NanoSight เป็นเครื่องวัดขนาด การกระจายตัว และความเข้มข้นของอนุภาคระดับนาโนในสารละลาย โดยใช้เทคนิคการติดตามการเคลื่อนที่ของอนุภาค (Nanoparticle Tracking Analysis (NTA)) ภายใต้สภาวะการเคลื่อนที่แบบ Brownian motion ผ่านทางกล้องจุลทรรศน์ (Microscope) จึงทำให้ผู้ใช้งานสามารถเห็นการเคลื่อนที่ของอนุภาคคมชัดแบบ Realtime อีกทั้งได้ผลการวัดที่มีความละเอียดสูง (High resolution) รวมทั้งการมีตัวกรองแสงฟลูโอเรนเซ็นต์ Fluorescence ที่จำเพาะแต่ละช่วงความยาวคลื่น ทำให้สามารถระบุตัวอย่างที่ถูกย้อมสีได้อย่างถูกต้องแม่นยำมากๆ
ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา บริษัท Malvern Panalytical ประเทศอังกฤษ ได้มีการพัฒนาเครื่อง NanoSight ทั้งในส่วนของ Hardware และ Software เพื่อให้สามารถตอบโจทย์การใช้งานของผู้ใช้งานได้หลากหลาย และเพื่อให้สามารถใช้งานได้สะดวกสบายยิ่งขึ้น โดยในปี ค.ศ. 2023 ได้มีการเปิดตัวเครื่อง NanoSight รุ่น Pro ออกมา โดยมี Features ที่โดดเด่นดังนี้
การออกแบบตัวเครื่องที่เรียบหรู (Sleek and elegant)
- ปรับปรุงให้มีขนาดกะทัดรัด ทำให้ประหยัดพื้นที่ห้องปฏิบัติการที่ใช้ติดตั้ง
- มีที่จับเลเซอร์โมดูลเพื่อความปลอดภัย และสะดวกสำหรับทุกขนาดมือ
- ภายในตัวเครื่องมีช่องที่ Fit พอดีกับเลเซอร์โมดูล พร้อมช่องสำหรับเก็บ Low volume flow cell รวมทั้งอุปกรณ์ต่างๆ เช่น Screws เพื่อป้องกันการสูญหายได้
การใช้งานที่ง่ายและสะดวกมากขึ้น (Ease of use)
-
พัฒนาการวัดที่รวดเร็วทันใจกว่ารุ่นเดิมได้ถึง 2-3 เท่า
-
การจัดวางตำแหน่งการวัดที่สม่ำเสมอ (Consistent alignment)
-
การวิเคราะห์แบบไหลคงที่และต่อเนื่อง ทำให้ได้ตัวแทนของตัวอย่างที่มากขึ้น ป้องกันการซีดของสีย้อม และทำความสะอาดง่าย
การพัฒนาการวัดให้ครอบคลุมงานที่หลากหลายมากขึ้น
- มี Sensitivity ที่สูง ทำให้สามารถวัดอนุภาคที่มีการกระเจิงแสงสลัวหรือกระเจิงอย่างอ่อน เช่น สารชีวภาพที่มีขนาดต่ำกว่า 50 นาโนเมตร รวมทั้งฟองนาโนได้
- เพิ่มอุณหภูมิในการวัดได้สูงสุดถึง 70oC เพี่อให้ครอบคลุมการศึกษาการรรวมตัวกันของโปรตีน (Protein aggregation)
- สามารถแสดงผลการวัดออกมาได้หลายพารามิเตอร์จากการวัดพียงหนึ่งครั้ง
การพัฒนาโปรแกรม NS XPlorer ควบคู่กับ Machine Learning เพื่อให้ใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพสูง
- มีฟังก์ชันบอกขั้นตอนการวัดตัวอย่างทีละขั้นตอน (Step-by-step)
- มีฟังก์ชันการประมวลผล โดยการ Track ตัวอย่างแบบอัตโนมัติ โดยไม่ต้องมีการปรับ Threshold
- การปรับโฟกัสภาพจะสั่งการผ่านทางโปรแกรมแทนการปรับด้วยปุ่มปรับภาพหยาบ
- มีระบบ Data Quality Guidance เพื่อช่วยบ่งชี้ถึงคุณภาพในการวัด โดยสามารถบอกถึงความน่าจะเป็นของสาเหตุของปัญหาที่เกิดขึ้นในระหว่างการวัดได้
- โปรแกรมสามารถวัดการกระเจิงแสงและการเรืองแสงฟลูออเรสเซนส์ของตัวอย่างโดยการสั่งงานผ่านในครั้งเดียว โดยมีการควบคุมการไหลของตัวอย่างและเวลาปิดกล้องในตัวแบบอัตโนมัติ และมีการใช้การจับภาพที่สั้นกว่าแต่ได้จำนวนภาพที่มากขึ้นเพื่อป้องกันการซีดของสีฟลูออเรสเซนส์ (Photobleaching Prevention)
โดยเทคนิคนี้สามารถนำไปใช้กับการวิเคราะห์อนุภาคระดับนาโนได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นตัวอย่างที่เป็น Bio-logical และ Non-biological ที่มีช่วงขนาดตั้งแต่ 10 nm. – 1000 nm. ตัวอย่างเช่น
งานทางด้าน Biological : เทคนิคนี้นิยมนำไปใช้เพื่อวิเคราะห์ขนาด และความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตออกมาจากเซลล์ที่เรียกว่า Exosome (ขนาดประมาณ 50 – 100 nm.) ซึ่งเป็นทางเลือกใหม่ที่จะใช้ในการรักษาโรคต่างๆ ในอนาคตได้ เช่น โรคมะเร็ง รวมทั้งการนำไปใช้ในด้านความงาม เช่น ลดแผล หรือรอยแดงบนใบหน้า ปลูกผม เป็นต้น นอกจากนี้การมีฟังก์ชันฟลูโอเรนเซ็นต์ฟิลเตอร์ของตัวเครื่องยังสามารถแยกได้เฉพาะอนุภาคที่เป็น Exosome ที่ผ่านการย้อมสีฟลูโอเรนเซ็นต์ด้วยสีย้อมที่จำเพาะต่อไขมันบนผิว Exosome หรือการย้อม Immuno-stained ที่จำเพาะต่อ CDs บนผิว Exosome ได้อีกด้วย อีกทั้งยังสามารถใช้ในการวิเคราะห์ และควบคุมคุณภาพของโปรตีนในงานด้านยาชีววัตถุ รวมทั้งสามารถศึกษาช่วงอุณหภูมิที่ทำให้โปรตีนเกิดการรวมกลุ่มกัน (Aggregation), การศึกษาในงานด้านพิษวิทยา, งานด้านไวรัส, กระบวนการขนส่งยา หรือสารสกัดจากธรรมชาติเข้าสู่ร่างกาย (Drugs delivery) เป็นต้น
งานทางด้าน Non-Biological : ปัจจุบันการศึกษาฟองอากาศขนาดเล็กมาก (Nano bubbles (NPs)) ก็เป็นที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ลักษณะเป็นฟองอากาศขนาดเล็กที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า (<200nm), มีพื้นที่ผิวมหาสาร มีประจุล้อมรอบผิวอนุภาค, และมีแรงลอยตัวต่ำ จึงสามารถแทรกตัวอยู่ในตัวกลางได้นานนับเดือน ด้วยคุณสมบัติที่ไม่เหมือนกับฟองอากาศทั่วไป จึงมีการนำ NPs ไปใช้ประโยชน์ในหลากหลายด้าน เช่น ด้านการบำบัด หรือแปรรูปน้ำ, งานทางการเกษตร-ประมง, การชะล้างยาฆ่าแมลง หรือฟอร์มาลีนออกจากผัก หรืออาหารสด เป็นต้น อีกทั้งความเป็น Hydrophobic อ่อนๆ ของ NPs เมื่อรวมตัวกันจำนวนมหาศาล ยังสามารถนำไปจับกับ Microplastic ที่อยู่ในน้ำได้อีกด้วย ด้วยเหตุนี้จึงมีการพัฒนากระบวนการ หรือเครื่องมือการผลิต NPs (Nano bubbles generator) ซึ่งภายหลังเสร็จสิ้นกระบวนการผลิตจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องใช้เทคนิค NTA สำหรับการตรวจวัดขนาด NPs ที่ถูกต้อง รวมทั้งการใช้เทคนิค NTA ในการตรวจวัดปริมาณ NPs ที่ผลิตได้ยังบ่งบอกถึงคุณภาพของกระบวนการผลิตได้อีกด้วย
