วิธีการและหลักการทำงานของ Multiplex PCR Test

การตรวจวินิจฉัยโรคที่รวดเร็วและแม่นยำเป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งในทางการแพทย์ โดยเฉพาะเมื่อเราต้องการตรวจสอบเชื้อโรคหลายชนิดภายในตัวอย่างเดียวกัน “Multiplex PCR Test” จึงกลายเป็นเทคนิคที่ได้รับความนิยมและถูกนำมาใช้มากขึ้นในวงการแพทย์ การวิจัย และการศึกษาในหลากหลายสาขา เทคนิคนี้เป็นการปรับปรุงจากวิธีการ PCR (Polymerase Chain Reaction) ดั้งเดิม โดยให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจวิเคราะห์หลายเป้าหมายภายในครั้งเดียว ซึ่งช่วยลดเวลา ลดค่าใช้จ่าย และเพิ่มโอกาสในการตรวจพบเชื้อโรคหลายชนิดในคราวเดียวกัน

PCR คืออะไร ? 

PCR (Polymerase Chain Reaction) เป็นเทคนิคที่ใช้ในการเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรมอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะ DNA ทำให้สามารถตรวจจับปริมาณเล็กน้อยของสารพันธุกรรมได้ง่ายขึ้น หลักการทำงานของ PCR แบ่งเป็น 3 ขั้นตอนหลัก :

• Denaturation: ทำให้ DNA สองสายแยกออกจากกันด้วยการเพิ่มอุณหภูมิสูง ซึ่งจะทำให้สาย DNA เปลี่ยนจากสายคู่เป็นสายเดี่ยว
• Annealing: ลดอุณหภูมิให้ไพรเมอร์จับคู่กับตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงบนสาย DNA เพื่อเตรียมเข้าสู่การขยายพันธุกรรม
• Extension: ขยายสาย DNA โดยใช้เอนไซม์ DNA โพลีเมอเรส ทำให้เกิดสาย DNA ใหม่ที่จับคู่กับสายเดิม ขั้นตอนนี้จะเกิดขึ้นซ้ำหลายรอบ ทำให้ได้จำนวน DNA มากขึ้นจนสามารถตรวจจับได้ง่าย

การทำงานของ PCR ที่เรียบง่ายนี้กลายเป็นพื้นฐานที่สำคัญของเทคนิค Multiplex PCR โดยการพัฒนาต่อเพื่อให้สามารถตรวจหาเชื้อหลายชนิดในตัวอย่างเดียวกันได้

หลักการทำงานของ Multiplex PCR Test

Multiplex PCR Test เป็นเทคนิคที่พัฒนาขึ้นจาก PCR โดยเพิ่มไพรเมอร์หลายชุดที่จำเพาะต่อเชื้อแต่ละชนิดในการทำงานร่วมกัน การใช้ไพรเมอร์หลายชุดนี้ทำให้สามารถตรวจจับสารพันธุกรรมหลายชนิดได้ในกระบวนการเดียว โดยแต่ละไพรเมอร์จะจับคู่กับสารพันธุกรรมของเชื้อที่เฉพาะเจาะจง การออกแบบไพรเมอร์ต้องระมัดระวังเพื่อป้องกันการรบกวนระหว่างกัน

Multiplex PCR ช่วยให้สามารถตรวจสอบเชื้อหลายชนิดพร้อมกันได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นประโยชน์มากในการวินิจฉัยโรคติดเชื้อ เช่น การตรวจหาเชื้อไวรัสที่มีอาการคล้ายกันในครั้งเดียว เช่น โควิด-19 ไข้หวัดใหญ่ และ RSV (Respiratory Syncytial Virus)

กระบวนการทำงานของ Multiplex PCR Test

ขั้นตอนการทำงานของ Multiplex PCR Test มีหลายขั้นตอนหลัก ซึ่งจะอธิบายทีละส่วนเพื่อให้เห็นภาพรวมของการทำงาน:

• การเตรียมตัวอย่าง (Sample Preparation): เริ่มต้นด้วยการเก็บตัวอย่างที่ต้องการตรวจ เช่น เลือด น้ำลาย หรือสารคัดหลั่ง จากนั้นนำตัวอย่างผ่านกระบวนการสกัดสารพันธุกรรมเพื่อให้ได้ DNA ที่บริสุทธิ์และเตรียมเข้าสู่กระบวนการ PCR
• การเพิ่มจำนวนสารพันธุกรรม (Amplification): ในขั้นตอนนี้จะเพิ่มไพรเมอร์หลายชุดที่จำเพาะต่อสารพันธุกรรมของเชื้อแต่ละชนิดเข้าไปในตัวอย่าง หลังจากผ่านกระบวนการ Denaturation, Annealing และ Extension เช่นเดียวกับ PCR ปกติ จะทำให้สารพันธุกรรมของเชื้อแต่ละชนิดเพิ่มขึ้นพร้อมกัน ทำให้สามารถตรวจสอบเชื้อได้หลายชนิดในตัวอย่างเดียว
• การตรวจวิเคราะห์ผลลัพธ์ (Result Analysis): ผลลัพธ์ของ Multiplex PCR จะถูกวิเคราะห์โดยใช้เครื่องมือ เช่น การอ่านค่าจากแถบสี หรือการใช้ฟลูออเรสเซนส์เพื่อดูว่ามีเชื้อโรคชนิดใดในตัวอย่าง ข้อมูลเหล่านี้สามารถนำไปใช้ในการวินิจฉัยและการรักษาได้อย่างรวดเร็ว

ข้อดีของ Multiplex PCR

Multiplex PCR Test มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับการทำ PCR แบบแยกหลายชนิด ซึ่งข้อดีเหล่านี้ช่วยให้กระบวนการตรวจวิเคราะห์ง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น:

• ความรวดเร็ว: สามารถตรวจสอบเชื้อหลายชนิดในตัวอย่างเดียวได้ ช่วยลดระยะเวลาการตรวจเมื่อเทียบกับการทำ PCR แยก
• ประหยัดค่าใช้จ่าย: การตรวจเชื้อหลายชนิดในหนึ่งกระบวนการช่วยลดค่าใช้จ่ายและใช้ทรัพยากรในห้องปฏิบัติการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ความแม่นยำสูง: Multiplex PCR ออกแบบให้ใช้ไพรเมอร์เฉพาะที่สามารถจับกับสารพันธุกรรมได้อย่างแม่นยำ ลดโอกาสเกิดผลลบลวงและผลบวกลวง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการวินิจฉัยโรค

ปัจจัยที่ส่งผลต่อความแม่นยำของ Multiplex PCR Test

ความแม่นยำของ Multiplex PCR Test อาจได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย ซึ่งต้องได้รับการควบคุมและออกแบบให้เหมาะสม:

• การออกแบบไพรเมอร์: การใช้ไพรเมอร์หลายชุดที่มีความเฉพาะเจาะจงสูงต่อสารพันธุกรรมของเชื้อแต่ละชนิด การออกแบบต้องแม่นยำเพื่อป้องกันการรบกวนระหว่างกัน
• ความเสี่ยงจากการปนเปื้อน: Multiplex PCR มีความซับซ้อนในการทำงานร่วมกันของไพรเมอร์หลายชุด หากมีการปนเปื้อนในตัวอย่าง จะส่งผลให้ผลลัพธ์ผิดเพี้ยนหรืออาจได้ผลลบลวง
• คุณภาพของตัวอย่าง: ตัวอย่างที่มีสารพันธุกรรมน้อยหรือปนเปื้อน อาจทำให้ Multiplex PCR ได้ผลลัพธ์ที่ไม่แม่นยำหรือเกิดความคลาดเคลื่อนได้ง่าย

สรุป

Multiplex PCR Test เป็นเทคโนโลยีที่มีบทบาทสำคัญในการตรวจวินิจฉัยโรค โดยเฉพาะโรคติดเชื้อที่ต้องการตรวจเชื้อหลายชนิดพร้อมกันในเวลาอันสั้น กระบวนการทำงานของ Multiplex PCR มีความแม่นยำและประสิทธิภาพสูง ทั้งนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง จำเป็นต้องมีการออกแบบไพรเมอร์ที่เหมาะสมและควบคุมปัจจัยที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำอย่างเคร่งครัด Multiplex PCR จึงเป็นเครื่องมือที่สำคัญและมีแนวโน้มพัฒนาไปในทางการแพทย์เพื่อให้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วและแม่นยำมากขึ้น