based) สามารถตรวจวัดตัวอย่างได้ในปริมาณมาก มีความไวในการตรวจวัดสูง และมีความน่าเชื่อถือ 

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการตรวจหาสารบ่งชี้ต่อโรคไตจากเบาหวาน ด้วยอะเรย์ไมโครอาร์เอ็นเอ ซึ่งจะทําให้ การตรวจวัดมีความจําเพาะเจาะจง ความน่าเชื่อถือ  และสามารถตรวจวัดตัวอย่างจํานวนมากๆ ได้พร้อมกัน  ใน งานวิจัยนี้ใช้วิธีการอะเรย์ไมโครอาร์เอ็นเอ ผนวกกับการใช้กระดาษระดับนาโน (nanopaper) ซึ่งผลิตจากเส้นใย เซลลูโลสจากแบคทีเรียที่อยู่ในระดับนาโน และมีคุณสมบัติโปร่งแสง ผู้วิจัยจึงใช้ประโยชน์จากความโปร่งใสทาง แสงของ nanopaper เป็นแพลทฟอร์มการตรวจจับแสง อีกทั้ง nanopaper มีเส้นใยจํานวนมาก ทําให้มีพื้นที่ในการ เกิดปฏิกิริยาไฮบริไดเซชั่นเพิ่ม ส่งผลทําให้ประสิทธิภาพของการตรวจวัดดียิ่งขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการตรวจหาชนิดของ สารบ่งชี้ miRNA ในตัวอย่างปัสสาวะที่มีปริมาณน้อยได้โดยตรง  หลักการในการตรวจวัดจะอาศัยการแทนที่กัน ของดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ (DNA/RNA strand displacement) กล่าวคือ ในอะเรย์นาโนเปเปอร์จะได้สร้างเป็ น คอมเพลกซ์ของดีเอ็นเอคู่สมทีGมีลําดับเบสสัมพันธ์กับลําดับเบสของ miRNA ที่สนใจ ไม่น้อยกว่า 10 ชนิดที่มี การศึกษาก่อนหน้านี้ว่าสามารถตรวจพบได้ในปัสสาวะ และอาจใช้เป็ นสารบ่งชี้โรค DN ได้ เช่น let-7i-3p , miR-24-3p, miR-27b-3p, miR-192 , miR-377, miR-144, miR-21, miR-216a, miR-217, miR-21-3p, miR-124-5p, miR-124-3p, miR-362-3p, miR-150-5p, miR-877-3p  เป็ นต้น   โดยใช้เครื่องพิมพ์หยดไฟฟ้าเพียโซที่สามารถหยดสาร ทางชีวภาพในระดับนาโนลิตรได้     ทั้งนี้ดีเอ็นเอคู่สมที่จะทําการตรึงบนนาโนเปเปอร์นั้นจะประกอบด้วยดีเอ็นเอ จับ (capture probe; cP) และดีเอ็นเอตรวจวัด (detection probe; dP) ที่มีขนาดลําดับเบสไม่เกิน 20 เบส ติดสารเรือง แสงฟลูออเรสเซนส์   โดย miRNA เป้าหมาย เมื่อพบดีเอ็นเอคู่สม cP จะเข้าจับและเกิดการแทนที่ดีเอ็นเอ dP เกิด เป็ นคอมเพล็กซ์ DNA/miRNA ที่มีประสิทธิภาพในการยีดติดได้ดีกว่า ส่งผลต่อค่าสัญญาณฟลูออเรสเซนส์ บนอะเรย์ลดลง   แผนภาพการตรวจหาชนิดของสารบ่งชี้ไมโครอาร์เอ็นเอในปัสสาวะ โดยใช้เทคนิคการหยดพิมพ์ ของเหลวบนกระดาษ nanopaper เป็ นแพลทฟอร์มในการตรวจวัด