ป้ายกำกับ: Research

เยี่ยมชมห้องคลีนรูม สำหรับทำงานวิจัยที่ Forschungszentrum Jülich (FZJ) เยอรมนี อย่างอลังการ

สัปดาห์ก่อนได้ไปที่ Forschungszentrum Jülich (FZJ) ข้อมูลเบื้องต้นคือ เป็นสถาบันวิจัยระดับชาติของเยอรมันที่ทำวิจัยหลายด้านมาก มีพนักงานประมาณ 6,800 คน มีสถาบัน 10 แห่งและสถาบันย่อย 80 แห่ง ถือเป็นหนึ่งในสถาบันวิจัยที่ใหญ่ที่สุดในยุโรป ข้างในเปรียบเหมือนเป็นเมืองอีกหนึ่งเลยทีเดียว มีโรงพยาบาล มีสถานีดับเพลิง และสิ่งจำเป็นอื่นๆอยู่ภายใน

เราไปทำธุระอย่างอื่น แต่เนื่องจากว่าเพื่อนร่วมงานเคยทำงานที่นั้นและคุ้นเคยกับคนที่นั้นอย่างดี เขารู้ว่าเราสนใจงานทางด้าน Miro and Nanofabrication เลยอาสาพาทัวร์ตึกคลีนรูมของที่นั้น

Helmholtz Nano Facility (HNF) คือห้องคลีนรูมขนาด 1200 ตร.ม. ตามมาตรฐาน ISO 1-3 ทำงานตามมาตรฐาน VDI DIN 2083 และ DIN EN ISO 14644 ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 ที่ศูนย์รับทั้งงานร่วมวิจัยภายในองค์กร และรับบริการภายนอกด้วย มีบริษัทเทคโนโลยีหลายแห่งเคยเข้ามาทำงานในนี้และบางบริษัทก็ยังเช่าห้องอยู่เพื่อทำงานวิจัยโดยใช้ Facility ของศูนย์ในการทำงาน หลายๆกลุ่มวิจัยก็ใช้ที่นี้สร้างชิพสำหรับควอนตัมคอมพิวเตอร์

ห้องคลีนรูมอธิบายให้เข้าใจง่ายๆคือห้องที่ควบคุมให้ห้องมีฝุ่นน้อยที่สุด การสร้างชิพหรือวงจรที่มีความละเอียดในระดับนาโน อนุภาคที่ปนเปื้อนเพียงเล็กน้อยก็ทำให้อุปกรณ์ที่สร้างอยู่เสียหายได้ จึงจำเป็นต้องสร้างห้องที่มีฝุ่นปนเปื้อนในอากาศให้น้อยที่สุด (ความจริงควบคุมหมดทั้ง อนุภาค ความชื่น อุณหภูมิ แรงดัน ทิศทางและการไหลของอากาศ)

คลีนรูมของที่นี้ต้องเรียกว่าอลังการมาก อาจเรียกได้ว่าทั้งตึกเป็นส่วนหนึ่งของคลีนรูม โดยสร้างตึกขึ้นมาครอบตึกอีกทีเพื่อให้สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมภายในได้ดียิ่งขึ้น เราจึงสามารถเดินชมห้องได้โดยรอบผ่านตรงจุดเชื่อมตึกที่ครอบและตึกด้านใน ด้านบนเป็นระบบควบคุมอากาศและอุณหภูมิ ชั้นกลางคือส่วนของห้องคลีนรูม ที่แบ่งย่อยเป็นห้องตามจุดประสงค์ในการทำงาน ด้านล่างเป็นส่วนของซัพพลาย เช่น ไฟฟ้า น้ำ แก๊ส ปั๊ม ฯลฯ เป็นระบบที่ออกแบบมาได้ดีมากๆ ลิสต์เครื่องมือมีพร้อมทุกอย่าง ตามไปดูในลิงค์ ภายในนี้สามารถออกแบบ ผลิตชิพ และร่วมทั้งทดสอบ งานจบได้ในที่นี่ เครื่องมือค่อนข้างใหม่มาก จนหลายคนที่นี้เรียกกันขำๆว่า โชว์รูมของ Oxford Instructions (บริษัทที่ออกแบบและผลิตอุปกรณ์งานทางด้านซิมคอนดักเตอร์) การได้เดินทัวร์ดูอุปกรณ์และระบบที่ออกแบบมาอย่างดีถือว่าเป็นประสบการณ์ที่ดีทีเดียว คาดว่าน่าจะได้มีโอกาสเข้าไปใช้ Facility ของที่นี่ในอีกไม่นาน

เอาประสบการณ์มาเล่าให้ฟังประมาณนี้แล้วกันครับ

ปล. อยากเห็นศูนย์วิจัยของ TSMC จริงๆว่าจะอลังการขนาดไหนนะ

ข้อมูลเบื้องต้น
Wet bench
E-Beam Lithography
Surface characteristic
Air flow and temperature control center
ICP RIE, PECVD, SPUTTER
ปั๊มและเครื่องทำความเย็นแยกออกมาอยู่ด้านล่างของห้อง

Cheddar Man บรรพบุรุษของชาวยุโรปเป็นคนดำ

The model of Cheddar Man rendered by Kennis & Kennis Reconstructions features in the Channel 4 television documentary The First Brit: Secrets of the 10,000 Year Old Man © Tom Barnes/Channel 4

Cheddar Man บรรพบุรุษของชาวยุโรป(มียีนร่วมราว 10%) มีชีวิตอยู่ราว 10.000 ปีก่อน เจอที่เกาะอังกฤษ นักวิจัยสกัด DNA จากกระดูกของเขา และวิเคราะห์พบว่า มีความเป็นไปได้ที่ เขาจะมีสีตาซีด สีฟ้าหรือเขียว มีผมสีน้ำตาลเข้ม และมีสีผิวดำใกล้เคียงกับคนแอฟริกาตอนใต้ งานวิจัยสนับสนุนทฤษฏีการอพยพของซาเปี้ยนที่เกิดตั้งแต่สีผิวยังไม่ได้ซีด
มีการสร้างแบบจำลองหน้าตา สีผิวของ Cheddar Man จากข้อมูลต่างๆประกอบกัน ออกมาเป็นดังภาพประกอบ

งานวิจัยนี้ สร้างความไม่พอใจให้กลุ่มเหยียดผิวอย่างมาก (จะมาว่าฉันเป็นพวกเดียวกันกับคนดำไม่ได้ ไม่ยอม ไม่ยอม)

via: How to Argue With a Racist: What Our Genes Do (and Don’t) Say About Human Difference by Adam Rutherford

รายละเอียดเพิ่มเติม https://www.nhm.ac.uk/discover/cheddar-man-mesolithic-britain-blue-eyed-boy.html

โค้ดสั่นๆลดงาน 3 วัน เหลือ 1 นาที

# Ruby version:2.4

layout = RBA::Layout::new()
top = layout.create_cell(“TOP”)
l1 = layout.layer(1, 0)
top.shapes(l1).insert(RBA::Box::new(0, 0, 1000, 2000))
.
layout.write(“2D-gradient.gds”)

ตัวโค้ดไม่กี่บรรทัดนี้ ทำให้งานที่พยายามทำมาตลอด 3 วันจบลงใน 1 นาที แต่ความจริงมันไม่ได้ง่ายอย่างนั้น เพราะเวลาที่ต้องศึกษาการใช้งานก็ใช้เวลาพอๆกับทำเองด้วยมือเหมือนกัน แต่สิ่งที่ได้มาถือว่าคุ้มค่าเพราะพลิกแพลงเป็นอะไรก็ได้ ในอนาคต

Macro development

โจทย์มีอยู่ว่าต้องสร้าง object ราว 1500-2000 อัน ซึ่งมีขนาด ระยะ แตกต่างกัน วางตำแหน่งในรูปแบบที่เป็น pattern ตามกำหนด

ในตอนแรกนั้น พยายามจะหาวิธีที่สามารถสร้างได้ใน KLayout แบบที่มีในเมนู วิธีที่ใกล้เคียงที่สุดที่ทำได้ คือ make array แต่ไม่สามารถสร้างให้ระยะระหว่าง object เปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆได้ กำหนดได้แค่ค่าเดียว

จึงพยายามหาวิธีอื่นๆอยู่สักพัก เลยรู้ว่าสามารถใช้ Ruby ใน KLayout สร้าง object ได้ แต่มันไม่ง่ายสำหรับผู้ไม่เคยใช้นะสิ ต้องใช้เวลาศึกษาพอสมควร

ทางออกเพื่อให้ได้งานที่รวดเร็วที่สุดคือ เขียนเองทีละชิ้น ผลคือทำอยู่ 3 วัน เสร็จจริง แต่งานที่ได้มีความเสี่ยงที่จะผิดพลาดเยอะมาก เพราะต้องกำหนดตัวเลขต่างๆด้วยมือ แล้วยังไม่รู้ด้วยซ้ำว่าผิดตรงไหน อันนี้ไม่โอเค

คราวนี้ จำต้องกลับมาศึกษาวิธีเขียนโค้ดใหม่ ค่อยๆอ่าน ค่อยๆทำความเข้าใจไปทีละขั้น ใช้เวลาไปหลายวันพอๆกัน แต่ใช้ความพยายามต่างกันอันหนึ่งใช้หัวคิด อีกอันใช้แรงงาน

สรุปสุดท้ายว่า เราได้ชุดโค้ดที่สามารถสร้างงานที่เราใช้เวลาทำ 3 วันให้เสร็จภายใน 1 นาที แต่การจะลดงานให้เหลือ 1 นาที ก็ใช้เวลา 3 วันเพื่อศึกษาเหมือนกัน

อ้างอิง: https://www.klayout.de/index.html

หลอดเลือดหนูที่เป็นความดันโลหิตสูงประสิทธิภาพการทำงานลดลง

fig 1 : ที่มาของภาพ : https://phenome.jax.org/phenome/protodocs/Lake1/Lake1_Protocol.htm

เสียเวลาอ่านงานวิจัยของชาวบ้านที่น่าสนใจไปแล้วก็อยากเอามาบอกเล่าต่ออีกทั้งยังเก็บเป็นบันทึกของเราไว้ด้วย ผมจะดึงเอาเฉพาะข้อมูลที่น่าสนใจและน่าจะเป็นประโยชน์กับคนทั่วไป ถ้าหากใครอยากอ่านตัวเต็มตามไปอ่านตามแหล่งที่มาที่อ้างอิงไว้ด้านล่าง

fig 2 : Blood pressure measurement with the tail-cuff method in Wistar and SHR

ความรู้ที่น่าสนใจ

  1. หนูปกติมีความดันโลหิตเหมือนคนคือประมาณ 120/80 mmHg และหนูที่เป็นโรคความดันโลหิตสูงก็มีแรงดันด้านบนประมาณ 180-200 mmHg เหมือนคนอีกเช่นกัน
  2. ถ้ารัดอวัยวะอย่างเช่นหาง(ในหนู) แขน(ในคน) ด้วยแรงดันที่สูงกว่าค่าของความดันด้านบน เลือดจากหัวใจจะไหลผ่านจุดที่ถูกรัดไม่ได้ ในรูป fig 2 แถบสีดำด่านล่าง Arterial pulse หรือสัญญาณชีพจร มันต่ำลงเรื่อยๆเมื่อแรงดันที่รัดเข้าใกล้ ~120 mmHg และเป็นเส้นตรง (เลือดหยุดไหล)เมื่อแรงดันมากกว่า ~120 mmHg
  3. ถ้าค้างแรงดันที่มากกว่า ~120 mmHg ไว้สักระยะ (ค่าเริ่มต้นที่เขาใช้คือ 15 วินาที ) แล้วค่อยลดแรงดันลงมาจะพบว่าแรงดันที่ทำให้เกิดสัญญาณชีพจรกลับมาอีกครั้งจะต่ำกว่าค่าแรงดันที่ทำให้สัญญาณชีพจรหายไป ถ้าในสามัญสำนึกของเรามันน่าจะเท่ากัน เพราะมันคือจุดเดียวกัน
  4. ถ้าเพิ่มระยะเวลาของการรัดแขนให้เลือดหยุดไหลนานขึ้น แรงดันของการทำให้เลือดไหลอีกครั้งจะต่ำลงเรื่อยๆ น่าจะเกิดจากหลอดเลือดมันจะขยายตัวรอรับการไหลเลือดเพิ่มขึ้น เพื่อให้เลือดไหลไปเลี้ยงส่วนนั้นเพิ่มขึ้น ทำให้แรงดันที่ใช้ในการทำให้เลือดไหลลดลง เหมือนตอนที่กำข้อมือไว้แล้วปล่อยจะรู้สึกว่าเลือดมันไหลเร็วขึ้น ซึ่งมันก็เร็วขึ้นจริงๆ
  5. แต่จุดสำคัญมันอยู่ตรงนี้ครับ เขาเทียบกันระหว่างหนูปกติกับหนูตัวที่เป็นโรคความดันโลหิตสูง พบว่าหนูปกติจะมีอัตราการขยายตัวของหลอดเลือดดีกว่าหนูที่เป็นโรคความดันโลหิตสูง หนูที่เป็นโรคความดันโลหิตสูงเป็นโมเดลของหลอดเลือดที่ฟังชั่นลดลง หรือเรียกให้เข้าใจง่ายๆคือประสิทธิภาพการทำงานของหลอดเลือดลดลง
  6. หลอดเลือดทำงานได้ไม่เต็มที่เกิดอะไรขึ้น เมื่ออวัยวะส่วนต่างๆของคุณทำงานหนักขึ้น อวัยวะส่วนนั้นมันจะต้องการเลือดไปหล่อเลี้ยงเพิ่มขึ้น การเพิ่มให้เลือดไปเลี้ยงส่วนนั้นมากขึ้นก็คือการขยายตัวหลอดเลือดให้ได้ปริมาตรของเลือดที่เพิ่มขึ้น ถ้ามันขยายได้ไม่ดี อันนี้ล่ะจะเป็นปัญหา อวัยวะขาดเลือด กล้ามเนื้อตายจะตามมา โดยเฉพาะในอวัยวะส่วนสำคัญอย่างเช่น สมอง และหัวใจ
  7. สรุปสุดท้ายที่น่าจะนำเป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต กลุ่มที่ประสิทธิภาพการทำงานของหลอดเลือดลดลงได้แก่ พวกสูบบุหรี่  ไขมันในเลือดสูง โรคเบาหวาน ผู้สูงอายุ ผู้ป่วยเป็นโรคความดันโลหิตสูง ฯลฯ  โปรดงดบุหรี่ ลดไขมัน ซึ่งเป็นตัวที่น่าจะทำได้ง่ายที่สุด

อ้างอิง : “Blood pressure measurement with the tail-cuff method in Wistar and spontaneouslyhypertensive rats: Influence of adrenergic- and nitric oxide-mediated vasomotion” : Journal of Pharmacological and Toxicological Methods 58 (2008) 215–221

BME BarCamp สรุปงานสัมมนา

การจัดสัมมนาครั้งแรกที่ BME

จากที่ได้รับมอบหมายงานอย่างเร่งด่วนให้ จัดงานนำเสนอสาขาต่างๆในหลักสูตร แค่วันเดียวก่อนถึงวันงาน ทำเอาหัวหมุนเลยทีเดียวผมก็เลย ไอเดียจากงาน ThinkCamp มาใช้ และได้เพื่อนๆพี่ๆ น้องๆ ในหลักสูตรเลยทำให้งานเราออกมาดีกว่าที่คิด แม้จะเตรียมงานแค่วันเดียวก็มีคนส่งหัวข้อมานำเสนอถึง 14 หัวข้อ
ดูรายละเอียดงานเพิ่มเติม

โดยมีหัวข้อหลัก อยู่ 7 หัวข้อ คือ

Intro Bme
View more presentations from Pongsak Sarapukdee.

1. Intro BME แนะนำงานในวันนี้มีอะไรบ้าง โดยผมเอง @sarapuk
2. Cell & Tissue Engineering and Drug Delivery System โดย คุณฐากูร
3. Medical Imaging โดย คุณทิพวิมล  slideshare
4.  Medical Instrumentation โดยคุณขนิษฐา
5. Biosensor โดย คุณยศมงคล
6. Biomechanics โดย คุณยศมงคล โดนพ่วงสองหัวข้อเพราะพี่หมอไม่มา
7. Rehabilitation โดยคุณเอ็กกะเอ็ม

ดูสไลด์ของหัวข้อหลักได้ที่นี้ slideshare

ส่วนหัวข้ออื่นจากหัวข้อหลักมีดังนี้
1.  Health Future Vision 2019 by Microsoft office labs โดยผมเอง
2. Scaffold  โดยคุณน๊อต
3. DDS (Drug Delivery System) โดยคุณคิว
4. FES  in Rehabilitation Engineering โดยคุณกัส
5. Cause work in BME โดยคุณทิพ
6. Manage Problem โดยคุณกานต์
7. Research Topic for survivor โดยคุณโย
8. BME member โดยคุณแชมป์

ดูสไลด์ของหัวข้อรองได้ที่ slideshare

คุณขณิษฐากำลัง เสนอเรื่อง Medical Instrucmentation

คุณยศมงคลกำลังนำเสนอ หัวข้อ Biosensors

ถ่ายรูปร่วมกัน หนีกลับไปหลายคนแล้วลืม บอกว่าจะถ่ายรูปก่อน

อ้างอิง ThinkCamp , BME-CHULA

Exit mobile version