Diabetes mellitus mempengaruhi sekitar 16 juta orang di Amerika Serikat. Tambahan lima juta orang mengidap penyakit ini dan tidak menyadarinya. Diabetes adalah penyakit metabolik kronis yang mempengaruhi kemampuan pankreas untuk memproduksi atau merespon insulin. Dua bentuk utama diabetes adalah tipe I dan tipe II. Kedua jenis diabetes tersebut dapat mengalami peningkatan kadar gula darah karena ketidakcukupan insulin, hormon yang diproduksi oleh pankreas. Insulin adalah pengatur utama metabolisme tubuh. Setelah makan, makanan dicerna di lambung dan usus. Karbohidrat dipecah menjadi molekul gula—salah satunya glukosa—dan protein dipecah menjadi asam amino. Glukosa dan asam amino diserap langsung ke dalam aliran darah, dan kadar glukosa darah meningkat. Biasanya, kenaikan kadar glukosa darah menandakan sel-sel penting di pankreas—disebut sel beta—untuk mengeluarkan insulin, yang mengalir ke aliran darah. Insulin kemudian memungkinkan glukosa dan asam amino untuk memasuki sel-sel dalam tubuh di mana, bersama dengan hormon lain, mengarahkan apakah nutrisi ini akan dibakar untuk energi atau disimpan untuk digunakan di masa depan. Saat gula darah turun ke tingkat sebelum makan, pankreas mengurangi produksi insulin, dan tubuh menggunakan energi yang tersimpan sampai makanan berikutnya menyediakan nutrisi tambahan.
Pada diabetes tipe I, sel beta di pankreas yang memproduksi insulin secara bertahap dihancurkan; akhirnya kekurangan insulin adalah mutlak. Tanpa insulin untuk memindahkan glukosa ke dalam sel, kadar gula darah menjadi sangat tinggi, suatu kondisi yang dikenal sebagai hiperglikemia. Karena tubuh tidak dapat memanfaatkan gula, gula itu tumpah ke dalam urin dan hilang. Kelemahan, penurunan berat badan, dan rasa lapar dan haus yang berlebihan adalah beberapa indikator penyakit ini. Pasien menjadi tergantung pada insulin yang diberikan untuk bertahan hidup.
Diabetes tipe II sejauh ini merupakan diabetes yang lebih umum. Sebagian besar penderita diabetes tipe II tampaknya menghasilkan jumlah insulin yang bervariasi, tetapi memiliki kelainan pada sel hati dan otot yang menolak aksinya. Insulin menempel pada reseptor sel, tetapi glukosa tidak masuk ke dalam kondisi yang dikenal sebagai resistensi insulin. Sementara banyak pasien dapat mengontrol diabetes tipe II dengan diet atau dengan obat-obatan yang merangsang pankreas untuk melepaskan insulin, umumnya kondisinya memburuk dan mungkin memerlukan pemberian insulin.
Kadar glukosa darah yang tetap tinggi (di atas 150 mg/DL) dapat menyebabkan komplikasi kesehatan seperti kebutaan, penyakit jantung, penyakit ginjal, dan kerusakan saraf. Salah satu cara penderita diabetes memantau konsentrasi glukosa darah adalah dengan menguji sampel darah beberapa kali sepanjang hari dan menyuntikkan insulin dengan dosis yang sesuai. Atas rekomendasi dokter dan menggunakan produk tersebut, pasien biasanya mengukur kadar glukosa darah beberapa (tiga sampai lima) kali sehari. Umumnya sampel darah ini diambil dari jari, tetapi bisa juga diambil dari tempat lain. Tongkat jari yang terdiri dari lanset digunakan untuk menusuk jari dan menarik sejumlah kecil darah yang ditempatkan pada strip tes. Strip uji ditempatkan dalam kit pemantauan yang biasanya didasarkan pada oksidasi elektroenzimatik glukosa. Meskipun tidak ada obat yang diketahui untuk menyembuhkan diabetes, penelitian menunjukkan bahwa pasien yang secara teratur memantau kadar glukosa darah mereka dan bekerja sama dengan penyedia layanan kesehatan mereka memiliki lebih sedikit komplikasi sehubungan dengan penyakit tersebut.
Menggunakan alat glukometer dan lancing khas, proses pengambilan sampel dan pengukuran umumnya sebagai berikut. Pertama, pengguna menyiapkan meteran untuk digunakan dengan melepas strip uji dari pembungkus pelindung atau vial dan memasukkannya ke dalam meteran. Glukometer dapat mengkonfirmasi penempatan yang tepat dari strip tes dan menunjukkan bahwa itu disiapkan untuk sampel. Beberapa glukometer juga mungkin memerlukan langkah kalibrasi atau referensi saat ini. Pengguna menyiapkan perangkat lancing dengan melepas penutup dari perangkat lancing, menempatkan lancet sekali pakai di perangkat lancing, mengganti penutup, dan mengatur mekanisme seperti pegas di perangkat lancing yang memberikan kekuatan untuk mendorong lancet ke dalam kulit . Langkah-langkah ini dapat terjadi secara bersamaan (misalnya, perangkat lancing khas mengatur mekanisme pegasnya ketika seseorang memasang lanset). Pengguna kemudian menempatkan perangkat lancing di jari. Setelah memposisikan perangkat lancing di jari, pengguna menekan tombol atau menyalakan perangkat untuk melepaskan lancet. Pegas mendorong lanset ke depan, menciptakan luka kecil.
Setelah lancing, tetesan kecil darah muncul di lokasi lancing. Jika memadai, pengguna menempatkan sampel pada strip uji sesuai dengan instruksi pabrik. Meteran kemudian mengukur konsentrasi glukosa darah (biasanya dengan reaksi kimia glukosa dengan reagen pada strip tes).
Pada tahun 2001, Dr. Helen Free dilantik ke dalam Hall of Fame Penemu Nasional di Akron, Ohio. Pada tahun 1940-an, Dr. Free mengembangkan alat uji mandiri pertama yang memungkinkan penderita diabetes untuk memantau gula darah mereka dengan memeriksa urin mereka di rumah. Di masa lalu, penderita diabetes harus pergi ke kantor dokter untuk memeriksakan kadar gula darahnya. Indikator awal untuk analisis rumah didasarkan pada tes urin. Dr. Free terlibat dalam lebih dari tujuh paten yang menghasilkan perbaikan dalam desain dan fungsi untuk pengujian glukosa di rumah. Pada akhir 1950-an dan awal 1960-an kadar glukosa darah dianalisis untuk mendeteksi tingkat yang lebih akurat untuk pemantauan dan pengobatan.
Selama bertahun-tahun solusi untuk penderita diabetes adalah salah satu dari beberapa kit urinalisis yang memberikan pengukuran glukosa yang tidak tepat dalam darah. Kemudian, strip reagen untuk tes urin dikembangkan. Pengujian urin untuk glukosa, bagaimanapun, terbatas dalam akurasi terutama karena ambang ginjal untuk tumpahan glukosa ke dalam urin berbeda untuk setiap individu. Selain itu, gula (glukosa) dalam urin merupakan tanda bahwa glukosa terlalu tinggi beberapa jam sebelum tes karena keterlambatan waktu glukosa mencapai urin. Pembacaan yang diambil dari urin, oleh karena itu, merupakan indikasi kadar glukosa dalam darah beberapa jam sebelum urin diuji.
Pembacaan yang lebih akurat dimungkinkan dengan mengambil pembacaan langsung dari darah untuk menentukan kadar glukosa saat ini. Munculnya tes darah di rumah dianggap oleh beberapa orang sebagai kemajuan paling signifikan dalam perawatan penderita diabetes sejak penemuan insulin pada tahun 1921. Tes glukosa darah di rumah dibuat tersedia dengan pengembangan strip reagen untuk pengujian darah lengkap. Strip reagen mencakup sistem reaktan yang terdiri dari enzim, seperti glukosa oksidase, yang mampu mengkatalisis reaksi oksidasi glukosa menjadi asam glukonat dan hidrogen peroksida; indikator atau pewarna yang dapat dioksidasi, seperti o-tolidine; dan zat yang memiliki aktivitas peroksidatif yang mampu mengkatalisis oksidasi indikator. Pewarna atau indikator berubah warna secara visual berbeda tergantung pada tingkat oksidasi, yang tergantung pada konsentrasi glukosa dalam sampel darah.
Ada banyak bahan baku yang digunakan untuk memproduksi kit pemantauan glukosa. Strip uji terdiri dari kain atau bahan berpori seperti poliamida, poliolefin, polisulfon, atau selulosa. Ada juga eslastomer hidroksil berbasis air dengan silika dan titanium dioksida tanah. Air, trametilbenzidin, peroksidase lobak, glukosa oksidase, karboksimetilselulosa, dan lateks vinil asetat etil kopolimer karboksilasi dialisis juga digunakan.
Meteran itu sendiri terdiri dari wadah plastik yang menampung papan sirkuit tercetak dan sensor. Terdapat liquid crystal display (LCD) yang akan menampilkan pembacaan glukosa darah.
Lancet terdiri dari jarum stainless steel yang terbungkus dalam wadah plastik.
Ada banyak bentuk alat tes glukosa yang berbeda. Beberapa glukometer memiliki jarum yang sudah terpasang. Pengguna hanya menekan tombol pelepas dan meteran mengeluarkan tusukan jarum dan menarik sampel. Yang lain membutuhkan lanset dan strip tes terpisah. Ini adalah bentuk kit glukosa yang paling umum digunakan.
Meteran itu sendiri biasanya memiliki layar LCD di bagian atas mesin. Di tengah ke arah bawah adalah slot berbentuk tapal kuda yang sesuai dengan strip tes. Di bawah slot ini adalah sensor yang mengirimkan pembacaan dari sampel darah. Perangkat kehabisan baterai dan biasanya memiliki memori jangka pendek yang terpasang untuk mengingat pembacaan glukosa sebelumnya. Beberapa perangkat dapat dihubungkan ke program komputer untuk melacak pembacaan ini dan grafik cetakan dan diagram yang menggambarkan perubahan drastis.
Kopolimer lateks telah didialisis (pemisahan partikel yang lebih besar dari partikel yang lebih kecil) dengan menempatkan sekitar 100 g emulsi kopolimer vinil asetat/etilen karboksilasi ke dalam tabung membran. Membran yang diisi direndam dalam penangas air (sulingan) pada suhu 68°F (20°C) selama 60 jam untuk memungkinkan partikel dengan berat molekul rendah, monomer yang tidak bereaksi, katalis, surfaktan, dll. melewati membran. Selama 60 jam air terus menerus diganti menggunakan sistem luapan. Emulsi dialisis yang tersisa kemudian digunakan dalam pembuatan lapisan reagen.
Pasien menusuk jarinya dan menerapkan sampel pada strip tes. Strip tes kemudian dimasukkan ke dalam glukometer. Setelah periode sekitar 10-15 detik, pembacaan glukosa darah muncul.
Plastik dan berbagai polimer yang digunakan untuk rumah dapat didaur ulang untuk dilebur dan dituangkan ke dalam cetakan. Bahan kimia yang digunakan sebagai reagen pada strip uji dibuang sebagai limbah laboratorium. Sebagian besar bagian dapat didaur ulang, sehingga hanya ada sedikit limbah.
Penelitian tentang sensor implan berjalan dengan baik. Beberapa sistem telah dikembangkan dan akan segera memasuki pengujian klinis. Ini akan menjadi jarum yang sangat kecil yang ditanamkan di bawah kulit. Bahan kimia di ujung jarum bereaksi dengan glukosa di jaringan dan menghasilkan sinyal listrik. Prosesnya mirip dengan proses yang digunakan di sebagian besar glukometer. Sinyal listrik kemudian dapat ditelemeterkan ke penerima seukuran jam tangan yang dapat menafsirkan sinyal sebagai nilai glukosa untuk dibaca di jam tangan.
Sistem alternatif yang sedang dikembangkan menggunakan sinar laser kecil untuk mengebor lubang mikroskopis di kulit yang melaluinya setetes kecil cairan jaringan ditarik. Perangkat kemudian dapat mengukur glukosa dalam cairan dengan cara yang mirip dengan perangkat yang dijelaskan sebelumnya. Para pengembang perangkat ini berharap untuk menggabungkan mekanisme penerima seukuran jam tangan yang sama untuk memasukkan insulin melalui kulit menggunakan proses yang disebut iontoforesis terbalik. Proses ini menggunakan arus listrik untuk membuat insulin melewati kulit tanpa tertusuk jarum. Kedua perangkat ini masih beberapa tahun lagi dari penggunaan umum.
Meteran tanpa darah yang mengukur glukosa darah tanpa menusuk jari adalah impian utama. Di Kansas State University, teknologi serupa dikembangkan untuk industri makanan menggunakan sinar laser untuk mengukur kandungan gula buah dan makanan lain tanpa merusak kulit makanan. Sayangnya, teknologi ini lebih sulit digunakan pada manusia. Ketebalan kulit bervariasi dari orang ke orang, dan suhu bervariasi dalam akurasi. Teknologi ini, dijuluki "The Dream Beam", masih memungkinkan, tetapi masih perlu waktu lama sebelum cukup murah atau cukup akurat untuk digunakan secara praktis di masa depan.
Synthetic Blood International (SYBD) telah mengembangkan biosensor glukosa yang dapat ditanamkan untuk memantau glukosa darah sehingga menghilangkan kebutuhan akan tongkat jari. Biosensor glukosa menggunakan enzim khusus untuk glukosa. Setelah ditanamkan di jaringan subkutan, biosensor, yang seukuran alat pacu jantung, menyediakan pemantauan glukosa darah yang akurat dan berkelanjutan. Teknologi terbaru masih beberapa tahun lagi untuk dapat menawarkan sistem loop tertutup di mana insulin akan dikirimkan berdasarkan pembacaan digital pada biosensor. Pada akhirnya, biosensor glukosa akan dihubungkan dengan pompa insulin yang ditanamkan, menciptakan pankreas mekanis loop tertutup.
Halaman Web Laboratorium Abbott. Desember 2001.
Halaman Web Asosiasi Diabetes Amerika. Desember 2001.
Halaman Web Internasional Darah Sintetis. Desember 2001.
Halaman Web Administrasi Makanan dan Obat-obatan Amerika Serikat. Desember 2001.
Bonny P. Mclain
Proses manufaktur
Kebocoran bukanlah teman terbaik bagi siapa pun. Meskipun membersihkan kekacauan yang bocor, atau kerumitan perbaikan, kebocoran dapat menimbulkan bahaya yang signifikan jika tidak diuji dengan benar selama perakitan. Dalam postingan ini, kita akan membahas pentingnya segel uji kebocoran, bagaimana
Sebuah megohmmeter, atau megger seperti yang lebih dikenal, adalah alat uji listrik yang dirancang untuk menguji resistansi yang sangat tinggi dengan menghasilkan tegangan DC (arus searah) antara 300 dan 15.000 volt. Sebuah megohmmeter menghasilkan tegangan tinggi, arus rendah muatan DC yang memungk
Langkah penting dari desain produk atau manufaktur adalah melakukan tes. Pengujian ini akan dilakukan dalam beberapa langkah terakhir dari prosedur, yang ditujukan pada inspeksi fungsi dan keandalan produk . Umumnya, pengujian memiliki beberapa konten standar diberikan jenis produk tertentu. Dalam p
PCB (papan sirkuit tercetak) memainkan peran mendasar dalam kehidupan saat ini. Ini adalah pangkalan dan jalan raya dari komponen elektronik. Sejauh ini, kualitas PCB sangat penting tanpa diragukan lagi. Untuk memeriksa kualitas PCB, beberapa uji keandalan harus dilakukan. Paragraf berikut adalah p
