PENGGUNAAN Metal Organic Frameworks (MOFs) BERBASIS ZIRKONIUM SEBAGAI MATERIAL SENSOR UNTUK DETEKSI DINI KANKER PAYUDARA DENGAN METODE ANALISIS Surface Plasmon Resonance (SPR) DISERTASI Oleh LENA RAHMIDAR NIM: 33319003 (Program Studi Doktor Teknik Fisika) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Mei 2024 ABSTRAK PENGGUNAAN Metal Organic Frameworks (MOFs) BERBASIS ZIRKONIUM SEBAGAI MATERIAL SENSOR UNTUK DETEKSI DINI KANKER PAYUDARA DENGAN METODE ANALISIS Surface Plasmon Resonance (SPR) Lena Rahmidar NIM: 33319003 | Program Studi Doktor Teknik Fisika Sampai dengan saat ini, kanker payudara merupakan penyakit yang paling ditakuti karena belum ada obatnya dan menjadi ancaman kematian tertinggi bagi kaum wanita. Kanker payudara ditandai dengan pertumbuhan abnormal sel-sel payudara yang terkadang dapat dirasakan sebagai suatu benjolan atau massa yang disebut tumor. Pengobatan yang saat ini sering digunakan diantaranya adalah kemoterapi, radiasi, dan operasi pengangkatan payudara (biopsi). Ketiga metode pengobatan tersebut tidak dapat menyembuhkan kanker payudara itu sendiri secara total. Oleh karena itu, deteksi dini sangat penting untuk menghindari jumlah kematian yang disebabkan oleh kanker ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sebuah metode yang akurat dan simpel dalam mendeteksi kanker payudara lebih dini, berdasarkan pada pemanfaatan nanomaterial MOFs sebagai biosensor sel kanker. Biomarker protein HER2 yang diproduksi secara berlebih pada penderita kanker payudara, akan bereaksi dengan MOFs dan memberikan sinyal pada alat SPR sensing sehingga deteksi dini dapat dilakukan. Pada penelitian ini, kami telah berhasil menyintesis dan mengkarakterisasi 2 jenis MOFs dengan logam pusat Zr, yaitu Zr-BDC dan Zr- BDC-NH 2. Karakterisasi yang telah dilakukan terhadap kedua material MOFs ini meliputi FTIR, XRD, BET, SEM dan TEM. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa MOFs tersebut stabil dan memiliki struktur kristal berbentuk kubik dengan luas permukaan yang besar, yaitu 672.413 m 2 /g untuk Zr-BDC dan 286.118 m 2 /g untuk Zr-BDC-NH2. Uji performansi kedua material MOFs ini terhadap biomarker HER2 memberikan nilai LOD sebesar 0.925 ng/mL untuk material Zr-BDC dan 0.475 ng/mL untuk material Zr-BDC-NH2. Modifikasi material MOFs bimetal Zr-Co-BDC-NH2 dengan rasio Zr berbanding Co 3:1, 5:1 dan 10:1 menghasilkan luas permukaan sebesar masing-masing adalah 387.364 m 2 /g, 516.899 m 2 /g dan 538.23 m 2 /g dengan nilai LOD masing-masing sebesar 2.08 ng/mL, 0.91 ng/mL dan 0.95 ng/mL. Hasil selektivitas material Zr-BDC-NH2 menunjukkan selektivitas yang tinggi serta material yang sudah difungsionalisasi dapat digunakan sebanyak tiga kali. Analisis HER2 dalam serum dengan menggunakan material Zr-BDC-NH2 menghasilkan recovery yang tinggi sehingga dapat dipakai sebagai biosensor dalam uji klinis deteksi kanker payudara. Kata kunci: Biosensor, kanker payudara, deteksi dini, HER2, MOFs, SPR sensing. ABSTRACT THE USAGE OF Metal Organic frameworks (MOFs) AS A SENSOR MATERIAL FOR EARLY DETECTION OF BREAST CANCER WITH SURFACE PLASMON RESONANCE METHOD Lena Rahmidar NIM: 33319003 | Doctoral Program in Engineering Physics Until now, breast cancer is the most feared disease because there is no cure and is the highest death threat for women. Breast cancer is characterized by abnormal growth of breast cells which can sometimes be felt as a lump or mass called a tumor. Cancerous cells can spread in the breast, to lymph nodes in the armpits, and to other parts of the body. Medications currently being used include chemotherapy, radiation, and breast removal surgery (biopsy). In principle, the three methods of treatment cannot completely cure breast cancer itself.