ต่อเนื่องกันเลยสำหรับ Image of the week สัปดาห์ที่ 5

"Milky Way" Map of Science

Clickstream Data Yields High-Resolution Maps of Science.
โดย  The Los Alamos team
เผยแพร่ใน Library of Science ONE, March 11, 2009.

ภาพนี้ เป็นแผนที่วิทยาศาสตร์ที่ใช้ข้อมูลจากฐานข้อมูลงานวิจัยทั้งหมด 23 แหล่ง สร้างภาพการเชื่อมโยงจาก การอ้างอิงกันในบทความงานวิจัย แผนที่นี้จะช่วยให้นักวิจัยมองเห็นถึงการเชื่อมโยง และช่วยเรื่องการกำหนดกรอบความคิด ขอบเขตองค์ความรู้ และกลุ่มงานวิจัย ภาพที่สร้างขึ้นมามีลักษณะคล้ายกับดาวบนทางช้างเผือก

ใครที่สนใจแผนที่วิทยาศาตร์ในแบบอื่นๆ ดูได้ที่ Maps of Science.

ข้อมูลจาก http://www.wired.com

เนื่องจากสัปดาห์ที่แล้ว ยังไม่มี Image of the week สัปดาห์นี้จึงจะคัดลงสองรูปติดกันไปเลยนะครับ
เอาของสัปดาห์ที่ 4 ก่อน ส่วน 5 จะอยู่ในโพสถัดไป

วิทรูเวียนแมน โดย เลโอนาร์โด ดา วินชี

Image of the week 4: วิทรูเวียนแมน (Vitruvian Man)
บางครั้งถูกเรียกว่า Canon of Proportions หรือ Proportions of Man
โดย: เลโอนาร์โด ดาวินซี (Leonardo da Vinci)

คิดว่าหลายคนคงคุ้นตากับภาพนี้เป็นอย่างดี เราจะเห็นในหนังสือ สัญลักษณ์ หรือโลโก้ของงานทางการแพทย์ต่างๆมากมาย ผลงานนี้เป็นของ เลโอนาร์โด ดาวินซี  ศิลปินนักคิด นักประดิษฐ์ ชาวอิตาลีผู้โด่งดังที่มีผลงานสร้างชื่อมากมาย

ภาพ วิทรูเวียนแมน ถูกวาดขึ้นเมื่อประมาณปี คศ. 1487 เป็นภาพวาดที่ใช้ปากกาและหมึกเขียนบนกระดาษ เป็นภาพของมนุษย์เพศชายสองร่างซ้อนทับกัน ที่วางตำหน่งของแขนและขาคนละตำเหน่ง วางตัวอยู่ภายในรูปวงกลมและสี่เหลี่ยม เป็นการอธิบายสัดส่วนของร่างกาย โดยอาศัยความสัมพันธ์ของร่างกายมนุษย์กับเรขาคณิต ในภาพยังมีบันทึกที่เขียนด้วยอักษรกลับด้าน อธิบายภาพไว้ว่า “ภาพนี้วาดขึ้นเพื่อศึกษาสัดส่วนของมนุษย์(เพศชาย) โดยอ้างอิงจากบันทึกของวิทรูเวียร์” วิทรูเวียร์ หรือมาร์คัส วิทรูเวียส โพลลิออ เป็น นักเขียน สถาปนิก และ วิศวกร แห่งอาณาจักรโรมัน มีชีวิตอยู่ในช่วง 25 ปี ก่อนศริตศักราช

ภาพดังกล่าวได้รับการยกย่องว่าเป็นภาพสัดส่วนของมนุษย์ที่มีความถูกต้องตามหลักกายวิภาคศาสตร์ที่สุด เป็นตัวอย่างของการผสมผสานระหว่างศิลปะกับวิทยาศาสตร์ และเป็นความพยายามของเขาที่จะธิบายความสัมพันธ์ระหว่างธรรมชาติกับมนุษย์ได้อย่างน่าอัศจรรย์

อ้างอิง: http://en.wikipedia.org/wiki/Vitruvian_Man

ก่อนหน้านี้มี มีการสร้างแผนที่ของโครงสร้างวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เช่น แผนที่จากนิตยสาร Wired ที่ชื่อ “milky way” และ แผนที่โครงสร้างของ Nature map contrsucted ที่นำข้อมูลงานวิจัยกว่า 800,000 ชิ้นมาสร้างเป็นแผนที่ แต่ใน ScienceRoll ให้ความเห็นว่า มันยังไม่เป็นแผนที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ที่ดี ทั้งดูยาก และเข้าใจยาก ซึ่งผู้เขียนก็เห็นด้วย แต่ล่าสุดมีการนำเสนอแผนที่วิทยาศาสตร์แบบใหม่ โดย Power of Data Visualization released ที่ดูเข้าใจง่าย ออกแบบเหมือนสถานนีเชื่อมโยงของรถไฟฟ้าใต้ดิน หรือเรียกว่า Modern Science Map “Subway Science”

The Subway Science

คลิกลิงค์เพื่อดูรูปขนาดใหญ่ http://www.crispian.net/ScienceMapv0.37.png

ในแผนที่เริ่มตั้งแต่ยุคเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เมื่อศตวรรษที่ 16 จนถึงปัจจุบัน โดยใช้ชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังเป็นสถานี และสายต่างๆแยกสีตามสาขาของวิทยาศาตร์ ดังนี้

วิทยาศาสตร์สาขาต่างๆ ที่ถูกแบ่งเป็นสายต่างๆในแผนที่

เราจะพบว่านักวิทยาศาตร์ท่านไหนที่มีการค้นคว้าหลายแขนง จะมีจุดเชื่อมกันของสายวิทยาศาสตร์ ทำให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้น ข้อสังเกตของผู้เขียนพบว่ายุคต้นๆจะมีการเชื่อมของสถานีเยอะ เหมือนจะรวมๆกันอยู่ แล้วระหว่างกลางจะแยกออกไปเป็นแขนงต่างๆ และเริ่มกลับมารวมศาสตร์กันอีกครั้งในยุคปัจจุบัน

แผนที่นี้เป็นผลงานการออกแบบของ Crispian Jago จัดทำขึ้นเพื่อเฉลิมฉลองวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่มีอายุยาวนาน ด้วยความมีเหตุและผล ความรอบรู้และความทันสมัย

ที่มา: http://crispian-jago.blogspot.com/2010/08/modern-science-map.html
via: http://scienceroll.com/2010/09/03/map-of-science/

Introduction to Biomedical Engineering

วิศวกรรมชีวการแพทย์ขั้นพื้นฐาน
ชื่อผู้แต่ง: ดร.ปัณรสี ฤทธิประวัติ และคณาจารย์สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล
ราคา: 280 บาท
จำนวนหน้า: 280 หน้า

เมื่อวันก่อนเดินไปศูนย์หนังสือจุฬาฯ เจอหนังสือคู่มือด้าน วิศวกรรมชีวการแพทย์ ในปกเขียนว่า ฉบับภาษาไทยเล่มแรก ซึ่งเป็นจริงดังนั้นเพราะไม่เคยเห็นฉบับภาษาไทยที่ไหนมาก่อนเลย แสดงว่าศาสตร์ด้านนี้ยังไม่เป็นที่รู้จักมากนัก จึงซื้อมาดูว่าเนื้อหาภายในเป็นยังไงบ้าง และนำมาแนะนำให้ผู้ที่สนใจ อยากหามาศึกษา เนื้อหาครอบคลุมทุกสาขา อ่านง่าย คัดหัวข้อภายในจากสารบัญมาดังนี้ครับ

• ชีววัสดุ
• ระบบส่งยาที่ผลิตจากพอลิเมอร์
• ชีวสารสนเทศศาสตร์
• ไบโอเซนเซอร์
• เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์
• เทคโนโลยีการสร้างภาพทางการแพทย์ สำหรับวิศวกรรมชีวการแพทย์
• การประมวลสัญญาณชีวภาพ
• การพัฒนาระบบอัจฉริยะในงานทางการแพทย์
• ศัลยกรรมบูรณาการคอมพิวเตอร์

เนื้อหากระชับ กำลังดีไม่หนามาก เหมาะกับคนที่เริ่มสนใจศึกษาทางด้าน วิศวกรรมชีวการแพทย์ เป็นพื้นฐานเบื้องต้น ให้เข้าใจศาสตร์ทางด้านนี้มากยิ่งขึ้น

Microneedles

ทีมวิจัยจาก North Carolina State University ได้สร้างเข็มขนาดจิ๋วระดับไมโครเมตร(microneedles) เพื่อใช้ในการรักษาที่ต้องการส่งผ่านสารต่างๆผ่านผิวหนัง หรือการให้สารสีในระดับนาโมเมตรผ่านผิวหนัง ที่เรียกว่า ควอนตัมดอท(quantum dots)เพื่อใช้ในการวินัจฉัยโรค วิธีการใหม่นี้จะช่วยให้แพทย์สามารถวินัจฉัยและรักษาโรคต่างๆได้หลากหลาย และรวมทั้งโรคมะเร็งผิวหนังด้วย

เข็มขนาดจิ๋วมีขนาดเล็กมากจะเรียงตัวอยู่ในพื้นที่หนึ่ง ที่มีความกว้างหรือยาวของแผ่นเล็กกว่า 1 มิลลิเมตร(0.04 นิ้ว) ดูรูปด้านบนประกอบ Dr. Roger Narayan หัวหน้าทีมวิจัย อธิบายว่า “แรงจูงใจในการศึกษาคือ เราจะสามารถใช้เข็มขนาดจิ๋วนี้ ในการส่งควอนตัมดอทเข้าสู่ใต้ผิวหนังได้ ซึ่งเราสามารถผลิตเข็มขนาดจิ๋วจากพลาสติกโดยอาศัยหลักการของแสงเลเซอร์ในการผลิต ซึ่งสามารถผลิตได้อย่างรวดเร็ว และพบว่าเราสามารถส่งผ่านสารละลายผ่านเข็มขนาดจิ๋วนี้ได้”

ทีมวิจัยได้ทำการทดลองใช้เข็มขนาดจิ๋ว กับผิวหนังของสุกร ซึ่งถือได้ว่ามีลักษณะใกล้เคียงกับผิวหนังมนุษย์ ใช้เข็มขนาดจิ๋ว ที่ทำจากพลาสติก และให้สารละลายผ่านเข็มขนาดจิ๋วเข้าสู่ใต้ผิวหนังสุกร และบันทึกผลการทดลองโดยใช้กล้อง multiphoton microscope เพื่อดูความสามารถในการส่งควอนตัมดอทผ่านผิวหนัง

ในงานวิจัยยังได้แสดงวิธีการสร้างต้นแบบโดยใช้แสงเลเซอร์ในการผลิตได้อย่างรวดเร็ว และสามารถทำการเปลี่ยนแปลงความยาว และรูปร่างของเข็มหลายแบบ ตามความต้องการของแพทยให้เหมาะสมกับการวินิจฉัยหรือการรักษาโรคใดโรคหนึ่งได้ โดยการสร้างเข็มขนาดจิ๋วนี้จะใช้หลักการ 2-Photon Polymerization ที่ผลิตโดย NC State และ Laser Zentrum Hannover

ผลงานวิจัยนี้จะได้รับการตีพิมพ์ในเดือนตุลาคม ภายใต้ชื่อ “Multiphoton microscopy of transdermal quantum dot delivery using two photon polymerization-fabricated polymer microneedles” ใน RSC Publishing Faraday Discussions

ที่มา : http://www.gizmag.com

human embryonic stem cells

เซลล์ต้นกำเนิด หรือ สเต็มเซลล์ (Stem cells) ถือได้ว่ามีความสำคัญอย่างมากในทางการแพทย์ ปัจจุบันมีนักวิจัยมากมายที่สนใจนำสเต็มเซลล์มาใช้ในการรักษาโรค เช่น อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน อัมพาตไขสันหลัง กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด เป็นต้น เนื่องเพราะสเต็มเซลล์นั้นสามารถพัฒนาตัวเองให้เป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่จำเพาะได้ตามที่นักวิจัยต้องการ ผ่านการกระตุ้นเซลล์ที่จำเพาะ

แต่ปัญหาของนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันคือ การเจริญยากของสเต็มเซลล์ ทำให้มีจำนวนสเต็มเซลล์ที่จะนำมาทำการทดลอง หรือใช้เพื่อการรักษาไม่เพียงพอ มีการพัฒนาชีววัสดุที่ทำให้สเต็มเซลล์เจริญเพิ่มจำนวนเซลล์ โดยจะมีองค์ประกอบของโปรตีนหรือเซลล์ตัวอ่อนของหนูรวมอยู่ด้วย ซึ่งอาจจะเกิดการต่อต้านจากภูมิคุ้มกันของมนุษย์ได้เมื่อทำการฉีดเข้าสู่ร่างกาย

นักวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) จึงสร้างพื้นผิวสำหรับเพาะสเต็มเซลล์ชนิดใหม่ เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดต่างๆที่เกิดขึ้น พื้นผิวชนิดใหม่เป็นพื้นผิวที่สังเคราะห์ขึ้น ไม่มีองค์ประกอบจากสิ่งมีชีวิต สเต็มเซลล์ที่อยู่บนพื้นผิวสามารถมีชีวิตและแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนได้มากขึ้นเป็นล้านเซลล์ ในเวลาที่น้อยกว่า 3 เดือน นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุชนิดแรกที่สามารถจำแนกชนิดของเซลล์ได้แบบเซลล์เดียว ซึ่งมีความจำเป็นอย่างมากต่อการจำแนกชนิดของเซลล์ตามลักษณะที่ต้องการ และเป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาในวัสดุแบบเดิม

ในปัจจุบัน สเต็มเซลล์จะเจริญบนแผ่นพลาสติกที่มีการเคลือบด้วยเจลาติน และมีชั้นของเซลล์ของหนู หรือโปรตีนอีกชั้น Dr.Krishanu Saha หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า  “สำหรับใช้ในการรักษา เราต้องการสเต็มเซลล์เป็นล้านล้านเซลล์” เขากล่าว “ถ้าเรา สามารถจำแนกชนิดและเพิ่มจำนวนสเต็มเซลล์ได้ง่ายแล้ว จะช่วยให้ความต้องการจะนำไปศึกษา หรือนำไปรักษาทำได้มากยิ่งขึ้นด้วย”

ในการสร้างวัสดุใหม่นี้ นักวิจัยพยายามปรับเปลี่ยนการใช้โพลิเมอร์ต่างๆมากกว่า 500 ชนิด และมีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวหลายแบบ เช่น ความหยาบ ความแข็ง ความไม่ชอบน้ำ(hydrophobicity) พบว่าความหยาบและความแข็งของพื้นผิวมีผลต่อการเจริญของเซลล์ค่อนข้างน้อย และทีมวิจัยได้ค้นพบค่าความไม่ชอบน้ำของพื้นผิวที่ส่งผลต่อเซลล์ดีที่สุด และยังพบว่าโพลิเมอร์ที่ให้ผลดีที่สุดนั้น ประกอบด้วยอะคริเลต(acrylates) ที่มีเปอร์เซนต์สูง ซึ่งเป็นสารทั่วไปที่พบในพลาสติก พวกเขาได้เคลือบพื้นผิวโพลิเมอร์ด้วยโปรตีนชนิดหนึ่งที่ชื่อ ไวโทเนคติน(vitronectin) ซึ่งเพิ่มการเกาะจับของสเต็มเซลล์ได้ดีขึ้น

ขณะนี้ทีมวิจัยหวังที่จะพัฒนาพื้นผิวแบบอื่น ๆ ที่เหมาะสมกับการเจริญของเซลล์ชนิดอื่น ๆ เพิ่มอีกด้วย

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Materials

ที่มา : http://www.gizmag.com

รางวัลรองชนะเลิศ อันดับที่ 1 Thailand Blog Awards 2010 ประเภท Science Blog

ผมส่ง Biomed.in.th เข้าร่วมประกวดในงาน Thailand Blog Awards 2010 ได้เข้ามาขอกำลังใจจากทุกท่านช่วยโหวต ให้ติด 1 ใน 10 (คะแนนโหวตอยู่อันดับที่ 7 ) ก่อนที่จะตัดสินกันด้วยคณะกรรมการ เมื่อวันที่ 26 สิงหาคม 2010 ที่ผ่านมาได้มี การจัดงานประกาศผลพร้อมกับมอบรางวัล ซึ่ง Biomed.in.th ก็คว้ารางวัลรองชนะเลิศ อันดับที่ 1 ประเภท Science Blog มาครอง ต้องขอขอบคุณทุกท่านที่ช่วยโหวต และคณะกรรมการที่เห็นความน่าสนใจของเว็บ Biomed.in.th

ต่อไปจะพัฒนาเว็บให้มีเนื้อหา และการนำเสนอที่ดียิ่งขึ้นต่อไปครับ

ดูผลการประกวดทั้งหมด

แบบสำรวจ

ผมได้เพิ่มส่วนของ แบบสำรวจ เข้ามาให้เว็บไซต์จะเปิดให้คนทั่วไปที่เข้ามาในเว็บไซต์ได้โหวตกัน จะเปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆตามหัวข้อที่สนใจ เพื่อนๆสามารถส่งหัวข้อเข้ามาได้ว่าอยากให้สำรวจอะไร ตัวแรกที่จะทำแบบสำรวจ คือ อยากรู้ว่าในกลุ่มงานวิจัยที่มีอยู่ในวิศวกรรมชีวการแพทย์ คนให้ความสนใจอะไรมากที่สุด จะเปิดให้โหวตไปเรื่อยๆ จะมารายงานผลให้ทราบเป็นระยะ ใครอยากรวมทำแบบสำรวจก็ง่ายๆ เพียงเลือกแล้วคลิกโหวตได้เลย แบบสำรวจจะอยู่ด้านซ้ายของเว็บไซต์

แบบสำรวจแรก

http://polldaddy.com/poll/3666551/
ขอบคุณทุกท่านที่ร่วมกันทำแบบสำรวจ

National Science and Technology Fair 2010

Image of the week 3 ในสัปดาห์นี้คือ ชื่อ “หลับตาเพื่อรู้” ภาพของน้องคนหนึ่งในชั้นประถมกำลังหลับตา ทดลองใช้เครื่องเรียนรู้กราฟในวิชาคณิตศาสตร์ของคนตาบอด น้องๆหลับตาเพื่อให้รู้สึกถึงความยากลำบากของผู้พิการที่ด้อยโอกาสในการเรียนรู้ในสังคม

ภาพโดย : พงษ์ศักดิ์ สาระภักดี
จากงาน : มหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีประจำปี 2553 ระหว่างวันที่ 7 – 22 สิงหาคม 2553 ณ ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค บางนา

Biosensor ภาพจาก(3)

Biosensor ไอโอเซนเซอร์ หรือ ตัวตรวจวัดทางชีวภาพ เป็นเครื่องมือตรวจวัดที่อาศัยการทำงานร่วมกันระหว่าง ส่วนแปลงสัญญาณ(Transducer) และสารชีวภาพ (Biological Component) นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาไบโอเซนเซอร์ เพื่อประโยชน์หลายด้านเช่น ทางด้านการแพทย์ ด้านอุตสาหกรรม ด้านสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

ไบโอเซนเซอร์ ภายในอุปกรณ์จะประกอบด้วย 3 ส่วน คือ

1. Sensitive biological element : ส่วนของสารชีวภาพ จะเป็นส่วนที่มีการทำปฏิกิริยากับสารที่ต้องการตรวจวัด ตัวอย่างสารชีวภาพที่นำมาใช้บ่อย เช่น  เนื้อเยื่อ, แบคทีเรีย, เอนไซม์, แอนติบอดี, กรดนิวคลีอิค เป็นต้น ซึ่งสารเหล่านี้จะถูกปรับเปลี่ยนให้เกิดความเหมาะสม กับวิธีการตรวจนั้นๆ โดยใช้ความรู้ทางด้านชีววิศวกรรมมาใช้
2. Transducer หรือ detector element : ส่วนที่จะแปลงสัญญาณจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น เช่น  สัญญาณทางเคมี เสียง แสง แรง ความร้อน กรด-เบส ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เพื่อจะนำไปวิเคราะห์ต่อไป
3. Associated electronics หรือ signal processors : เมื่อได้สัญญาณมาแล้วจะนำเข้าสู่กระบวนการวิเคราะห์สัญญาณที่ได้มาเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องและแปลผลได้

ตัวอย่างไบโอเซนเซอร์

เครื่องมือที่ใช้หลักการทำงานแบบ ไบโอเซนเซอร์ ในปัจจุบัน มีความหลากหลาย และใช้ประโยชน์ในหลายด้าน ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น มีทั้งที่อยู่ในขั้นของงานวิจัย และในเชิงพาณิชย์ มีแนวโน้มการพัฒนาให้มีขนาดเล็ก ใช้งานง่าย และพกพาสะดวก ตัวอย่างของเครื่องตรวจวัดที่เป็น ไบโอเซนเซอร์

• เครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดของผู้ป่วยเบาหวาน ซึ่งถือได้ว่าเป็นตัวแรกๆทีผลักดัน ให้มีการพัฒนาไบโอเซนเซอร์จนถึงปัจจุบัน
• เครื่องตรวจวัดสารอื่นๆในร่างกายเช่น ยูเรีย ฮอร์โมน กรด-เบส ฯลฯ
• เครื่องตรวจวัดสารปนเปื้อนในน้ำ
• เครื่องตรวจแบคทีเรียในอากาศ
• เครื่องตรวจจับเชื้อโรค ไวรัส
• เครื่องตรวจวัดวิตามินในอาหาร
• เครื่องตรวจวัดปริมาณยาในอาหาร เช่น ยาปฎิชีวนะ ฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโต สารเร่งเนื้อแดง
• เครื่องตรวจวัดโปรตีนในอุตสาหกรรม
• และยังมีอื่นๆอีกมาก

จากการประเมินมูลค่าตลาดของไบโอเซนเซอร์ทั่วโลก โดย Market research(4) พบว่าเมื่อปี 2009 มีมูลค่าสูงถึง $6.72 พันล้าน และมีการคาดการณ์ว่าในปี 2016 จะมีมูลค่าสูงขึ้นถึง $14.42 พันล้าน

ข้อมูล
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Biosensor
2. Gábor Harsányi,Sensors in Biomedical Applications, CRC Press 2000
3. http://www.jaist.ac.jp/~yokoyama/biosensor.html
4. http://www.marketresearch.com