Teknologi Pengukuran Kadar Gula Darah

TEKNOLOGI NON INVASIVE PENGUKURAN GULA DARAH

DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROSKOPY  INFRA MERAH.

Oleh

Ningning. Sri. Ningsih

NPM. 0906594526

(Mahasiswa Program Magister Keperawatan kekhususan Keperawatan Anak  FIK-UI)

Abstrak

Perangkat non-invasive ini untuk mengukur kadar gula darah dengan menggunakan Spektroskopy infra merah, The machine scans the tissue underneath the skin using near-infrared light so there is no need for people with diabetes to draw blood to analyse their glucose levels. Metode ini dengan menempatkan alat/spektroskopy di jaringan bawah kulit menggunakan lampu dekat-inframerah sehingga  penderita diabetes tidak perlu untuk mengambil darah untuk menganalisis kadar glukosa mereka. The molecules in the blood are then analysed using a technique called Raman spectroscopy to determine how much glucose is present. Molekul-molekul dalam darah ini kemudian dianalisis menggunakan teknik yang disebut Raman spektroskopi untuk menentukan berapa kadar glukosa darah .  Dengan tehnik ini dapat mengurangi nyeri akibat tusukan pengambilan darah terutama pada anak-anak. Metode ini banyak diteliti dan dikembangkan dibeberapa negara, salah satunya adalah oleh J.Kapalan, dkk tentang Pengukuran transkutan glukosa darah dengan inframerah menunjukan bahwa metode Raman spektroskopi inframerah secara akurat dapat mempredikasi kadar glukose plasma selama hipoglikemia pada manusia. Hal yang harus diperhatikan bahwa  kalibrasi ini menjadi sulit jika segera setelah pasien makan sesuatu gula darah akan melonjak cepat, sementara dibutuhkan 5-10 menit untuk melihat kenaikan kadar glukosa cairan intertitial. Dalam sebuah penelitian terhadap 10 relawan yang sehat dengan menggunakan DCC-kalibrasi spektroskopi Raman inframerah, secara signifikan meningkatkan keakuratan pengukuran glukosa darah dimana peningkatan rata-rata 15-30%. Meskipun jarang ditemukan dan digunakan di indonesia, penggunaan alat ini perlu dicoba dan dikembangkan guna menghilangkan nyeri dan ketakutan karena pengambilan darah.

Kata Kunci : Spektroskopi Infra merah, Teknologi, Diabetes mellitus, glukosa darah

I.      Latar Belakang

Diabetes adalah penyakit metabolik yang dapat mempengaruhi hampir setiap sistem organ dalam tubuh. It is estimated that over 15 million individuals in the United States have diabetes. Diperkirakan bahwa lebih dari 15 juta orang di Amerika Serikat memiliki diabetes. People with diabetes cannot adequately control their blood sugars without proper treatment, which may include diet and exercise, various oral medications, and/or insulin injections. Orang dengan diabetes tidak dapat / kesulitan  mengontrol gula darahnya tanpa perawatan yang tepat, yang mungkin termasuk diet dan olahraga, berbagai obat-obat oral, dan / atau suntikan insulin. Fortunately with proper treatment, diabetics can avoid complications such as blindness, kidney failure and increased risk of cardiovascular disease. Untungnya dengan perawatan yang tepat, penderita diabetes dapat menghindari komplikasi seperti kebutaan, gagal ginjal dan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular. With current treatments the problem is that patients are required to prick their fingers to obtain a sample of blood to measure their blood glucose. Salah satu cara untuk menghindarinya adalah dengan selalu  melakukan pemeriksaan darah secara teratur dan rutin, terutama orang dengan diabetes tipe 1 harus menjaga dengan hati-hati pada kadar glukosa darah mereka, jika terlalu banyak gula dapat merusak organ, sementara terlalu sedikit  tubuh kehilangan bahan bakar yang diperlukan. Most patients must prick their fingers several times a day to draw blood for testing. Kebanyakan pasien harus ditusuk jari-jarinya  beberapa kali sehari untuk mengambil sampel  darah untuk pengujian. Tetapi dengan penusukan jarum yang berulang dapt menyebabkan nyeri.

Terutama orang dengan diabetes tipe 1 harus menjaga  hati-hati  kadar glukosa darahnya jika terlalu banyak gula dapat merusak organ, sementara terlalu sedikit menghilangkan sumber energi yang diperlukan. Most patients must prick their fingers several times a day to draw blood for testing.  Untuk mengurangi rasa sakit dan ketidaknyamanan, seorang peneliti dari Massachusetts Institute of Technology di MIT Laboratorium Spektroskopi bekerja dengan cara non-invasif untuk mengukur kadar glukosa darah dengan menggunakan lampu yang dinamakan dengan Raman Spektroskopy Infra merah. Metode ini terutama menggunakan penyerapan tengah spektroskopy radiasi inframerah untuk mengukur kadar glukosa darah. The Mid infrared region has certainly distinct advantages over the other electromagnetic radiation in terms of selectivity to be absorbed by specific analyte for a qualitative and quantitative analysis of the ana Tehnik ini dapat mengungkap kan kadar glukosa dengan hanya memindai tangan pasien atau jari dengan cahaya di dekat inframerah, sehingga menghilangkan keharusan untuk mengambil darah.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh J.Kapalan, dkk tentang Pengukuran transkutan glukosa darah dengan inframerah menunjukan bahwa metode Raman spektroskopi inframerah secara akurat dapat mempredikasi kadar glukose plasma selama hipoglikemia apada manusia. (http://care.diabetesjournals.org/content/22/12/2026)

Tujuan dari tulisan ini adalah memberikan gambaran  tentang alat / metode pemeriksaan kadar glukosa darah yang baru   sebagai bagian dari upaya untuk  mengurangi rasa nyeri akibat penusukan untuk pengambilan darah dan menghilangkan ketakutan atau trauma terutama bila dilakukan pada anak-anak.

II.     Homeostasis Glukosa Darah

Semua organ bagian tubuh membutuhkan suplai glukosa, tidak semua jaringan membutuhkan insulin untuk menerima glukosa. Otak, hepar, usus, dan tubulus ginjal  tidak membutuhkan insulin untuk menstranfer glukosa ke sel-selnya. Otot skelet, otot jantung, dan jaringan adipose membutuhkan insulin untuk menghantarkan glukosa ke sel-sel.

Normalnya kadar glukosa darah seimbang pada orang yang sehat melalui reaksi insulin dan glukagon. Sel beta pankreas menstimulasi untuk menghasilkan insulin dengan cara meningkatkan  kadar glukosa darah, tetapi meningkatkan kadar asam amino plasma dan asam lemak juga menstimulasi pengeluaran insulin. Seperti sel-sel otot jantung, otot sklelet, dan jaringan adipose menerima glukosa, kadar nutrisi plasma menurun dan menstimulasi untuk menekan produksi insulin. Jika kadar glukosa darah menurun, glukagon dikeluarkan untuk menjadikan glukosa dalam batas normal. Epineprin, hormon pertumbuhan, thyroksin, dan glukokortikoid juga menstimulasi dengan meningkatnya glukosa pada saat hiperglikemia, stress, pertumbuhan dan meningkatnya kebutuhan metabolisme.

Normalnya kadar glukosa darah pada klinik bervariasi tergantung hasil pemeriksaan laboratorium. (Burke dan Lemon, 2005).

III.   Teknologi Raman Spektroskopy Infra merah.

Monitor glukosa darah adalah unik karena sebagian besar sistem yang ada lainnya mengembangkan metode pengujian glukosa non-invasive untuk menggunakan Inframerah radiasi disekitar kulit, tetapi sinyal inframerah sangat lemah. Tehnik penggunaan spektroskopi Infrared raman, sebuah metode yang mengidentifikasi senyawa kimia berdasarkan frekwensi getaran obligasi memegang molekul secara bersama. Tehnik ini dapat mengungkapkan kadar glukosa hanya dengan memindai tangan pasien atau jari dengan cahaya di dekat infra red, sehingga menghilangkan keharusan untuk mengambil darah. Salah satu kendala utama yang mereka hadapi adalah bahwa cahaya dekat-inframerah menembus hanya sekitar setengah milimeter dibawah kulit, sehingga mengukur jumlah glukosa dalam sel instertitial, bukan jumlah dalam darah. Untuk mengatasi hal ini bisa dengan menggunakan algoritme yang berkaitan dengan dua konsentrasi, yang memungkinkan untuk memperkirakan kadar glukosadarah dalam cairan instertitial. Tetapi kalibrasi ini menjadi sulit jika segera setelah pasien makan sesuatu atau minuman manis karena gula darah akan melonjak cepat, sementara dibutuhkan 5-10 menit untuk melihat kenaikan kadar glukosa cairan intertitial. Dalam sebuah penelitian terhadap 10 relawan yang sehat dengan menggunakan DCC-kalibrasi spektroskopi Raman inframerah, secara signifikan meningkatkan keakuratan pengukuran glukosa darah dimana peningkatan rata-rata 15-30%.

Hasil Penelitian yang dilakukan oleh Feld, Barman dan Kong dan diterbitkan dalam edisi 15 Juli jurnal Analytical Chemistry dan Pada bulan Oktober, Barman  menerima Tomas A. Penghargaan Hirschfeld di Federasi Kimia Analitik dan Spektroskopi Societies Konferensi, untuk karyanya pada peningkatan glukosa berbasis pengukuran spektroskopi .

Gambar 3.1

Cara untuk mengukur kadar glukosa darah oleh bersinar terang

di dekat-inframerah pada kulit.

Gambar 3.2

Mesin Raman spektroskopi dapat mengukur kadar glukosa darah

IV.       Kesimpulan

Menurut  Anne Trafton Orang dengan diabetes tipe 1 harus menjaga dengan  hati-hati kadar glukosa darah mereka jika terlalu banyak gula dapat merusak organ, sementara terlalu sedikit menghilangkan tubuh bahan bakar yang diperlukan. Most patients must prick their fingers several times a day to draw blood for testing. Kebanyakan pasien harus tusukan jari-jari mereka beberapa kali sehari untuk mengambil darah untuk pengujian.

Untuk menghindari terjadinya komplikasi, penderita Diabetes melitus selain harus menjaga pola makan dan olahraga teratur maka akan memerlukan pemeriksaan darah secara rutin seumur hidupnya, maka tindakan ini akan membuat nyeri terutama bila dilakukan pada anak-anak. Metode ini meskipun belum dikembangkan di Indonesia alangkah baiknya dilakukan penelitian agar bisa dikembangkan tiap di rumah sakit di Indonesia

5.      Saran

a.  Bagi pasien

Metode pengukuran kadar glukosa dengan Inframerah ini bisa digunakan secara rutin tanpa efek samping tetapi tetap harus melihat hal-hal yang harus diperhatikan penggunaannya agar pengukuran menjadi akurat, tetapi pasien tetap harus memperhatikan pola makan dan olah raga, metode ini hanya membantu dalam mengontrol dan mendeteksi saja.

b.   Bagi  Pendidikan  keperawatan dan Tim kesehatan

Makalah ini diharapkan menjadi tambahan pengetahuan mengenai wawasan teknologi kesehatan yang dapat diterapkan di tatanan pelayanan kesehatan sebagai pengembangan asuhan keperawatan dan ilmu keperawatan dan sebaiknya bisa dikembangkan lagi dengan penelitian-penelitian yang berhubungan.

DAFTAR PUSTAKA

Guyton, Arthur. C., & Hall. John., E. (2001). Human Physiology and Deseases  

           Mechanism, (3th Ed). Terjemahan oleh Petrus Adrianto, 2001). Jakarta. Penerbit   

           EGC.

John F. Burd.  Non-invasive Blood Sugar Monitor using Mid-infrared Radiation.      

             Diunduh tanggal 2 Nopember 2010 dari

             http://www.growthconsulting.frost.com/web/images.htm

Kaplan. J. dkk (2000). Transcutaneous glucose measurement using near-infrared

              spectroscopy during hypoglycemia. Diunduh tanggal 2 Nopember 2010 dari

              http://care.diabetesjournals.org/content/22/12/2026

Kitamaru.A, Nomura.F, dkk.  Patent application title: Method for Measuring Glucose

             Concentration in Blood Using Infrared Spectroscopy and Instrument Employing

             It. Diunduh tanggal 2 Nopember 2010 dari

              http://www.faqs.org/patents/app/20090004682&prev

Lemon, P, & Burke, K (2002). Medical Surgical Nursing : Critical thinking in client   

             care. (2th Ed). Prenince Hall. New Jersey

Price, S., & Wilson, L., M. (2002). Pathophysiology. Clinical Concepts of Disease

           Processes. St Louis: Mosby Year Book. Inc.

Stephen. H, (2010). Device uses light to measure blood sugar levels. 16 August 2010.    

              Diunduh tanggal 2 Nopember 2010 dari http://www.theengineer.co.uk/device-       

              uses- light-to-measure-blood-sugar-levels/1004365.

Trafton, A. (2010). MIT Researcher Use Raman Spectroscopy for Noninvasive for Blood  

              Glukose Measurement. 10 Agustus 2010. Diunduh tanggal 3 Nopember 2010

              dari  http://www.medgadget.com/archives/2010/8/html

The blood glucose monitor is unique because most of the other existing systems develop noninvasive glucose testing methods that have attempted to use near-IR radiation on the skin; but the near-IR signal is very weak and the skin is too complex and variable.