หน่วยวิจัยด้านวัสดุที่มีหน้าที่ใช้งานเฉพาะสำหรับเทคโนโลยีทางเคมี ชีวเคมีและชีวการแพทย์
หลักการและเหตุผล
เทคโนโลยีขั้นก้าวหน้าทางด้านวิศวกรรมศาสตร์ ชีวเคมีและชีวการแพทย์อาศัยองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยเพื่อพัฒนาการเตรียมและการสังเคราะห์วัสดุที่มีหน้าที่การใช้งานเฉพาะ (Functionalized material) ซึ่งวัสดุดังกล่าวนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีด้านการผลิตสารชีวโมเลกุล, น้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพ, การพัฒนาวัสดุสำหรับการตรึงรูปตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพ (หมายถึงสารมารตรึงรูปเอนไซม์ได้ดีและยอมให้สารตั้งต้นเข้าทำปฏิกิริยาที่จุดที่เอนไซม์ถูกตรึงรูปได้ง่าย) เพื่อใช้ในปฏิกรณ์เคมีชีวภาพ รวมไปถึงการเทคโนโลยีการพัฒนาชีววัสดุเพื่อประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ เช่น วิศวกรรมเนื้อเยื่อโดยการปลูกถ่ายเซลล์ (Cell transplantation) ได้รับความสนใจกันอย่างกว้างขวางสำหรับนำมาประยุกต์ใช้ในการฟื้นฟูเนื้อเยื่อและอวัยวะ การพัฒนาวัสดุสำหรับที่มีหน้าที่เฉพาะสำหรับประยุกต์ใช้เป็นโครงเลี้ยงเซลล์
เนื่องจากในปัจจุบันภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการมีบุคลากรทางด้านวิศวกรรมเคมีที่มีความถนัดและเชี่ยวชาญงงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาวัสดุที่มีหน้าที่ใชงานเฉพาะอยู่จำนวนหนึ่ง ซึ่งการทำวิจัยเป็นลักษณะต่างคนต่างทำ โดยงานวิจัยที่บุคลากรในภาควิชาที่กำลังดำเนินการอยู่ ได้แก่ กาพรัฒนาวัสดุตรึงรูปเอนไซม์เพื่อใช้งานในเทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ (Biofuel) ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรวมถึงการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจจับสารชีวภาพ (Biosensor) การพัฒนาวัสดุสำหรับใช้เป็นโครงเลี้ยงเซลล์ (Scaffold) การพัฒนาวัสดุสำหรับใช้ในการทันตกรรม เพื่อการประยุกต์ใช้สำหรับเทคโนโลยีวิศวกรรมเนื้อเยื่อ อวัยวะเทียมและฟันเทียม เป็นต้น ดังนั้นเพื่อให้ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการได้มีบทบาทร่วมที่สำคัญในกาพัฒนางานวิจัยด้านนี้ให้สามารถสร้างสรรค์ผลงานให้เป็นที่ยอมรับคือ การรวมกลุ่มนักวิจัยเพื่อร่วมกันพัฒนาไปอย่างมีเป้าหมายเดียวกัน โดยยังดำรงไว้ซึ่งการเอาชนะปริศนาของงานวิจัยบนพื้นฐานความรู้ของนักวิจัยแต่ละคน และเพื่อให้กิจกรรมวิจัยดำเนินไปได้อย่างรวดเร็วขึ้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องสร้างหน่วยวิจัยเฉพาะทางนี้ให้นหน่วยวิจัยเฉพาะทางที่มีศักยภาพและประสิทธิภาพสูงสุด
วัตถุประสงค์ของหน่วยงาน
-
1. เพื่อรวบรวมข้อมูลบุลากรที่มีความสนใจและความสามารถด้านเดียวกันหรือใกล้เคียงกัน เพื่อสามารถร่วมทำงานวิจัยและแลกเปลี่ยนความคิดเห็นซึ่งกันและกัน เพื่อผลิตงานวิจัยที่มีคุณภาพที่ดีได้
2. เพื่อจัดตั้งกลุ่มวิจัยเพื่อดำเนินการวิจัยดดยมุ่งเน้นการผลิตผลงานทางวิชาการในรูปแบบบทความวิจัยตีพิมพ์ในระดับนานาชาติที่มีค่า impact factor, สิทธิบัตรและการนำเสนอผลงานวิจัยผ่านที่ประชุมวิชาการระดับนานาชาติ
3. เพื่อให้งานวิจัยด้านการพัฒนาวัสดุที่มีหน้าที่การใช้งานเฉพาะเพื่อการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีทางเคมี ชีวเคมีและชีวการแพทย์ ดำเนินการไปอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเน้นการบูรณาการครบวงจรมากขึ้น รวมถึงการใช้ทรัพยากรต่างๆ อย่างคุ้มค่าและมีเครือข่ายการศึกษาวิจัยและพัฒนาวัสดุที่มีหน้าที่ใช้งานเฉพาะร่วมกับสถาบันอื่นๆ ทั้งในและนอกประเทศมากขึ้น
4. เพื่อพัฒนาบุคลากรให้มีความแข็งแกร่งทั้งทางการวิจัยและการผลิตบัณฑิตให้มีศักยภาพในการทำงานวิจัยทางด้านวัสดุที่มีหน้าที่เฉพาะสำหรับเทคโนโลยีทางเคมี ชีวเคมีและชีวการแพทย์
5. เพื่อสนับสนุนให้คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวรบรรลุเป้าหมายมุ่งสู่ความเป็นเลิศทางวิชาการ
กรอบ แผนงานและทิศทางการดำเนินงานวิจัย
1. ด้านการพัฒนางานวิจัย
แนวทางดำเนินงานวิจัยของหน่วยวิจัยด้านวัสดุที่มีหน้าที่ใช้งานเฉพาะสำหรับเทคโนโลยีทางเคมี ชีวเคมีและชีวการแพทย์ โดยวางกรอบการดำเนินงานในระยะ 5 ปี ในการวิจัยเพื่อพัฒนาองค์ความรู้เพื่อให้เป็นพื้นฐานที่แข็งแกร่งในการนำไปประยุกต์ใช้งานในระดับอุตสาหกรรมต่อไป ในการทำวิจัยของหน่วยวิจัยแบ่งออกเป็ 3 กลุ่ม ดังนี้
กลุ่มงานวิจัยที่ 1 งานวิจัยด้านการสังเคราะห์การเตรียมวัสดุพรุนที่มีโครงสร้างรูพรุนแบบลำดับขั้น
มุ่งเน้นการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์และการเตรียมวัสดุที่มีโครงสร้างแบบรูพรุนแบบลำดับขั้นที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นตัวพยุงสำหรับการตรึงรูปเอนไซม์เพื่อใช้สำหรับการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล (Biodiesel) ที่กระบวนการผลิตเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมรวมถึงการพัฒนาวัสดุดังกล่าวสำหรับใช้ในงานด้านตัวตรวจจับทางชีวภาพ (Biosensor)
กลุ่มงานที่ 2 งานวิจัยด้านการสังเคราะห์และการเตรียมชีววัสดุ
มุ่งเน้นด้านการพัฒนาวิธีเตรียมและสังเคราะห์วัสดุสำหรับใช้ไปเป็นโครงเลี้ยงเซลล์ (Scaffold) เพื่องานทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ งานวิจัยประกอบด้วยการสกัลคอลลาเจนจากผิวหนังของหมู เพื่อนำไปผลิตเป็นโครงเลี้ยงเซลล์สำหรับใช้งานในด้านเนื้อเยื่อผิวหนังและกระดูกทดแทน
กลุ่มงานวิจัยที่ 3 งานวิจัยด้านวัสดุพอลิเมอร์เพื่อใช้งานทางด้านการแพทย์
มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ที่มีสมบัติเฉพาะด้านเพื่อการประยุกต์ใช้งานด้านทันตกรรม เช่น วัสดุคอมโพสิต (Composite materials) เพื่อใช้เป็นฐานและฟันเทียมรวมถึงการพัฒนาวัสดุพอลิเมอร์ที่ได้จากวัตถุดิบตั้งต้นที่ไม่ได้มาจากสารปิโตรเคมี ส่งผลให้มีสมบัติเด่นด้านความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่เป็นอันตรายซึ่งเหมาะสมต่อการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุทางการแพทย์
บุคลากรในหน่วยวิจัย
1. รศ. ดร. สมร หิรัญประดิษฐกุล ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
2. ดร.อิศราวุธ ประเสริฐสังข์ ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
3. ดร.นพวรรณ โม้ทอง ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
4. ดร.ภมรรัตน์ จันธรรม ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
5. ดร.ปณัฐพงศ์ บุญนวล ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร
ความร่วมมือกับหน่วยงานวิจัยภายนอกและแนวทางการดำเนินงานวิจัยและการสร้างเครือข่าย
หน่วยวิจัยที่จัดตั้งขึ้นได้มีการร่วมดำเนินการวิจัยกับหน่วยงานวิจัยทั้งในและต่างประเทศดังนี้
1. ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีอนุภาค คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
2. ห้องปฏิบัติการวิจัยด้านวิศวกรรมพอลิเมอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
3. Eco-Topia Science Institute & Department of Material Science and Engineering, Nagoya University, Japan
4. ห้องปฏิบัติการวิจัยทันตกรรม คณะทันตแพทย์ศาสตร์ มหาวิทยาลันเรศวร
เป้าหมายในการดำเนินการ
จำนวนผลงานวิจัยที่คาดว่าจะได้รับใน 5 ปี แยกตามรายปีดังแสดงในตาราง
ผลผลิต |
ปี 2555 |
ปี 2556 |
ปี 2557 |
ปี 2558 |
ปี 2559 |
รวม |
การตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารระดับนานาชาติ (เรื่อง) |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
10 |
การตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารระดับชาติ (เรื่อง) |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
15 |
จำนวนเงินทุนภายนอกที่คาดว่าจะได้รับการสนับสนุน (ล้านบาท) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
การเสนอผลงานในการประชุมระดับนานาชาติ (เรื่อง) |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
10 |
การเสนอผลงานในการประชุมระดับชาติ (เรื่อง) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
จำนวนหัวข้อวิทยานิพนธ์ที่ดำเนินงานโดยกลุ่มวิจัยร่วมกัลหน่วยงานเครือข่ายภายนอก (ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
5 |
จำนวนเครือข่ายภายในและภายนอกมหาวิทยาลัยนเรศวร |
1 |
1 |
1 |
- |
- |
3 |
ผลการดำเนินงาน
การตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสารนานาชาติ
- 1. I. Prasertsung, S. Damrongsakkul, and N. Saito “Degradation of β-chitosan by solution plasma process” polymer Degradation and stability (2013) (Corresponding author: IF . 2012 = 2.77) (in press)
- 2. I. Prasertsung, kanokpanont, R. Mongkolnavin, C.S. Wong, J. Panpranot, and S. Damrongsakkul. “Comparison of the attachment and growth of L929 Mouse fibroblast and rat bone marrow-derived mesenchymal stem cell on nitrogen plasma-treated gelatin films” Material Science and Engineering C (2013) (IF . 2012 = 2.605) in press
- 3. I. Prasertsung, S. Damrongsakkul, and N. Saito “Crosslinking of gelatin solution induced by electrical discharge in solution” Plasma Process and Polymers (2013) (IF . 2012 = 3.77) in press
จำนวนเงินทุนภายนอกที่คาดว่าจะได้รับสนับสนุน
- 1. Development of novel biodegradable polyurethane foam: the effect of chain extenders on properties and invite degradation ทุนพวอ.ระดับปริญญาโท ประจำปี 2556 (อ.นพวรรณ โม้ทอง)
- 2. Preparation and characterization of biodegradable medical polyurethane from: Influence of diisocyanates and polyols molar ratio ทุนพวอ.ระดับปริญญาโท ประจำปี 2556 (อ.นพวรรณ โม้ทอง)
จำนวนหัวข้อวิทยานิพนธ์ที่ดำเนินงานโดยกลุ่มวิจัยร่วมกับหน่วยวิจัยเครือข่ายภายนอก (ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม)
- 1) the effect of isocyanates and chain extender on properties and biocompatibility of biodegradable polyurethane ร่วมกับ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (อ.นพวรรณ โม้ทอง)
