วิศวกรรม กับ อุปกรณ์การแพทย์
ในการวิจัยและผลิตอุปกรณ์การแพทย์ จะมีศาสตร์ทางด้านต่างๆมาเกี่ยวข้อง โดยเฉพาะศาสตร์ทางด้านวิศวกรรม ซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญเป็นอย่างมาก ในกระบวนการต่างๆจะต้องใช้ความรู้ทางด้านวิศวกรรมเข้ามาช่วยมากมาย จะยกตัวอย่างเช่น อุปกรณ์วัดระดับน้ำตาลในเลือด เพราะจํานวนผู้ป่วยจากโรคเฉพาะทาง อาทิ โรคหัวใจ โรคหลอดเลือดสมอง โรคมะเร็ง และโรคเบาหวาน มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
และตรงกับความต้องการที่จะพัฒนาอุปกรณ์การแพทย์เพื่อให้ผู้ป่วยสามารถตรวจได้เองโดยไม่ต้องเดินทางไปยังโรงพยาบาล
และตรงกับความต้องการที่จะพัฒนาอุปกรณ์การแพทย์เพื่อให้ผู้ป่วยสามารถตรวจได้เองโดยไม่ต้องเดินทางไปยังโรงพยาบาล
อุปกรณ์วัดระดับน้ำตาลในเลือดทำงานอย่างไร?
หลักการตรวจวิเคราะห์และเทคโนโลยีของเครื่องตรวจน้ำตาลในเลือดชนิดพกพามี 2 หลักการคือ
1 Photometric method
เป็นการตรวจน้ำตาลในเลือดโดยการวัดแสงที่เกิดขึ้น จากค่าความเข้มของสี (color intensity) ของสารประกอบที่มีอยู่ในแถบตรวจ (strip) ที่ใช้ทดสอบซึ่งเป็นผลที่เกิดจากการทำปฏิกริยาของเอนไซม์ ระดับความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือด สัมพัทธ์กับความเข้มของสี และการดูดซึมของแสง (Refractance photometry) ภายหลังการทำปฏิกริยาของเคมี น้ำตาลกับเอนไซม์ เครื่องมือที่ใช้หลักการนี้ ค่าของน้ำตาล glucose ที่วัดได้จะถูกรบกวนด้วยความขุ่นของเลือด สารที่มีสี เช่น วิตามิน บิลิรูบิน นอกจากนั้น การตรวจในที่ที่มีแสงสว่างมากๆ ก็จะมีผลกระทบต่อผลของการตรวจด้วย
2 Electrochemical Technology หรือ Biosensor
เป็นการตรวจน้ำตาลในเลือดโดยการวัดอิเล็คตรอนที่เกิดขึ้นจากปฏิกริยาที่น้ำตาลกลูโคส และเอนไซม์ที่เฉพาะต่อน้ำตาลกลูโคส (specific enzyme) ที่มีอยู่ที่แถบตรวจที่ใช้ทดสอบ ซึ่งปฏิกริยาดังกล่าวจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณน้ำตาลกลูโคสในเลือด
ซึ่งกลูโคสจะทำปฏิกริยาที่ electrode ที่มี เอนไซม์ glucose oxidase (GO) หรือ glucose dehydrogenase (GD) โดย enzyme จะทำให้เกิด reoxidize เกิดเป็นสารตัวกลางเช่น ferricyanide ion, ferocene derivative หรือ osmium bipyridyl complex ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าทั้งหมด จะผ่านเข้าสู่ electrode และถูกแปลงค่าเป็นปริมาณ glucose
เครื่องมือที่ใช้หลักการ enzyme GD นี้ค่าของน้ำตาลกลูโคสที่วัด ได้จะไม่ถูกรบกวนโดยความขุ่นและสีของสารต่างๆ และไม่ถูกรบกวนโดยแสงสว่าง แต่ในกรณีที่เครื่องมือนั้นใช้ enzyme GO จะมีการรบกวนจากoxygen เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติของ enzyme GO หรือ GD ซึ่ง GO เป็น enzyme ที่มีความคงตัวน้อยกว่า GD ทำให้ค่าที่วัดมีความแม่นยำต่ำกว่า และมีข้อจำกัดสูงกว่า แต่ GD จะมีความผันแปรมากขึ้นเมื่อมีสารอื่นๆมารบกวนการเกิดปฏิกริยา
1 Photometric method
เป็นการตรวจน้ำตาลในเลือดโดยการวัดแสงที่เกิดขึ้น จากค่าความเข้มของสี (color intensity) ของสารประกอบที่มีอยู่ในแถบตรวจ (strip) ที่ใช้ทดสอบซึ่งเป็นผลที่เกิดจากการทำปฏิกริยาของเอนไซม์ ระดับความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือด สัมพัทธ์กับความเข้มของสี และการดูดซึมของแสง (Refractance photometry) ภายหลังการทำปฏิกริยาของเคมี น้ำตาลกับเอนไซม์ เครื่องมือที่ใช้หลักการนี้ ค่าของน้ำตาล glucose ที่วัดได้จะถูกรบกวนด้วยความขุ่นของเลือด สารที่มีสี เช่น วิตามิน บิลิรูบิน นอกจากนั้น การตรวจในที่ที่มีแสงสว่างมากๆ ก็จะมีผลกระทบต่อผลของการตรวจด้วย
2 Electrochemical Technology หรือ Biosensor
เป็นการตรวจน้ำตาลในเลือดโดยการวัดอิเล็คตรอนที่เกิดขึ้นจากปฏิกริยาที่น้ำตาลกลูโคส และเอนไซม์ที่เฉพาะต่อน้ำตาลกลูโคส (specific enzyme) ที่มีอยู่ที่แถบตรวจที่ใช้ทดสอบ ซึ่งปฏิกริยาดังกล่าวจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณน้ำตาลกลูโคสในเลือด
ซึ่งกลูโคสจะทำปฏิกริยาที่ electrode ที่มี เอนไซม์ glucose oxidase (GO) หรือ glucose dehydrogenase (GD) โดย enzyme จะทำให้เกิด reoxidize เกิดเป็นสารตัวกลางเช่น ferricyanide ion, ferocene derivative หรือ osmium bipyridyl complex ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ซึ่งประจุไฟฟ้าทั้งหมด จะผ่านเข้าสู่ electrode และถูกแปลงค่าเป็นปริมาณ glucose
เครื่องมือที่ใช้หลักการ enzyme GD นี้ค่าของน้ำตาลกลูโคสที่วัด ได้จะไม่ถูกรบกวนโดยความขุ่นและสีของสารต่างๆ และไม่ถูกรบกวนโดยแสงสว่าง แต่ในกรณีที่เครื่องมือนั้นใช้ enzyme GO จะมีการรบกวนจากoxygen เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติของ enzyme GO หรือ GD ซึ่ง GO เป็น enzyme ที่มีความคงตัวน้อยกว่า GD ทำให้ค่าที่วัดมีความแม่นยำต่ำกว่า และมีข้อจำกัดสูงกว่า แต่ GD จะมีความผันแปรมากขึ้นเมื่อมีสารอื่นๆมารบกวนการเกิดปฏิกริยา
อ้างอิง :
-สปสช.
-https://www.krungsri.com/bank/getmedia/5f9a1f83-e3f6-45da-9a52-5fdabba45ae6/IO_Medical_Devices_2018_TH.aspx
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น