Perpustakaan Digital ITB

Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) menyebabkan kasus pneumonia misterius yang dinamakan Coronavirus Disease 2019 (COVID- 19). COVID-19 telah dinyatakan sebagai pandemi oleh World Health Organization (WHO) pada 12 Maret 2020. Pandemi COVID-19 yang diakibatkan oleh SARSCoV- 2 ini telah mengakibatkan krisis kesehatan yang serius. Oleh karena itu, dibutuhkan serangkaian strategi diagnostik untuk masyarakat agar dapat mendeteksi dini jika terpapar virus, mencegah penyebaran virus, dan pemetaan penyebaran virus ini. Penelitian ini dilakukan menggunakan metode eksperimen yang dibagi dalam enam tahap. Tahap pertama merupakan studi literatur dan penentuan parameter-parameter yang digunakan dalam eksperimen. Tahap kedua berupa sintesis bahan Fe-NP dengan metode kopresipitasi dan Fe-FSNP menggunakan metode sol-gel dengan memvariasikan pewarna Rhodamine B. Tahap ketiga merupakan fungsionalisasi permukaan Fe-FSNP dengan enzim ACE- 2 sebagai reseptor untuk SARS-CoV-2. Pada tahap keempat, bahan dikarakterisasi untuk mengetahui struktur, morfologi, dan sifat-sifat lainnya. Tahap kelima merupakan proses pengujian sensor terhadap antigen SARS-CoV-2. Tahap terakhir adalah penulisan laporan. Penelitian kali ini memiliki tujuan untuk merancang biosensor optik berbasis label fluoresensi untuk deteksi SARS-CoV-2 menggunakan bahan Fe-FSNP yang difungsionalisasikan ACE2. Biosensor optik secara umum terbagi menjadi dua, yaitu bebas label dan berbasis label. Bebas label merupakan metode yang mendeteksi sinyal dari bahan secara langsung oleh interaksi dengan tranduser. Kemudian, metode berbasis label merupakan metode yang menggunakan label untuk interaksi dengan tranduser. Label yang digunakan merupaka bahan yang memiliki sifat fluoresen atau luminesen. Nanopartikel magnetik oksida besi (Fe-NP) disintesis melalui kopresipitasi ultrasonik dan kemudian dibentuk menjadi nanopartikel silika fluoresen magnetik (Fe-FSNP) melalui metode sol-gel. Sumber silika yang digunakan merupakan silika presipitat dari pembangkit listrik tenaga panas bumi. Rhodamin B dipilih menjadi pewarna fluoresen dalam penelitian ini, dan variasi pewarna lebih lanjut dilakukan untuk melihat kinerja pewarna dalam bahan nano fluoressen magnetik. Fe-FSNP ini terdiri dari inti magnetik dan cangkang silika yang dikonfirmasi dari gambar mikroskop elektron transmisi (TEM). Fungsionalisasi permukaan Fe-FSNP dengan angiotensin converting enzyme II (ACE-2) sebagai bioreseptor dilakukan melalui metode hidrosilasi yang dikonfirmasi oleh spektrum fourier transform infra merah (FTIR). Nanopartikel yang difungsikan ACE-2 kemudian diterapkan sebagai platform biosensing untuk mendeteksi antigen SARS CoV-2. Karakterisasi sampel pada penelitian ini adalah dengan menggunakan: Difraktometer Sinar-X (X-Ray Diffactometer), Mikroskop Pemindai Elektron (Scanning Electron Microscope), Mikroskop Transmisi Elektron (Transmission Electron Microscope), Analisa Area Permukaan (Surface Area Analyzer), Sampel Bergetar Magnetometer (Vibrating Sample Magnetometer), Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) dan Spektrofluorometri. Pada penelitian ini digunakan pengujian berdasarkan analisa terhadap intensitas fluoresen untuk mengetahui performansi sensor SARS-CoV-2 dari material yang telah disintesis. Intensitas fluoresen dari material akan diamati saat sebelum deteksi dan sesudah deteksi dan dilakukan analisa. Dilaporkan bahwa nilai intensitas fluoresen akan turun atau terjadi quenching jika berinteraksi dengan biomolekul. Fenomena yang terjadi adalah transfer energi resonansi fluoresensi (FRET). FRET merupakan proses di mana energi non-radiasi ditransfer dari donor luminesen tereksitasi ke akseptor luminesen (quencher). Pada penelitian ini digunakan reseptor tertentu yang sesuai dengan target. Hasil studi literatur SARS-CoV-2 akan terkonjugasi dengan ACE2. Berdasarkan fenomena ini maka ACE2 digunakan pada permukaan Fe-FSNP agar dapat men-capture target yang diinginkan. Kemudian, penggunaan bahan magnetic juga digunakan untuk mempercepat proses pemisahan ketika deteksi. Hasil menunjukkan waktu respon 30 menit. Batas deteksi (LoD) dihitung pada 0,14 fg/mL dengan rentang linier 10-2 hingga 10-6 ????g/mL.