Perpustakaan Digital ITB

Nanopartikel logam (MNPs) seperti nanopartikel emas (AuNPs) dan perak (AgNPs) memiliki sifat optik yang disebut sebagai localized surface plasmon resonance (LSPR). Fenomena ini muncul dari interaksi antara gelombang elektromagnetik dan elektron konduksi pada logam yang menghasilkan peningkatan medan lokal dan memunculkan puncak plasmonik pada spektrum absorbansi. Karakteristik LSPR dari MNPs ini selanjutnya dapat dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi seperti biosensor maupun divais optoelektronik yang saat ini sedang dikembangkan. Salah satu hal terpenting dari pembentukan MNPs adalah diperlukannya material organik sebagai capping pada logam core. Pada AuNPs, molekul sitrat banyak digunakan sebagai capping yang selanjutnya hal ini dapat difungsionalisasi dengan molekul organik untuk aplikasi biosensor. Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk melakukan fungsionalisasi pada nanopartikel logam menggunakan capping molekul berbasis karboksilat (COO-) yaitu trisodium sitrat dengan menggunakan metode sintesis kimiawi yang sudah dikembangkan di laboratorium kami sebelumnya. Selanjutnya pada penelitian ini dilakukan studi pembentukan array Janus nanopartikel emas dengan metode perangkap antarmuka tiga fasa (three phase interfacial trapping) untuk selanjutnya digunakan pada aplikasi biosensor 2D dalam mendeteksi bio-molekul. Nanopartikel emas (AuNP) yang dihasilkan dalam penelitian ini berupa nanopartikel emas dalam fase koloid dengan material capping sitrat (AuCA). Nanopartikel emas diperoleh dengan mereduksi HAuCl4 menggunakan trisodium sitrat. Pembentukan AuCA ditandai dengan perubahan warna larutan dari kuning menjadi merah anggur (red wine) dan berdasarkan hasil karakterisasi UV-Vis menunjukkan adanya puncak plasmonik pada panjang gelombang 518 nm dengan bentuk AuCA yang didapatkan adalah bulat dan ukuran diameter rata-rata sebesar 26,1 nm. Sementara itu, array Janus AuNP di atas substrat kaca yang didapatkan dengan metode sistem three phase interfacial trapping tersebut memiliki morfologi yang closely packed dan memiliki ukuran pada rentang 20-30 nm berdasarkan hasil pencitraan TEM. Berdasarkan pengukuran spektroskopi UV-Vis pada sampel tersebut, didapatkan adanya puncak plasmonik yang terjadi, selain karena perbedaan densitas dari fase sampel, juga karena terbentuknya area hotspot pada jarak antar partikel, sehingga hal ini menyebabkan adanya penguatan medan elektromagnetik. Penambahan etanol dan metanol sebagai larutan pemicu (inducer) menyebabkan adanya perbedaan pada permukaan array yang terbentuk. Sedangkan penambahan DDA sebagai capping pengganti sitrat pada struktur Janus nanopartikel mempengaruhi jarak antar partikel dari array yang terbentuk. Dari array AuNP yang didapatkan, dilakukan pengujian biosensor menggunakan biotin-avidin complex sebagai analit untuk menstimulasi mekanisme kemampuan pendeteksian bio-molekul dengan cara penambahan analit biotin ke array AuNP. Hasil pengujian menunjukkan adanya perubahan respon optik berdasarkan pengamatan spektra absorbansi berupa kenaikan puncak absorbansi. Hal yang serupa juga terjadi pada array AuNP pada substrat lapisan emas tipis.