แสงซินโครตรอนความเข้มสูงจะกลับมาส่องสว่างอีกครั้งที่เมืองเกรอนอบ (Grenoble) สาธารณรัฐฝรั่งเศส หลังจากแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งยุโรป (European Synchrotron Research Facility, ESRF) หยุดการเดินเครื่องตั้งแต่เดือนธันวาคม 2561  เพื่ออัพเกรดเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนเดิมให้เป็นแหล่งกำเนิดแสงเจิดจ้าขั้นสุด (Extremely Brilliant Source, EBS)  โดยใช้งบประมาณ 150 ล้านยูโร (ประมาณ 6,000 ล้านบาท) ซึ่ง ESRF-EBS จะเปิดให้บริการแก่นักวิจัยทั่วไปอย่างเป็นทางการในวันที่ 25 สิงหาคม 2563

 

          เครื่องกำเนิดแสงที่เพิ่งอัพเกรดใหม่แกะกล่องนี้มีลักษณะเป็นวงกลมที่มีความยาวเส้นรอบวงถึง 844 เมตร (ใหญ่กว่าเครื่องกำเนิดแสงสยาม 10 เท่า) และสามารถผลิตรังสีเอกซ์ที่มีความสว่างมากกว่าเครื่องเดิมถึง 100 เท่า และยังสว่างกว่าหลอดรังสีเอกซ์ทางการแพทย์ถึง 10 ล้านล้านเท่า โดยรังสีเอกซ์ที่ผลิตได้จาก ESRF-EBS มีความเข้มสูงพอที่ทะลุผ่านตัวอย่างที่มีความหนาสูงสุดถึง 1 เมตร ในขณะที่สามารถศึกษาตัวอย่างได้ที่ความละเอียดสูงระดับอะตอม เคล็ดลับสำคัญที่ทำให้รังสีเอกซ์จาก ESRF-EBS มีความเข้มสูงกว่าเครื่องรุ่นเดิมคือการลดขนาดของลำอิเล็กตรอนให้เล็กลงจนมีขนาดเพียง กว้าง 20 x สูง 2 ไมโครเมตร ซึ่งเล็กลงกว่าเดิมถึง 30 เท่า โดยใช้ชุดแม่เหล็กเทคโนโลยีขั้นสูงในการโฟกัสขนาดลำอิเล็กตรอน

 

          ตั้งแต่เดือนเมษายนที่ผ่านมา แสงแรกแห่ง ESRF-EBS ถูกนำไปใช้ในการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับโรคโควิด-19 ที่กำลังระบาดหนักไปทั่วโลก นักวิจัยระดับแนวหน้าได้ทดลองเริ่มใช้แสงความเข้มสูงเพื่อศึกษาเกี่ยวกับไวรัสก่อโรคโควิด-19 และผลกระทบต่ออวัยวะต่าง ๆ ในร่างกายมนุษย์ โดยนักวิทยาศาสตร์ของ ESRF ได้ร่วมมือกับนักวิจัยเพื่อนบ้านละแวกเดียวกันจาก EMBL (European Molecular Biology Laboratory), ILL Neutron for Society (Institut Laue-Langevin), IBS (Institut de Biologie Structurale) ในการศึกษาโครงสร้างของไวรัสและปฏิสัมพันธ์ (interaction) ของไวรัสและเซลล์เพื่อทำความเข้าใจถึงผลกระทบต่อโรคต่ออวัยวะต่าง ๆ ของมนุษย์ที่เป็นเป้าหมายของเชื้อไวรัส เช่น กลีบปอด ที่ระดับความละเอียดสูงมากกว่าภาพถ่ายเอกซ์เรย์ทั่วไปถึง 1000 เท่า

 

         นักวิจัยยังใช้ระบบลำเลียงแสงผลึกศาสตร์ทั้ง 3 ระบบและกล้องจุลทรรศอิเล็กตรอนแบบแช่แข็ง (Titan cryo-electron microscope) ในการศึกษาผลึกโปรตีนของไวรัสก่อโรคโควิด-19 (SARS-CoV2) เพื่อทำความเข้าใจในกระบวนการพื้นฐานต่าง ๆ ในการเพิ่มจำนวนของไวรัสซึ่งจะช่วยในการหาค้นคว้าหายาต้านไวรัสและการพัฒนาวัคซีน โดยผลการวิจัยที่ได้กำลังจะถูกตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการเร็ว ๆ นี้  

 

แปลและเรียบเรียงโดย ดร. ศิรินาฏ ศรีจันทร์

 

แหล่งข้อมูล:

1. https://www.sciencemag.org/news/2020/07/rebirth-leading-european-facility-promises-revolutionary-advances-x-ray-science?fbclid=IwAR3ml3FU4DPuGV-sOckcR6XnEc-f7aQsNWKEF9Bc0TTQUrs8K25TX_fbm_o
2. https://www.facebook.com/esrfsynchrotron