Vol23.cellScan

ฉบับที่ 23 เดือนมกราคม 2557

ระบบตรวจนับเซลล์แบบอัตโนมัติด้วยภาพจาก CMOS Sensor

การนับจำนวนเซลล์เป็นการตรวจสอบคุณภาพคุณสมบัติต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ ซึ่งมีความจำเป็นมากในภาคอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เพราะเป็นการตรวจสอบผลผลิตที่ได้พัฒนาขึ้นมา ตัวอย่างเช่นในกระบวนการผลิตยา จำเป็นที่จะต้องอาศัยการนับจำนวนเซลล์เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของยา โดยตรวจสอบจากปริมาณของเซลล์ที่ลดลงไป ซึ่งในปัจจุบันมีเครื่องมือนับอัตโนมัติเข้ามาจำหน่ายภายในประเทศไทยมากขึ้น แต่เนื่องจากมีราคาสูง มีขนาดใหญ่ และต้องอาศัยผู้เชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ผลการนับ ทำให้ไม่คุ้มค่าในการลงทุนกับบริษัทที่มีการใช้งานในจำนวนครั้งที่ไม่มาก

ระบบตรวจนับเซลล์ด้วยภาพจาก CMOS เซ็นเซอร์ (CellScan) เป็นเทคนิคการนับเซลล์แบบใหม่ที่ไม่ใช้เลนส์เป็นส่วนประกอบในการรับภาพซึ่งมีจุดเด่นที่สามารถนับจำนวนเซลล์ได้ปริมาณมากๆได้ในการทดลองนับเพียงครั้งเดียว จึงทำให้สามารถนับได้อย่างรวดเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือที่มีจำหน่ายอยู่ในปัจจุบัน โดยที่ผลความถูกต้องไม่แตกต่างกัน สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในหลากหลายด้าน เช่น ด้านการวิจัย การวิเคราะห์วินิจฉัย และอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เป็นต้น โดยใช้เซ็นเซอร์ในการตรวจวิเคราะห์ภาพแทนการใช้เลนส์ สามารถใช้งานได้โดยไม่จำเป็นต้องเป็นผู้ชำนาญการและให้ผลวิเคราะห์ภายในเวลาอันรวดเร็ว CellScan ยังสามารถต่อยอดได้โดยการพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อการนับเซลล์ได้หลากชนิดภายในอนาคตอีกด้วย

จุดเด่นงานวิจัย

• ใช้อุปกรณ์รับสัญญาณภาพ CMOS ในการตรวจนับเซลล์ ไม่มีการบิดเบือนของภาพเนื่องจากไม่ใช้เลนส์เป็นส่วนประกอบและเป็นการช่วยลดต้นทุนการผลิต
• พื้นที่ในการนับ (Field-of-View) ประมาณ 21 mm² มากกว่ากล้องจุลทรรศน์ 40 เท่า และระยะลึกในการนับ (Depth-of-Field) ประมาณ 0.4 mm. มากกว่ากล้องจุลทรรศน์ 400 เท่า เมื่อเทียบกับกล้องจุลทรรศน์กำลังขยาย (400x)
• ใช้เวลาประมวลผลรวดเร็วภายใน 20 วินาที และค่าใช้จ่ายในการนับต่อหนึ่งตัวอย่างจะมีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับการนับแบบปกติทั่วไป ไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีย้อมเซลล์เพื่อนับจำนวน

ในอนาคตโปรแกรมของระบบสามารถพัฒนาต่อยอดได้ซึ่งจะสามารถนับเซลล์ชนิดต่างๆ ได้หลากหลายมากขึ้นโดยไม่ต้องทำการปรับแก้ฮาร์ดแวร์ของตัวเครื่อง

เทคโนโลยีหลักในการพัฒนา 

CellScan ใช้หลักการของ Digital Holography ในเก็บสัญญาณทางแสงที่ได้จากตัวอย่างที่ต้องการตรวจสอบโดยสัญาณนี้มีความแตกต่างตามลักษณะรูปร่าง และความทึบแสงของเซลล์หรืออนุภาค ดังนั้นเซลล์หรืออนุภาคที่เป็นชนิดเดียวกันมักจะมีรูปร่างและความทึบแสงที่ไม่แตกต่างกัน นั่นหมายความว่าสัญญาณแสงที่ส่องผ่านวัตถุดังกล่าวจะเกิดการเปลี่ยนแปลงไปตามรูปร่างและลักษณะภายในต่างๆ ของวัตถุนั้น โดย CellScan มีอุปรกณ์ที่ใช้ในการบันทึกสัญญาณแสงนั้นประกอบเป็นส่วนหนึ่งอยู่ภายใน ด้วยเหตุนี้เองที่ซอฟต์แวร์ของ CellScan สามารถช่วยในการนับเซลล์หรืออนุภาคต่างๆ ได้แม่นยำ

กลุ่มผู้ใช้ประโยชน์

• ห้องปฏิบัติการด้านการแพทย์ เช่น การทดสอบยา การตรวจนับสเตมเซลล์ การผสมเทียม และการทำเด็กหลอดแก้ว
• ห้องปฏิบัติการวิจัยของสถาบันการศึกษา หน่วยงานวิจัยและพัฒนาของภาครัฐและเอกชน
• โรงงานอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม เช่น การผลิตเบียร์ ไวน์และแอลกอฮอล์ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

การติดต่อ     อังคาร จารุจารีต     ผู้ช่วยนักวิจัย     ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์     ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ     โทรศัพท์ 0 2564 6900 ต่อ 2322     ความเชี่ยวชาญ     digital image processing and analysis, Biometrics, and digital holography