มิติใหม่แห่งการปลูกถ่ายกระดูก ด้วยวัสดุจากเปลือกไข่เหลือใช้

ไข่ ถือเป็นหนึ่งในแหล่งโปรตีนพื้นฐานที่คนเรารับประทานกันทั่วไป เป็นอาหารที่เราทานกันแทบทุกวันจนอาจจะเกือบทุกมื้อ ด้วยคุณประโยชน์สูง ราคาถูก ปรุงง่าย ถือเป็นวัตถุดิบที่มีใช้งานแทบทุกบ้าน แต่นั่นย่อมทำให้เกิดของเหลือทิ้งอย่าง เปลือกไข่ ด้วยเช่นกัน

 

          ที่ผ่านมาคนเราต่างมองหาหนทางเพื่อใช้ประโยชน์จากวัสดุชนิดนี้เพื่อไม่ให้สูญเปล่า บ้างนำมาสกัดเพื่อนำสารจากเปลือกไข่ไปใช้ประโยชน์ บางส่วนนำมาดัดแปลงเพื่อพัฒนาเป็นข้าวของเครื่องใช้ บ้างนำมาแปรรูปเป็นอาหารเพื่อใช้ในการบริโภค ถือเป็นแนวทางลดความสิ้นเปลืองจากเปลือกไข่เหลือทิ้ง

 

          แต่นี่น่าจะเป็นครั้งแรกที่มีแนวคิดในการนำเปลือกไข่ไปใช้ในเป็นวัสดุในการปลูกถ่ายกระดูก

 

 

การปลูกถ่ายกระดูก หนึ่งในรูปแบบการรักษาสำคัญ

 

          การปลูกถ่ายกระดูก หรือ Bone grafting ถือเป็นการผ่าตัดรักษารูปแบบหนึ่ง โดยการนำชิ้นส่วนกระดูกเข้ามาปลูกถ่าย เพื่อซ่อมแซมหรือเสริมสร้างกระดูกส่วนส่วนที่เสียหายจากอุบัติเหตุหรือโรคร้ายขึ้นมาใหม่ โดยอาศัยเซลล์กระดูกที่ทำการปลูกถ่ายเข้าไปในจุดที่เสียหาย เพื่อให้ทำหน้าที่ซ่อมแซมรักษาเนื้อเยื่อในส่วนนั้น

 

          ตามปกติเมื่อได้รับความเสียหายร่างกายของเราจะทำการฟื้นฟูส่วนนั้น แต่บางครั้งเมื่อความเสียหายที่เกิดขึ้นมากเกินหรือเกิดผลกระทบในระดับเซลล์ก็ไม่สามารถรักษาได้เอง จำเป็นต้องได้รับกระดูกหรือเซลล์กระดูกที่แข็งแรง เพื่อให้ร่างกายกลับมาฟื้นตัวและทำงานตามปกติอีกครั้ง

 

          การปลูกถ่ายกระดูกถือเป็นแนวทางการรักษาที่จำเป็นสำหรับการเจ็บป่วยหลากหลายประเภท ตั้งแต่อาการบาดเจ็บร้ายแรงจากอุบัติเหตุ, กระดูกเปราะจากโรคกระดูกพรุนหรือมะเร็ง, การเปลี่ยนข้อต่อต่างๆ, การใช้งานเชิงทันตกรรม หรือแม้แต่ศัลยกรรมเสริมความงาม ถือเป็นวิธีการรักษาที่มีความสำคัญยิ่งในปัจจุบัน

 

          แน่นอนขั้นตอนการปลูกถ่ายกระดูก จำเป็นต้องทำด้วยความระมัดระวังตลอดการผ่าตัดและพักฟื้น หากเกิดข้อผิดพลาดอาจนำไปสู่ความเสี่ยงมากมาย ทั้งเลือดออก, ลิ่มเลือด, ติดเชื้อ ไปจนความเสียหายต่อระบบประสาท แต่ส่วนยากที่สุดคือการหาชิ้นส่วนเซลล์กระดูกมาปลูกถ่าย

 

          กระดูกที่ถูกนำมาใช้ในการปลูกถ่ายมีอยู่หลายรูปแบบ ตั้งแต่กระดูกจากตัวคนไข้เอง กระดูกจากผู้รับบริจาค หรือแม้แต่วัสดุสังเคราะห์จากเซลล์กระดูกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น แน่นอนว่าแต่ละชนิดล้วนมีข้อจำกัดการใช้งานและการดูแลแตกต่างกัน ขี้นกับอาการและตำแหน่งที่ได้รับการปลูกถ่ายกระดูก

 

          แต่ล่าสุดเริ่มมีการคิดค้นวัสดุที่สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้น ด้วยสารทดแทนกระดูกสังเคราะห์จากเปลือกไข่

 

 

การปลูกถ่ายกระดูกจากเปลือกไข่

 

          แนวคิดนี้เกิดจากทีมวิจัยนานาชาติแห่ง University of Oslo ด้วยพวกเขาเล็งเห็นปัญหาจากการปลูกถ่ายกระดูกแต่ละรูปแบบ จึงเริ่มการคิดค้นวัสดุชีวภาพชนิดใหม่ซึ่งยืดหยุ่น ปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม  นำไปสู่การคิดค้นสารทดแทนกระดูกจากเปลือกไข่

 

          ข้อจำกัดสำคัญของวิธีการปลูกถ่ายกระดูกในปัจจุบันคือ กระดูกของตัวผู้รับการปลูกถ่ายอาจปลอดภัยที่สุด แต่ก็ต้องให้ผู้รับการปลูกถ่ายเข้าผ่าตัดซึ่งเป็นการเพิ่มความเสี่ยง, การรอกระดูกจากผู้รับบริจาครายอื่นนอกจากไม่ใช่เรื่องง่ายยังมีปัญหาในแง่ความเข้ากันได้ และสารทดแทนกระดูกเองก็มีข้อจำกัดในกรรมวิธีการผลิตทำให้มีต้นทุนสูง

 

          ด้วยเหตุนี้นักวิจัยจึงมองหาวัสดุทดแทนที่มีราคาและกรรมวิธีการผลิตสูงกว่าคือ เปลือกไข่ไก่ ด้วยส่วนประกอบจากแคลเซียมและฟอสฟอรัสจำนวนมาก ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างกระดูกที่แข็งแรง นอกจากนี้ยังมี แมกนีเซียม และ สตรอนเชียม ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างเซลล์กระดูก จึงถือเป็นวัตถุดิบในอุดมคติสำหรับสร้างสารทดแทนกระดูก

 

          กระบวนการนี้เริ่มต้นจากการนำเปลือกไข่ไปละลายในความร้อนสูงระดับ 900 องศาเซลเซียส เพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ชนิดอื่น จากนั้นจึงผสมน้ำกลั่นเพื่อให้เกิดการตกตะกอนให้ได้สาร แคลเซียมฟอสเฟต ออกมาเป็นตะกอน แล้วจึงนำมากรองแล้วทำให้เย็น จึงนำมาเป็นสารทดแทนกระดูกในที่สุด

 

          ผลการทดลองนำสารทดแทนกระดูกชนิดนี้มาใช้ในการวิเคราะห์การสร้างกระดูก ผลว่าสารสกัดจากเปลือกไข่ไก่สามารถนำไปใช้เป็นเซลล์สร้างกระดูกได้อย่างสมจริง ไม่ก่อให้เกิดความเป็นพิษ มีความเข้ากันได้กับภูมิคุ้มกันมนุษย์ในระดับสูง และช่วยส่งเสริมการฟื้นฟูของเซลล์กระดูกที่เสียหายได้เป็นอย่างดี

 

          จุดเด่นสำคัญของสารทดแทนกระดูกชนิดนี้คือ เราไม่จำเป็นต้องตัดกระดูกส่วนอื่นมาทดแทน ไม่ต้องรอผู้รับบริจาคที่อาจไม่มีวันมาถึง ไม่ต้องใช้สารทดแทนจากกระดูกสัตว์ชนิดอื่น เพียงใช้วัสดุที่มีมากมายจนเกือบจะล้นโลกอย่างเปลือกไข่ ก็สามารถนำไปใช้ในการซ่อมแซมกระดูกส่วนที่เสียหายได้ตามต้องการ

 

          นอกจากนี้สารทดแทนกระดูกชนิดใหม่ยังช่วยแก้ปัญหาขยะอาหาร หนึ่งในปัญหาสำคัญที่เกิดขึ้นทั่วโลกในปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ช่วยเปลี่ยนเปลือกไข่ให้ใช้ทางการแพทย์เป็นการเพิ่มมูลค่าครั้งใหญ่ รวมถึงอาจช่วยสัตว์ทดลองมากมายในระบบที่ถูกใช้เป็นสารทดแทนกระดูกในปัจจุบัน

 

 

          ต้องรอดูต่อไปว่าการคิดค้นครั้งนี้จะช่วยเปลี่ยนแปลงการปลูกถ่ายกระดูกได้มากแค่ไหน ในอนาคตเราอาจมีสารทดแทนกระดูกที่ไม่ต้องพึ่งพาสิ่งมีชีวิตอื่น อีกทั้งทางทีมวิจัยคาดหวังว่า ผลงานของพวกเขาจะช่วยเป็นแรงบันดาลใจให้มีการคิดค้นเทคโนโลยีชีวภาพจากขยะอาหารเพิ่มเติมในอนาคต

 

          ซึ่งเราคงต้องรอดูกันต่อไปว่า ความคาดหวังในการนำวัสดุเหลือใช้ให้เป็นประโยชน์จะได้รับการผลักดันเพียงไร

 

 

          ที่มา

 

          https://interestingengineering.com/science/scientists-invent-safe-bone-graft-materials-made-out-of-eggshells

 

          https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590183423000108?via%3Dihub

 

          https://www.eurekalert.org/news-releases/987047

 

          https://www.hopkinsmedicine.org/health/treatment-tests-and-therapies/bone-grafting

 

          https://www.greenery.org/zero-food-waste-tofu-from-egg-shell-2/