Perpustakaan Digital ITB

Metode diagnostik yang cepat dan akurat dalam mendeteksi COVID-19 diperlukan untuk memantau dan mengontrol penyebaran virus. Pendeteksian berbasis aptamer-nanopartikel emas (AuNP) menarik banyak perhatian dalam bidang diagnostik karena dapat mendeteksi target dengan cepat, sederhana, sensitif, dan spesifik. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode deteksi COVID-19 menggunakan aptamer RNA yang didesain secara komputasional dari area lestari genom SARS-CoV-2. Metode penelitian dilakukan dengan pendekatan in silico yang meliputi perancangan desain aptamer dengan melakukan multiple sequence alignment, prediksi struktur sekunder aptamer, dan molecular docking untuk memprediksi interaksi aptamer dan RNA target. Kemudian desain aptamer disintesis dan bahan AuNP diperoleh dari Sigma Aldrich. Selanjutnya, dilakukan uji untuk melihat potensi deteksi komponen biosensor meliputi karakterisasi kualitas AuNP, uji agregasi, dan uji imobilisasi aptamer pada AuNP. Dilakukan optimasi kondisi pendeteksian yang meliputi optimasi konsentrasi NaCl (0-7 M), konsentrasi aptamer (0-2 ?M), waktu inkubasi sampel (0-75 menit), dan ukuran AuNP (5 nm dan 15 nm) (n=3). Limit deteksi ditentukan berdasarkan kurva standar yang dibuat melalui pengujian kontrol positif dengan rentang konsentrasi 0-20 ?M (n=3). Kemampuan aptamer dalam mendeteksi sampel secara spesifik ditentukan melalui pengujian sampel negatif COVID-19. Validasi metode dilakukan melalui pengujian terhadap 49 sampel positif COVID-19 yang telah dikonfirmasi dengan qPCR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa area 5’UTR SARS-CoV-2 dapat digunakan dalam desain aptamer. Aptamer tersebut memiliki struktur sekunder yang memenuhi standar referensi dengan nilai ?G sebesar -14,83 kcal/mol, konten GC 41%, dan jumlah basa tidak berpasangan sebanyak 19 basa. Hasil molecular docking mengindikasikan bahwa aptamer berpotensi mengikat RNA target dengan nilai binding energy sebesar -74,1 kcal/mol dan RMSD 1.8 Å. Berdasarkan hasil uji potensi deteksi, AuNP dan aptamer yang disintesis memiliki kualitas yang baik dan berpotensi digunakan dalam pendeteksian. Pengujian mencapai kondisi optimum pada penggunaan konsentrasi NaCl 5M, konsentrasi aptamer 1 ?M, waktu inkubasi sampel 60 menit, dan ukuran AuNP 5 nm. Metode yang dikembangkan memiliki limit pendeteksian konsentrasi RNA target sebesar 0,819 ?M. Pengujian sampel negatif COVID-19 tidak terdeteksi oleh aptamer-AuNP, sedangkan pengujian sampel positif COVID-19 hingga CT 33 berhasil terdeteksi positif. Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa metode diagnostik berbasis aptamer-AuNP yang dikembangkan dapat digunakan dalam pendeteksian COVID-19.