เครือข่ายส่งเสริมธุรกิจเทคโนโลยีและนวัตกรรม
กปว.#
เทคโนโลยีพร้อมถ่ายทอด
ชื่อ
เทคโนโลยีโคลนนิ่ง
ชม 8,109 ครั้ง
56
เจ้าของ
ผศ.ดร.รังสรรค์ พาลพ่าย
เมล์
lamdaunxyz@hotmail.com
รายละเอียด
การโคลนนิ่งเป็นกระบวนการสร้างสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะทางกายภาพและพันธุกรรมเหมือนกันแต่จะใช้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้(อสุจิ)และเพศเมีย(ไข่)มาผสมกันแต่จะใช้เซลล์จากสัตว์ที่เราจะทำการโคลนนิ่งมาใช้เป็นเซลล์ต้นแบบแทน ทำให้ลูกที่ได้มีลักษณะของเพศและพันธุ์เหมือนกัน
โดยปกติการสืบพันธุ์ของคนหรือสัตว์ต้องอาศัยการผสมกันระหว่างตัวอสุจิกับไข่ ซึ่งเมื่อผสมกันแล้วจะแบ่งตัวเจริญพัฒนาเป็นตัวอ่อน แล้วคลอดออกมาเป็นสัตว์หรือคน ซึ่งจะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนพ่อและแม่อย่างละครึ่ง แต่การโคลนนิ่งจะต่างจากการสืบพันธุ์ตามธรรมชาติ เพราะการโคลนนิ่งเป็นกระบวนการการสร้างสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะทางกายภาพและพันธุกรรมเหมือนกันโดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (อสุจิ) และเพศเมีย (ไข่) มาผสมกัน แต่จะใช้เซลล์จากสัตว์ที่เราต้องการโคลนนิ่งมาใช้เป็นเซลล์ต้นแบบแทน ทำให้ลูกที่ได้มีลักษณะของเพศและพันธุ์เหมือนกับเซลล์ต้นแบบทุกประการ
ซึ่งขั้นตอนการทำโคลนนิ่งจะขอยกตัวอย่างในโค พอสังเขปดังต่อไปนี้ เริ่มจากการเตรียมเซลล์เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบโดย ทำการคัดเลือกโคพันธุ์ดีที่ให้ผลผลิตนมหรือเนื้อที่ดี แล้วทำการเก็บตัวอย่างใบหู หลังจากนั้นนำชิ้นใบหูที่ได้เก็บไว้ในน้ำยา แล้วนำกลับมาเลี้ยงที่ห้องปฏิบัติ ในน้ำยาเลี้ยงเซลล์และสภาวะที่เหมาะสม หลังจากนั้นประมาณ 1 สัปดาห์ เซลล์ก็จะเจริญออกมาจากชิ้นใบหู ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะถูกเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวน และเก็บแช่แข็งไว้ในไนโตรเจนเหลว เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบต่อไป เมื่อต้องการทำโคลนนิ่งเซลล์ที่แช่แข็งไว้จะถูกนำมาละลายและเลี้ยงในสภาวะที่เหมาะสม เมื่อจะนำเซลล์ที่ได้มาใช้ ต้องทำการแยกให้เป็นเซลล์เดี่ยวๆก่อนโดยใช้น้ำย่อย แล้วคัดเลือกเซลล์ที่มีรูปร่างปกติ กลม และมีขนาดไม่เล็กหรือใหญ่เกินไป เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบสำหรับใช้ฉีดเข้าไปในไข่ต่อไป
หลังจากเตรียมเซลล์ต้นแบบแล้ว ลำดับต่อไปก็จะเป็นการเตรียมไข่เพื่อใช้ในการทำโคลนนิ่ง โดยทำการเก็บรังไข่มาจากโรงฆ่าสัตว์ แล้วดูดไข่อ่อนที่อยู่ในถุงไข่ออกมาด้วยเข็มฉีดยา จากนั้นนำไข่ที่ได้มาเลี้ยงในน้ำยาสำหรับเลี้ยงไข่ให้สุกในหลอดแก้วประมาณ 19 20 ชั่วโมง เพื่อให้ไข่มีการเจริญต่อจนเป็นไข่แก่ เมื่อได้ไข่แก่แล้วนำมาทำการกำจัดสารพันธุกรรมทิ้งไป ไข่ที่ได้จะเป็นไข่ที่พร้อมสำหรับการโคลนนิ่ง เมื่อไข่แก่ และเซลล์ต้นแบบที่เป็นเซลล์เดี่ยว ๆ แล้วก็จะทำการฉีดเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์เข้าไปในไข่ที่ทำการดูดสารพันธุกรรมออกแล้ว โดยการดูดเซลล์ต้นแบบเข้ามาไว้ในแท่งแก้ว แล้วแทงผ่านผนังไข่เข้าไป จากนั้นฉีดปล่อยเซลล์ต้นแบบให้เข้าไปอยู่ชิดกับไข่มากที่สุด หลังจากฉีดเซลล์ต้นแบบเข้าไปในไข่แล้ว จำเป็นต้องมีการเชื่อมเซลล์ต้นแบบและไข่ให้ติดกันด้วยกระแสไฟฟ้า เพื่อเป็นการหลอมเซลล์ต้นแบบให้เข้ามาอยู่ภายในเซลล์ของไข่ โดยจัดให้เซลล์ต้นแบบอยู่ในแนวเดี่ยวกับแท่งจ่ายกระแสไฟฟ้าทั้ง 2 ด้าน แล้วจ่ายกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ เพื่อเชื่อมเซลล์
เมื่อเซลล์ต้นแบบเชื่อมติดกับไข่แล้ว ขั้นตอนต่อไปที่ต้องทำคือการกระตุ้นไข่ให้เกิดการแบ่งตัว โดยการนำไข่ลงไปผ่านสารเคมีที่ใช้ในการกระตุ้น เป็นเวลา 5 นาที แล้วนำไปเลี้ยงต่อ เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ในน้ำยาที่มีการควบคุมระดับสารเคมีภายในไข่ให้เหมาะสมสำหรับการแบ่งตัว นำไข่ที่ผ่านการเลี้ยงในน้ำยาที่สามารถควบคุมระดับสารเคมีภายในไข่ให้เหมาะสมแล้ว มาเลี้ยงในน้ำยาเลี้ยงตัวอ่อนในหลอดแก้วภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเป็นเวลา 2 วัน จากนั้นทำการคัดเลือก ตัวอ่อนระยะ 8 เซลล์ ไปเลี้ยงต่ออีก 5 วัน โดยเลี้ยงรวมกับเซลล์บุท่อนำไข่ของโค โดยรวมแล้วจะทำการเลี้ยงตัวอ่อนในหลอดแก้วเป็นนาน 7 วัน ซึ่งจะได้ตัวอ่อนระยะที่พร้อมฝังตัวในมดลูก หลังจากนั้นจึงทำการย้ายฝากตัวอ่อนไปยังมดลูกแม่โคตัวรับ
จากนั้นทำการคัดเลือกแม่โคตัวรับที่มีความเหมาะสม โดยคัดเลือกเอาเฉพาะแม่โคที่มีระบบสืบพันธุ์ที่ดี คลอดลูกง่าย มาใช้เป็นแม่โคตัวรับ จากนั้นสังเกตการเป็นสัด เมื่อแม่โคตัวรับเป็นสัดได้ 7 วัน จึงทำการย้ายฝากตัวอ่อนโคลนนิ่งเข้าสู่ปีกมดลูกของแม่โค อาจฝากได้ 1 2 ตัวอ่อนต่อ 1 แม่โคตัวรับ จากนั้นนับไปอีก 60 วันจึงล้วงตรวจการตั้งท้องของแม่โค อัตราการตั้งท้องของตัวอ่อนโคลนนิ่งในระยะ 2 เดือนแรกจะมีประมาณ 30 40% และอัตราการตั้งท้องจนครบกำหนดคลอดมีประมาณ 10%
การโคลนนิ่งเป็นประโยชน์ต่อวงการปศุสัตว์เป็นอย่างมาก ในแง่การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ เพราะจะช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์ได้เร็วขึ้น สำหรับในแง่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ การโคลนนิ่งสามารถช่วยลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลงทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และช่วยลดความแปรปรวนของผลการทดลอง เนื่องจากสัตว์โคลนนิ่งเป็นสัตว์ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน ในทางการแพทย์ได้มีการศึกษาอย่างมากในการนำการโคลนนิ่งมาใช้ในการผลิต เซลล์ต้นกำเนิด (Stem cell) สำหรับรักษาโรคในมนุษย์หรือใช้ในการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ เพื่อลดปัญหาเรื่องการต่อต้านอวัยวะใหม่ และมีความพยายามที่จะโคลนนิ่งมนุษย์ทั้งคน แต่อย่างไรก็ตามการกระทำดังกล่าวยังไม่เป็นที่ยอมรับเพราะยังติดปัญหาทางด้านจริยธรรม และยังไม่เป็นที่ยอมรับของนักสังคมศาสตร์ ในแง่มุมของการเสียไปของการพิสูจน์บุคคลหากยอมให้มีการโคลนเกิดขึ้น การโคลนนิ่งมนุษย์จึงยังเป็นสิ่งที่ไม่อาจจะกระทำได้ในปัจจุบัน ดังนั้นในปัจจุบันงานทดลองที่เป็นที่ยอมรับและถูกเผยแพร่จึงเน้นไปในทางการโคลนนิ่งสัตว์เศรษฐกิจ สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ และการโคลนนิ่งเพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางการแพทย์
การนำไปใช้ประโยชน์
1.เป็นประโยชน์ในแง่การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้เร็วขึ้น
2.ช่วยลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลงทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย
3.ช่วยลดความแปรปรวนในผลการทดลอง
4.ช่วยผลิตเซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคในมนุษย์
5.ใช้ในการปลูกถ่ายเนื้อเยื้อหรืออวัยวะ เพื่อลดปัญหาในการต่อต้านอวัยวะใหม่
สถานที่ติดต่อ ฝ่ายปรับแปลงและถ่ายทอดเทคโนโลยีเทคโนธานี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี 111 ถ.มหาวิทยาลัย ต.สุรนารี อ.เมืองจ.นครราชสีมา 30000
หรือที่ ผศ.ดร.รังสรรค์ พาลพ่าย ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีตัวอ่อนและเซลล์ต้นกำเนิด
เบอร์โทรศัพท์ 044-224-820, 044-224-920
E-mail : orasa_sut@yahoo.com 
โดยปกติการสืบพันธุ์ของคนหรือสัตว์ต้องอาศัยการผสมกันระหว่างตัวอสุจิกับไข่ ซึ่งเมื่อผสมกันแล้วจะแบ่งตัวเจริญพัฒนาเป็นตัวอ่อน แล้วคลอดออกมาเป็นสัตว์หรือคน ซึ่งจะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนพ่อและแม่อย่างละครึ่ง แต่การโคลนนิ่งจะต่างจากการสืบพันธุ์ตามธรรมชาติ เพราะการโคลนนิ่งเป็นกระบวนการการสร้างสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะทางกายภาพและพันธุกรรมเหมือนกันโดยไม่ใช้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (อสุจิ) และเพศเมีย (ไข่) มาผสมกัน แต่จะใช้เซลล์จากสัตว์ที่เราต้องการโคลนนิ่งมาใช้เป็นเซลล์ต้นแบบแทน ทำให้ลูกที่ได้มีลักษณะของเพศและพันธุ์เหมือนกับเซลล์ต้นแบบทุกประการ
ซึ่งขั้นตอนการทำโคลนนิ่งจะขอยกตัวอย่างในโค พอสังเขปดังต่อไปนี้ เริ่มจากการเตรียมเซลล์เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบโดย ทำการคัดเลือกโคพันธุ์ดีที่ให้ผลผลิตนมหรือเนื้อที่ดี แล้วทำการเก็บตัวอย่างใบหู หลังจากนั้นนำชิ้นใบหูที่ได้เก็บไว้ในน้ำยา แล้วนำกลับมาเลี้ยงที่ห้องปฏิบัติ ในน้ำยาเลี้ยงเซลล์และสภาวะที่เหมาะสม หลังจากนั้นประมาณ 1 สัปดาห์ เซลล์ก็จะเจริญออกมาจากชิ้นใบหู ซึ่งเซลล์เหล่านี้จะถูกเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวน และเก็บแช่แข็งไว้ในไนโตรเจนเหลว เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบต่อไป เมื่อต้องการทำโคลนนิ่งเซลล์ที่แช่แข็งไว้จะถูกนำมาละลายและเลี้ยงในสภาวะที่เหมาะสม เมื่อจะนำเซลล์ที่ได้มาใช้ ต้องทำการแยกให้เป็นเซลล์เดี่ยวๆก่อนโดยใช้น้ำย่อย แล้วคัดเลือกเซลล์ที่มีรูปร่างปกติ กลม และมีขนาดไม่เล็กหรือใหญ่เกินไป เพื่อใช้เป็นเซลล์ต้นแบบสำหรับใช้ฉีดเข้าไปในไข่ต่อไป
หลังจากเตรียมเซลล์ต้นแบบแล้ว ลำดับต่อไปก็จะเป็นการเตรียมไข่เพื่อใช้ในการทำโคลนนิ่ง โดยทำการเก็บรังไข่มาจากโรงฆ่าสัตว์ แล้วดูดไข่อ่อนที่อยู่ในถุงไข่ออกมาด้วยเข็มฉีดยา จากนั้นนำไข่ที่ได้มาเลี้ยงในน้ำยาสำหรับเลี้ยงไข่ให้สุกในหลอดแก้วประมาณ 19 20 ชั่วโมง เพื่อให้ไข่มีการเจริญต่อจนเป็นไข่แก่ เมื่อได้ไข่แก่แล้วนำมาทำการกำจัดสารพันธุกรรมทิ้งไป ไข่ที่ได้จะเป็นไข่ที่พร้อมสำหรับการโคลนนิ่ง เมื่อไข่แก่ และเซลล์ต้นแบบที่เป็นเซลล์เดี่ยว ๆ แล้วก็จะทำการฉีดเซลล์ต้นแบบ 1 เซลล์เข้าไปในไข่ที่ทำการดูดสารพันธุกรรมออกแล้ว โดยการดูดเซลล์ต้นแบบเข้ามาไว้ในแท่งแก้ว แล้วแทงผ่านผนังไข่เข้าไป จากนั้นฉีดปล่อยเซลล์ต้นแบบให้เข้าไปอยู่ชิดกับไข่มากที่สุด หลังจากฉีดเซลล์ต้นแบบเข้าไปในไข่แล้ว จำเป็นต้องมีการเชื่อมเซลล์ต้นแบบและไข่ให้ติดกันด้วยกระแสไฟฟ้า เพื่อเป็นการหลอมเซลล์ต้นแบบให้เข้ามาอยู่ภายในเซลล์ของไข่ โดยจัดให้เซลล์ต้นแบบอยู่ในแนวเดี่ยวกับแท่งจ่ายกระแสไฟฟ้าทั้ง 2 ด้าน แล้วจ่ายกระแสไฟฟ้าอ่อนๆ เพื่อเชื่อมเซลล์
เมื่อเซลล์ต้นแบบเชื่อมติดกับไข่แล้ว ขั้นตอนต่อไปที่ต้องทำคือการกระตุ้นไข่ให้เกิดการแบ่งตัว โดยการนำไข่ลงไปผ่านสารเคมีที่ใช้ในการกระตุ้น เป็นเวลา 5 นาที แล้วนำไปเลี้ยงต่อ เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ในน้ำยาที่มีการควบคุมระดับสารเคมีภายในไข่ให้เหมาะสมสำหรับการแบ่งตัว นำไข่ที่ผ่านการเลี้ยงในน้ำยาที่สามารถควบคุมระดับสารเคมีภายในไข่ให้เหมาะสมแล้ว มาเลี้ยงในน้ำยาเลี้ยงตัวอ่อนในหลอดแก้วภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเป็นเวลา 2 วัน จากนั้นทำการคัดเลือก ตัวอ่อนระยะ 8 เซลล์ ไปเลี้ยงต่ออีก 5 วัน โดยเลี้ยงรวมกับเซลล์บุท่อนำไข่ของโค โดยรวมแล้วจะทำการเลี้ยงตัวอ่อนในหลอดแก้วเป็นนาน 7 วัน ซึ่งจะได้ตัวอ่อนระยะที่พร้อมฝังตัวในมดลูก หลังจากนั้นจึงทำการย้ายฝากตัวอ่อนไปยังมดลูกแม่โคตัวรับ
จากนั้นทำการคัดเลือกแม่โคตัวรับที่มีความเหมาะสม โดยคัดเลือกเอาเฉพาะแม่โคที่มีระบบสืบพันธุ์ที่ดี คลอดลูกง่าย มาใช้เป็นแม่โคตัวรับ จากนั้นสังเกตการเป็นสัด เมื่อแม่โคตัวรับเป็นสัดได้ 7 วัน จึงทำการย้ายฝากตัวอ่อนโคลนนิ่งเข้าสู่ปีกมดลูกของแม่โค อาจฝากได้ 1 2 ตัวอ่อนต่อ 1 แม่โคตัวรับ จากนั้นนับไปอีก 60 วันจึงล้วงตรวจการตั้งท้องของแม่โค อัตราการตั้งท้องของตัวอ่อนโคลนนิ่งในระยะ 2 เดือนแรกจะมีประมาณ 30 40% และอัตราการตั้งท้องจนครบกำหนดคลอดมีประมาณ 10%
การโคลนนิ่งเป็นประโยชน์ต่อวงการปศุสัตว์เป็นอย่างมาก ในแง่การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ เพราะจะช่วยให้ปรับปรุงพันธุ์ได้เร็วขึ้น สำหรับในแง่การทดลองทางวิทยาศาสตร์ การโคลนนิ่งสามารถช่วยลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลงทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และช่วยลดความแปรปรวนของผลการทดลอง เนื่องจากสัตว์โคลนนิ่งเป็นสัตว์ที่มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกัน ในทางการแพทย์ได้มีการศึกษาอย่างมากในการนำการโคลนนิ่งมาใช้ในการผลิต เซลล์ต้นกำเนิด (Stem cell) สำหรับรักษาโรคในมนุษย์หรือใช้ในการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ เพื่อลดปัญหาเรื่องการต่อต้านอวัยวะใหม่ และมีความพยายามที่จะโคลนนิ่งมนุษย์ทั้งคน แต่อย่างไรก็ตามการกระทำดังกล่าวยังไม่เป็นที่ยอมรับเพราะยังติดปัญหาทางด้านจริยธรรม และยังไม่เป็นที่ยอมรับของนักสังคมศาสตร์ ในแง่มุมของการเสียไปของการพิสูจน์บุคคลหากยอมให้มีการโคลนเกิดขึ้น การโคลนนิ่งมนุษย์จึงยังเป็นสิ่งที่ไม่อาจจะกระทำได้ในปัจจุบัน ดังนั้นในปัจจุบันงานทดลองที่เป็นที่ยอมรับและถูกเผยแพร่จึงเน้นไปในทางการโคลนนิ่งสัตว์เศรษฐกิจ สัตว์ใกล้สูญพันธุ์ และการโคลนนิ่งเพื่อประโยชน์ในการศึกษาทางการแพทย์
การนำไปใช้ประโยชน์
1.เป็นประโยชน์ในแง่การปรับปรุงพันธุ์สัตว์ได้เร็วขึ้น
2.ช่วยลดจำนวนสัตว์ที่ใช้ในการทดลองให้น้อยลงทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย
3.ช่วยลดความแปรปรวนในผลการทดลอง
4.ช่วยผลิตเซลล์ต้นกำเนิดในการรักษาโรคในมนุษย์
5.ใช้ในการปลูกถ่ายเนื้อเยื้อหรืออวัยวะ เพื่อลดปัญหาในการต่อต้านอวัยวะใหม่
สถานที่ติดต่อ ฝ่ายปรับแปลงและถ่ายทอดเทคโนโลยีเทคโนธานี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี 111 ถ.มหาวิทยาลัย ต.สุรนารี อ.เมืองจ.นครราชสีมา 30000
หรือที่ ผศ.ดร.รังสรรค์ พาลพ่าย ศูนย์วิจัยเทคโนโลยีตัวอ่อนและเซลล์ต้นกำเนิด
เบอร์โทรศัพท์ 044-224-820, 044-224-920
E-mail : orasa_sut@yahoo.com
บันทึกโดย
