การวิเคราะห์สารเคมีในร่างกาย

            งานวิเคราะห์สารเคมีที่อยู่ในสิ่งส่งตรวจ เช่น เซรุ่ม (serum) พลาสมา (plasma) น้ำไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) ปัสสาวะ (urine) ฯลฯ เพื่อประโยชน์ในการวินิจฉัยโรค และทำนายอาการของโรคนั้น สามารถแบ่งออกเป็น ๒ ประเภทใหญ่ๆ ตามผลของการวิเคราะห์ คือ

๑. คุณภาพวิเคราะห์ (qualitative analysis)

            เป็นการวิเคราะห์ โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อต้องการตรวจสอบว่า มีสารชนิดนั้นๆ อยู่ในตัวอย่างที่ส่งตรวจหรือไม่ ผลการวิเคราะห์จึงมักรายงานเป็นผลบวก หรือผลลบ แต่บางครั้งอาจมีการจัดลำดับขั้นของผลบวกออกเป็นช่องกว้างๆ ตามปริมาณของสารที่มีอยู่ในสารตัวอย่างคือ ๑+ ๒+ ๓+ และ ๔+

            วิธีวิเคราะห์ให้ได้ผลประเภทนี้มีใช้อยู่ไม่มากนัก แต่ก็มีประโยชน์มากในการตรวจสอบเบื้องต้น (secreeningtest) จึงเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไป เนื่องจากวิธีวิเคราะห์ประเภทนี้มักทำได้ง่าย รวดเร็ว และประหยัด

๒. ปริมาณวิเคราะห์ (quantitative analysis)

            เป็นวิธีที่ใช้กันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวิเคราะห์สารเคมี โดยอาศัยปฏิกิริยาทางเคมี เนื่องจากการวิเคราะห์ประเภทนี้ ให้ผลเป็นปริมาณของสารนั้นๆ ดังนั้นวิธีวิเคราะห์ จึงต้องใช้เครื่องมือเป็นเครื่องช่วยในการวิเคราะห์ เพื่อให้ได้ผลการวิเคราะห์ ที่ถูกต้องแม่นยำ

            เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาใช้ประโยชน์ในการวิเคราะห์สารเคมีในร่างกายนั้น มีอยู่มากมายหลายชนิด และมีหลักการวิเคราะห์ที่แตกต่างกันไป อย่างไรก็ตาม หลักการตรวจวิเคราะห์ที่ใช้มากก็คือ สเปกโทรโฟโตเมตรี ของการดูดกลืนแสง (absorption spectrophotometry) และสเปกโทรเมตรีของการคายคลื่นแสง (emission spectrophotomety)

            สเปกโทรโฟโตเมตรีของการดูดกลืนแสง เป็นการเปรียบเทียบสีที่เกิดขึ้นจากตัวอย่างส่งตรวจ กับสีของน้ำยามาตรฐาน สีที่เปรียบเทียบนี้อาจเป็นสีของตัวอย่างส่งตรวจเอง หรือสีที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมีก็ได้ โดยความเข้มของสีที่เกิดขึ้นนั้น จะเป็นปฏิภาคกับปริมาณของสารนั้นๆ ที่มีอยู่ในตัวอย่างส่งตรวจ

            การเปรียบเทียบตามความเข้มของสีนั้น อาศัยหลักของการดูดกลืนแสง (absorbition) ในช่วงคลื่นบางขนาด อาทิเช่น การที่เราเห็นสารละลายบางชนิดมีสีน้ำเงิน ก็เพราะสารละลายนั้นดูดกลืนเอาแสงที่มีความยาวคลื่นในช่วยของแสงสีเหลือง ส้ม แดง ไป และยอมให้แสงที่มีสีน้ำเงินลอดผ่านไปได้ เราจึงเห็นสารละลายนั้นมีสีน้ำเงิน ยิ่งสารละลายนั้น ดูดกลืนแสงสีเหลืองและแดงไปมากเท่าใด เราก็จะเห็นสารละลายนั้นมีสีน้ำเงินเข้มยิ่งขึ้น ปริมาณการดูดกลืนแสงดังกล่าวนี้ จึงขึ้นกับความเข้มของสีที่ปรากฏในสารละลายนั้นๆ กล่าวคือ ยิ่งมีสารที่มีสีมาก ก็จะดูดกลืนแสงในบางช่วงคลื่นได้มากด้วย

            ดังนั้น เมื่อให้ลำแสงผ่านเข้าไปในสารละลายที่มีสี จำนวนแสงที่ถูกดูดกลืนไป จะแสดงถึงปริมาณของสารที่มีสีในสารละลายนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อใช้ลำแสงที่มีความยาวคลื่นแสงในช่วงที่สารมีสีนั้นดูดกลืนได้มากที่สุด

            เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่อาศัยหลักการเปรียบเทียบสี โดยอาศัยการดูดกลืนแสง ที่ใช้บ่อยในการวิเคราะห์สารเคมีในร่างกาย คือ โฟโตมิเตอร์ที่ใช้กระจกกรองแสง (filter photometer) สเปกโทรโฟโตมิเตอร์ (spectrophotometer) และฟลูออโรมิเตอร์ (flourometer)

            นอกจากเครื่องมือที่กล่าวมานี้ ยังมีเครื่องมืออื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์สารเคมีในร่างกายอีกมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดมีหลักการวิเคราะห์แตกต่างกันมากมาย จนไม่อาจกล่าวได้หมด เช่น อะตอมิกแอบซอร์พชันสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ (automic absorption spectrophotometer) อินฟราเรดสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ (IR spectrophotometer) เนฟีโลมิเตอร์ (nephelometer) โครมาโตกราฟี (chromatography) อิเล็กโทรโฟรีซีส (electrophoresis) ฯลฯ