เลเซอร์ช่วยผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และความก้าวหน้าในการเก็บรักษาอวัยวะ

จดหมายข่าว The Download ฉบับนี้ของ MIT Technology Review หยิบ 2 ประเด็นหลักที่สะท้อนการพัฒนาเทคโนโลยีเชิงลึกในสองสนามต่างกัน ตั้งแต่พลังงานนิวเคลียร์ไปจนถึงไบโอเทคด้านการแพทย์ โดยทั้งสองเรื่องมีเป้าหมายร่วมกันคือการแก้ข้อจำกัดทางกายภาพที่เคยเป็นอุปสรรคสำคัญมานาน

ประเด็นแรกว่าด้วย “laser enrichment” หรือการใช้เลเซอร์ช่วยแยกสารในกระบวนการเสริมสมรรถนะเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ วิธีนี้มุ่งคัดแยกยูเรเนียมออกจากวัสดุปนเปื้อนหรือของเสียให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งอาจช่วยให้การจัดหาเชื้อเพลิงสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำได้รวดเร็วและต้นทุนต่ำลง ขณะนี้บริษัท Global Laser Enrichment กำลังจะเริ่มทดสอบเทคโนโลยีในระดับเชิงพาณิชย์ เพื่อพิสูจน์ว่ากระบวนการนี้ใช้งานได้จริงในสเกลอุตสาหกรรม ไม่ใช่เพียงแนวคิดในห้องทดลอง

บริบทของเรื่องนี้สำคัญเพราะพลังงานนิวเคลียร์ยังเป็นแหล่งไฟฟ้าราว 9% ของโลก และอาจมีบทบาทเพิ่มขึ้นอีกหากหลายประเทศเดินหน้าโครงการโรงไฟฟ้าใหม่ การมีวิธีผลิตเชื้อเพลิงที่มีต้นทุนเหมาะสมและซัพพลายมั่นคงจึงอาจเป็นปัจจัยชี้ขาดว่าจะดันโครงการเหล่านั้นให้เดินหน้าต่อได้หรือไม่

อีกเรื่องหนึ่งคือความก้าวหน้าในการเก็บรักษาอวัยวะนอกร่างกาย โดยเฉพาะไต ทีมวิจัยหนึ่งสามารถทำให้ไตของหมูอยู่ในสภาวะเย็นจัดกว่าจุดเยือกแข็งเล็กน้อยได้ยาวนานหลายวัน และเมื่อนำกลับไปปลูกถ่าย ไตก็ยังทำงานได้หลังการย้ายกลับเข้าสู่ร่างกายของหมูทดลอง ผลลัพธ์นี้สะท้อนว่าการเก็บอวัยวะให้อยู่ได้นานขึ้นอาจเริ่มเข้าใกล้ความเป็นจริงมากกว่าที่เคย

ปัญหาใหญ่ของการแช่แข็งอวัยวะคือเมื่อน้ำแข็งก่อตัว จะสร้างความเสียหายต่อเนื้อเยื่ออย่างรุนแรง ทำให้อวัยวะใช้การไม่ได้ งานวิจัยใหม่จึงหันไปใช้แนวทาง “supercooling” หรือการทำให้อวัยวะเย็นจัดโดยไม่เกิดน้ำแข็ง ซึ่งหากควบคุมได้ดีกว่าเดิม อาจยืดเวลาขนส่งและเพิ่มโอกาสนำอวัยวะไปปลูกถ่ายได้อย่างปลอดภัย

ภาพรวมของจดหมายข่าวฉบับนี้จึงชี้ให้เห็นเทรนด์สำคัญสองด้านของเทคโนโลยีล้ำสมัย ได้แก่ การใช้ฟิสิกส์และวิศวกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน และการใช้ชีววิทยา/การแพทย์เชิงทดลองเพื่อยืดอายุอวัยวะที่ปลูกถ่ายได้ ทั้งสองเรื่องยังอยู่ในช่วงพิสูจน์ผล แต่มีศักยภาพจะเปลี่ยนโครงสร้างอุตสาหกรรมและการแพทย์ในอนาคต