ผลงานวิจัยไทยโกอินเตอร์ จมูกอิเลคทรอนิคส์ “เสื้อดมกลิ่นกายอัจฉริยะ”

หลายคนยังไม่ทราบว่าร่างกายมนุษย์เป็นระบบทางชีวภาพหนึ่งที่มีการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีตลอดเวลาช่วง การทำกิจกรรมในแต่ละวัน ตั้งแต่ตื่นนอนไปจนถึงเข้านอน ร่างกายจึงเผาผลาญพลังงานเกิดเป็นของเสียที่ร่างกาย กำจัดออกมาในรูปของลมหายใจ เหงื่อ ปัสสาวะ และกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งส่งผลเสียต่อบุคลิกภาพและความมั่นใจ

ดร.ธารา สีสะอาด นักศึกษาทุนโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) ภายใต้สำนักงานกองทุน สนับสนุนการวิจัย (สกว.) สาขาวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ (หลักสูตรนานาชาติ) คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล อธิบายถึงของเสียที่ถูกปลดปล่อยออกจากร่างกายภายใต้สมมติฐานที่ว่า เมื่อร่างกายมนุษย์เกิด อาการเจ็บป่วยจะปลดปล่อยสารเคมีบางอย่างที่มีกลิ่นออกมาตามช่องทางต่างๆ ได้แก่ ลมหายใจ ปัสสาวะ และทาง ผิวหนัง โดยกลิ่นเหล่านั้นจะมีความเข้มข้นที่เปลี่ยนแปลงไปตาม พยาธิสภาพของโรคที่เกิดขึ้น และรูปแบบ การดำเนินชีวิตที่แตกต่างกันในแต่ละบุคคล ซึ่งสามารถใช้เซนเซอร์เคมีและระบบจมูกอิเล็กทรอนิกส์ตรวจวิเคราะห์ โดยอาศัยแนวคิดของการวิเคราะห์กลิ่นเพื่อช่วยในการตรวจวินิจฉัยหรือคัดกรองภาวะความเป็นโรคต่างๆ อาทิ มะเร็งปอด มะเร็งเต้านม มะเร็งลำไส้ใหญ่ หรือโรคเบาหวาน

นี่จึงกลายเป็นโจทย์ให้นักวิจัยเกิดแนวคิดที่จะพัฒนาเซ็นเซอร์เคมีบนผ้าสำหรับระบบจมูกอิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ เพื่อประยุกต์ใช้ในการตรวจวัดกลิ่นกาย ซึ่งเป็นวิธีการที่ไม่ก่อให้เกิดการรุกรานของโรค อีกทั้งยังเป็นการ เปิดโอกาสให้มีการตรวจประเมินสถานะสุขภาพได้หลากหลายรูปแบบมากขึ้น โดยจมูกอิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ ถูกออกแบบมาในลักษณะของ“เสื้อดมกลิ่นตัวผู้สวมใส่” ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่นำฟังก์ชันทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ เข้าไปอยู่ในสิ่งทอ เพื่อเพิ่มความสามารถในการตรวจวัดโมเลกุลของกลิ่นที่ปล่อยออกมาจากร่างกายมนุษย์ โดยใช้เซ็นเซอร์เคมีบนผ้าทั้งหมด 16 เซนเซอร์ ติดไว้ที่บริเวณเสื้อตรงส่วนของรักแร้ข้างละ 8 เซนเซอร์ มีวัสดุผสมพอลิเมอร์และท่อนาโนคาร์บอนที่มีประสิทธิภาพในการตอบสนองต่อสารอินทรีย์ระเหยง่ายประเภท แอมโมเนีย ไตรเอทธิลอะมีน และอะซิโตน

ดร.ธาดาเผยถึงหลักการทำงานของระบบดังกล่าวว่า เมื่อร่างกายปล่อยกลิ่นออกมาโมเลกุลของกลิ่น จะเข้าไป จับกับเซนเซอร์ ทำให้ค่านำไฟฟ้าของเซนเซอร์เปลี่ยนไป หลังจากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับเซนเซอร์ จะอ่านสัญญาณเข้ามาประมวลผล และส่งข้อมูลผ่านระบบสื่อสารไร้สายซิกบีมายังคอมพิวเตอร์ เพื่อแสดงผล การวิเคราะห์แยกแยะกลิ่นในแต่ละตัวอย่างที่ตรวจวัด โดยจะสามารถแยกแยะกลิ่นที่ถูกขับออกจากร่างกายได้ เช่น กลิ่นปัสสาวะ ลมหายใจ และกลิ่นรักแร้

ในส่วนของการใช้ประโยชน์จากการวิจัย ศ.ดร.ไพศาล กิตติศุภกร ผู้อำนวยการโครงการปริญญาเอก กาญจนาภิเษก (คปก.) กล่าวว่า ผลงานวิจัยนี้มีความโดดเด่นในแง่ของเทคโนโลยี ซึ่งถือเป็นเสื้อดมกลิ่นตัวแรก ของโลกที่มีการเพิ่มฟังก์ชั่นการตรวจวัดกลิ่นให้กับสิ่งทอ โดยใช้เทคนิคการปริ๊นท์สกรีนด้วยหมึกนำไฟฟ้า จึงมีความเหมาะสมอย่างยิ่งในการนำไปต่อยอดผลิตภัณฑ์สู่ระดับอุตสาหกรรมเชิงพาณิชย์ได้ในอนาคต นอกจากนี้ ยังใช้ระบบการรับส่งข้อมูลด้วยเครือข่ายไร้สายซิกบีระหว่างเสื้อดมกลิ่นกับคอมพิวเตอร์ ทำให้มีการรับส่งสัญญาณ ข้อมูลที่สะดวกรวดเร็ว มีการใช้งานที่ง่าย อีกทั้งยังสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้อง จึงมีความต้องการพลังงานที่ต่ำ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับผลงานอื่นที่ผ่านมาพบว่า ผลงานเหล่านั้นเหมาะกับการใช้งานในการตรวจวัดกลิ่นตัวในห้อง ปฏิบัติการ เนื่องจากมีวิธีการตรวจวัดที่ยุ่งยากและซับซ้อนมากกว่า จึงจำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญทำการตรวจวัด ในขณะที่เสื้อดมกลิ่นนี้ มุ่งเน้นการตรวจวัดกลิ่นด้วยตนเองได้ในชีวิตประจำวันทั่วไป ซึ่งคุณสมบัติและฟังก์ชั่น การทำงานของเสื้อดมกลิ่นนี้เป็นความใหม่ และเป็นเอกลักษณ์ของการประดิษฐ์นวัตกรรมที่ไม่เคยปรากฏในเอกสาร สิทธิบัตรฉบับใดมาก่อน

ประกอบกับปัจจุบันแนวโน้มของเทคโนโลยีแบบสวมใส่เพื่อการดูแลสุขภาพกำลังมาแรง ผู้คนทั่วโลกเริ่ม ตื่นตัวและหันมาให้ความสำคัญกับการดูแลสุขภาพของตัวเองมากขึ้น แต่เรากลับพบว่ายังไม่มีเทคโนโลยีในการตรวจ วัดกลิ่นกายแบบสวมใส่ได้เลย ดังนั้นงานวิจัยเพื่อพัฒนานวัตกรรมด้านการดูแลสุขภาพ โดยใช้กลิ่นเป็นดัชนีชี้วัด สถานะสุขภาพจึงสามารถตอบโจทย์ให้ครอบคลุมกับความต้องการของผู้ใช้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิต อย่างยิ่ง

เช่นเดียวกับ ผศ. ดร.ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ อาจารย์ที่ปรึกษา ที่มองว่าในอนาคตนวัตกรรมเสื้อดมกลิ่น สามารถพัฒนาได้ในวงการสุขภาพและการออกกำลังกาย โดยสามารถตรวจมะเร็งปอด มะเร็งลำไส้จากกลิ่นกายมนุษย์ ตรวจวัดอาหารคีโตว่ามีการบริโภคไขมันมากเกินไปหรือไม่ ซึ่งถือเป็นประโยชน์สูงสุดทางการแพทย์ สืบเนื่องจาก ปัญหาที่พบเจอในชีวิตประจำวันมีหลายครั้งที่เกิดความล่าช้าในการเข้ารับบริการวินิจฉัยและการรักษาตาม โรงพยาบาล

แนวโน้มในอนาคตบุคลาการทางการแพทย์ เครื่องมือ และสถานที่ไม่เพียงพอกับจำนวนผู้ป่วยที่เพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ผู้ป่วยสูญเสียเวลาและค่าใช้จ่าย เพื่อรอเข้ารับการตรวจคัดกรองสุขภาพ ประกอบกับองค์ความรู้เกี่ยวกับ สารเคมีระเหยบางชนิดที่สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้โรคบางอย่างได้ เช่น สารกลุ่มคีโตน อะซิโตน ที่พบได้มากในผู้ป่วย โรคเบาหวาน และไตรเมทิลามีน ที่จะพบในผู้ป่วยโรคกลิ่นตัวเหม็น ดังนั้นผู้วิจัยจึงคิดสร้างนวัตกรรมเพื่อช่วยแก้ปัญหา ดังกล่าวโดยการตรวจและคัดกรองโรคจากการดมกลิ่นกาย เพื่อประเมินภาวะสุขภาพในเบื้องต้นด้วยตนเองที่บ้าน ก่อนที่จะมารับบริการตรวจอย่างละเอียดจากแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ

องค์ความรู้จากงานวิจัยดังกล่าวได้นำไปพัฒนาต่อยอดในเชิงพาณิชย์ร่วมกับภาคอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง โดยบริษัท Beiersdorf AG เมืองฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกายยี่ห้อนีเวียได้ยื่นข้อเสนอ ให้การสนับสนุนทุนวิจัยเพื่อพัฒนาเซนเซอร์เคมี และเสื้อดมกลิ่นกายสำหรับการติดตามกลิ่นน้ำหอมของโรลออน เพื่อ ช่วยในการตรวจสอบและประเมินคุณภาพกลิ่นของผลิตภัณฑ์ ซึ่งขณะนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการศึกษาวิจัยต่อยอด นวัตกรรม

ผลงานวิจัยดังกล่าวยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในกองทัพ ทั้งเรื่องการวิเคราะห์โรคเบื้องต้นให้กับทหาร ความอ่อนล้าของเหล่าทหาร รวมถึงระบบรักษาความปลอดภัยจากกลิ่นเหม็นหรือไอระเหยจากสารเคมีต่างๆ ที่รั่วไหลออกมา เช่น กองทัพเรือสหรัฐได้สนับสนุนงบวิจัยผ่านทางบริษัทสตาร์ทอัพ เพื่อผลิตอุปกรณ์ในการดมกลิ่น ทหารในกองทัพ