Perpustakaan Digital ITB

Deteksi dini kadar glukosa dalam darah merupakan salah satu langkah penting dalam pencegahan penyakit diabetes. Biosensor menawarkan sebuah metode pendeteksian penyakit yang lebih simpel, cepat, dan akurat dibandingkan dengan metode laboratorium konvensional yang biasa dilakukan. Pada penelitian ini, magnetit (Fe3O4) dikompositkan dengan grafena (Gr) dan digunakan sebagai material biosensor pendeteksi glukosa nonenzimatik dengan prinsip surface plasmon resonance (SPR). Pemilihan material Fe3O4 didasarkan pada sifatnya yang biokompatibel dan anti-toksin, serta dikenal sangat efektif dalam mengimobilisasi biomolekul. Grafena memiliki luas permukaan spesifik yang besar, sehingga dapat mengabsorpsi sejumlah biomolekul dan menjadi tempat terbentuknya Fe3O4, sehingga dapat mengurangi penggumpalan nanopartikel Fe3O4. Selain itu, grafena memiliki nilai konduktivitas listrik tinggi yang berguna untuk menaikkan respon SPR. Beberapa sampel komposit berhasil di sintesis menggunakan metode iradiasi ultrasonik pada temperatur ruang dengan memvariasikan perbandingan konsentrasi Grdan Fe3O4. Pemberian gelombang ultrasonik merupakan salah satu cara untuk mencegah penggumpalan partikel Fe3O4, sehingga dihasilkan ukuran partikel Fe3O4 yang lebih kecil. Pada penelitian ini, Fe3O4 yang digunakan disintesis dari pasir besi dengan menggunakan metode kopresipitasi ultrasonik. Komposit yang dihasilkan memiliki kristalinitas dan kemurnian yang baik dengan nanopartikel Fe3O4 menempel pada permukaan Gr. Semakin besar konsentrasi Fe3O4, maka semakin besar pula jumlah dan ukuran nanopartikel Fe3O4 yang dihasilkan, sehingga puncak difraksi XRD Fe3O4 semakin jelas terdeteksi, menutupi puncak difraksi Gr. Chip emas komersial dengan ketebalan 50 nm dimodifikasi dengan komposit yang telah disintesis dengan cara mendeposisi variasi komposisi komposit tersebut pada permukaan chip emas menggunakan spin coater. Pengujian respon surface plasmon resonance (SPR) dilakukan menggunakan mode slope measurement yang mendeteksi perubahan intensitas kurva SPR secara real-time. Hasil pengukuran memperlihatkan chip yang dimodifikasi memberikan respon SPr lebih baik dibandingkan chip emas yang tidak dimodifikasi. Respon SPR paling optimal ditunjukkan oleh sampel G1F3 dengan perubahan respon unit SPR sebesar 18,2 r.u untuk target 5 mM glukosa. Glukosa merupakan senyawa dalam darah yang akan berpotensi menjadi diabetes jika kadarnya melebihi ambang batas (5 mM). Material sensor yang telah disintesis dapat mengenali glukosa dengan baik meskipun tanpa enzim tambahan sebagai pengikat glukosa. Variasi konsentrasi glukosa diuji menggunakan sampel optimal G1F3. Interaksi permukaan biosensor dengan glukosa meningkat seiring dengan bertambahnya konsentrasi glukosa dari 0,1 s.d. 10 mM dengan sensitivitas 7,3639 r.u/mM dan batas terendah deteksi (limit of detection – LOD) 0,08 mM. Biosensor menunjukkan respon selektivitas yang tinggi terhadap glukosa, dengan senyawa urea dan dopamine sebagai pembandingnya, sehingga sangat menjanjikan untuk diaplikasikan sebagai pendeteksi dini diabetes.