Perpustakaan Digital ITB

Diabetes merupakan salah satu gangguan metabolik dengan tren prevalensi yang terus melonjak secara global, dan Indonesia menjadi salah satu negara dengan penderita diabetes terbanyak di dunia. Penyakit ini diakibatkan oleh ketidakmampuan insulin dalam mengontrol kadar glukosa dalam tubuh, hal ini dapat memicu komplikasi menyeluruh pada berbagai sistem tubuh, baik pada jaringan mikrovaskular maupun makrovaskular. Oleh karena itu, pengembangan metode analisis glukosa yang handal dan cepat dengan sensitivitas, selektivitas dan stabilitas yang tinggi sangat dibutuhkan untuk mencegah dan mengurangi terjadinya komplikasi pada penderita diabetes. Sensor elektrokimia berbasis non-enzimatik menjadi salah satu metode yang banyak digunakan, dimana pada sistem ini elektroda kerja memegang peranan penting karena sangat mempengaruhi proses transfer elektron dan aktivitas katalitik selama reaksi oksidasi glukosa berlangsung. Elektroda yang banyak dikembangkan saat ini adalah elektroda pasta karbon (EPK) karena mudah difabrikasi, ekonomis, serta mudah dimodifikasi. Oleh karena itu pada penelitian ini, EPK akan dimodifikasi menggunakan rGO dan Paduan Logam CuNi untuk meningkatkan performa kinerjanya. Penggunaan rGO dapat meningkatkan transfer elektron serta memperbanyak situs aktif karena memiliki luas permukaannya yang besar. Di sisi lain, paduan logam transisi seperti Cu dan Ni diketahui memiliki aktivitas elektrokatalitik yang baik terhadap oksidasi glukosa pada media alkali. Logam Ni berperan sebagai pusat aktif redoks melalui pembentukan spesies NiOOH yang mampu mengoksidasi glukosa, sedangkan Logam Cu berperan dalam meningkatkan mobilitas elektron dan memodifikasi struktur elektronik Ni sehingga kinetika transfer elektron menjadi lebih optimal. Pertama, modifikasi EPK dengan rGO secara elektrodeposisi menggunakan Cyclic Voltammetry (CV) pada potensial tetap -1,0 V, selama 120 s sebanyak 15 siklus. Selanjutnya paduan logam CuNi dideposisikan dengan metode yang sama dengan perbandingan komposisi optimum CuNi 20:80 mM pada potensial tetap -0,6 V, selama 100s. Keberhasilan modifikasi pada permukaan elektroda dikonfirmasi melalui hasil karakterisasi menggunakan FT-IR, Raman, XRD dan SEM-EDS serta evaluasi kinerjanya menggunakan voltammetri. Berdasarkan hasil kinerjanya, EPK/rGO/CuNi memiliki sensitivitas yang baik dalam menganalisis glukosa. EPK/rGO/CuNi memiliki nilai batas deteksi dan batas kuantifikasi pada 3 daerah linier secara berturut-turut adalah sebesar 0,018 µM dan 0,062 µM (0,1–1 µM), 4,849 µM dan 16,166 µM (1–100 µM), kemudian 90,44 µM dan 301,468 µM (100–1000 µM µM). EPK/rGO/CuNi juga memiliki selektivitas yang baik dalam analisis glukosa, dimana elektroda mampu mempertahankan respons arus yang stabil bahkan dengan keberadaan senyawa seperti NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2 dan Urea hingga rasio konsentrasi analit terhadap senyawa pengganggu tersebut sebesar 1 : 1000 µM. Selain itu, EPK/rGO/CuNi juga mampu meminimalkan efek gangguan senyawa Asam Askorbat, Asam Urat dan Dopamine hingga rasio konsentrasi 1:100 µM secara efektif. Selanjutnya, EPK/rGO/CuNi memiliki stabilitas yang baik dengan hasil uji kebolehulangan 10 elektroda, serta satu elektroda dapat digunakan hingga 40 kali pengulangan, dengan nilai %RSD secara berturut-turut 3,89% dan 0,93%. Selain itu, EPK/rGO/CuNi juga dapat disimpan hingga 14 hari dengan %RSD 2,92% dengan perolehan arus 92,60% menunjukkan bahwa modifikasi permukaan elektroda tidak mengalami degradasi yang signifikan selama waktu tersebut. Pengukuran kadar glukosa secara voltammetri telah divalidasi menggunakan spektrofotometri UV-Vis, dibuktikan dengan nilai thitung < ttabel yaitu 1,665 < 4,303, yang artinya tidak ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode tersebut. Hasil pengukuran konsentrasi glukosa pada sampel nyata serum HumaTrol N dari hasil lifofilisasi dan stabilisasi serum sapi yaitu 0,108 mg/dL dengan %R 107,647. Hasil pengukuran ini telah memenuhi nilai target yang ditetapkan oleh produsen dengan %R yaitu 98,18%. Dengan demikian, kombinasi rGO dan paduan logam CuNi sebagai modifikasi EPK menghasilkan sensor elektrokimia non-enzimatik yang sensitif, selektif dan stabil untuk aplikasi analisis glukosa, dan berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut.