tehnologi pengukuran 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, 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. Molekulmolekul 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 ratarata 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.
Diperkirakan bahwa lebih dari 15 juta orang di Amerika
Serikat memiliki diabetes.
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. Untungnya
dengan perawatan yang tepat, penderita diabetes dapat menghindari komplikasi
seperti kebutaan, gagal ginjal dan peningkatan risiko penyakit kardiovaskular.
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
bahan bakar yang diperlukan.
tubuh kehilangan
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. 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. 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
pemeriksaan kadar glukosa darah yang baru
tentang alat / metode
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 selsel 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 hatihati kadar glukosa darah mereka jika terlalu banyak gula dapat merusak organ,
sementara terlalu sedikit menghilangkan tubuh bahan bakar yang diperlukan.
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
berhubungan.
dikembangkan
lagi
dengan
penelitian-penelitian
yang
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/deviceuses- 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