Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan nanoteknologi mendorong pemanfaatan nanopartikel logam mulia, seperti nanopartikel emas (AuNP) dan nanopartikel perak (AgNP) untuk aplikasi di berbagai bidang, seperti kesehatan, industri, pangan, dan lingkungan. Salah satu aplikasi yang banyak memanfaatkan nanopartikel logam adalah biosensor dengan adanya fenomena Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) dari nanopartikel logam tersebut yang sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan di sekitar permukaan nanopartikel. Dalam penerapannya, nanopartikel logam sebagai probe biosensor memerlukan stabilitas koloid yang baik serta kemampuan mengenali analit target secara spesifik. Oleh karena itu, diperlukan molekul organik pada permukaan nanopartikel (material selubung) yang berfungsi sebagai pelindung core logam dari agregasi dan juga sebagai media penghubung dengan material lain. Dalam aplikasinya pada biosensor plasmonik, material selubung berperan sebagai lapisan antarmuka yang memfasilitasi fungsionalisasi permukaan nanopartikel logam dengan biomolekul pengenal sehingga nanopartikel dapat mengenali biomolekul target melalui interaksi yang spesifik. Salah satu agen penyelubung (capping agent) yang banyak digunakan pada nanopartikel emas dan perak untuk aplikasi biosensor plasmonik adalah citrate karena preparasinya relatif sederhana dan mudah berinteraksi dengan biomolekul. Namun, hingga saat ini kajian terkait interaksi citrate dengan logam core emas maupun perak belum banyak dibahas secara detail. Pada penelitian ini dilakukan kajian secara eksperimen mengenai pemanfaatan AuNP dan AgNP yang diselubungi oleh citrate (Au-CA dan Ag-CA) pada aplikasi biosensor plasmonik, serta melakukan optimasi konsentrasi dalam uji kolorimetri berbasis sistem biocytin-streptavidin. Biocytin berperan sebagai molekul pengenal (bioreceptor), sedangkan streptavidin digunakan sebagai analit target yang memicu interaksi spesifik biocytin-streptavidin. Au-CA dan Ag-CA disintesis menggunakan metode reduksi kimia, kemudian dilakukan purifikasi menggunakan metode sentrifugasi untuk menghilangkan kelebihan material organik selubung (citrate) dan ion logam yang tidak bereaksi selama sintesis. Tahapan berikutnya adalah fungsionalisasi permukaan Au-CA dan Ag-CA menggunakan biocytin dan dilakukan uji kolorimetri dengan memvariasikan konsentrasi streptavidin pada rentang 25-700 nM untuk menentukan kondisi optimum respons biosensor berdasarkan pergeseran spektrum absorbansi UV-Vis dan perubahan warna larutan secara visual. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Au-CA fraksi bottom memiliki karakteristik optik dan morfologi yang baik, ditandai oleh puncak plasmonik pada 520 nm, larutan berwarna merah anggur (red wine) dan nanopartikel berbentuk sferis dengan diameter rata-rata 15,78 nm. Ag-CA fraksi bottom memiliki puncak plasmonik pada 434 nm, berwarna kuning kecokelatan, dan nanopartikel berbentuk sferis dengan diameter rata-rata 5,72 nm yang disertai agregasi. Sementara itu, Ag-CA fraksi top memiliki puncak plasmonik pada 422 nm, berwarna kuning pucat, dan nanopartikel berbentuk sferis dengan diameter rata-rata 2,72 nm tanpa agregasi yang signifikan, dan hal ini menunjukkan karakteristik optik serta morfologi yang lebih baik dibandingkan fraksi bottom. Karakterisasi FTIR menunjukkan adanya pergeseran pita vibrasi gugus karboksilat (–COO?) dari citrate pada Au-CA dan Ag-CA, yang menandakan keberhasilan adsorpsi citrate pada permukaan AuNP dan AgNP. Uji kolorimetri menunjukkan bahwa Au-CA memberikan respons terhadap interaksi biocytin-streptavidin yang ditandai oleh pergeseran puncak plasmonik sebesar 32 nm dan perubahan warna larutan dari merah anggur menjadi ungu, yang mengindikasikan terjadinya agregasi nanopartikel. Sementara itu, Ag-CA fraksi bottom dan fraksi top hanya mengalami pergeseran puncak plasmonik sebesar 8 nm tanpa perubahan warna yang nyata karena konsentrasi nanopartikel yang rendah. Uji stabilitas selama 7 minggu menunjukkan bahwa Au-CA memiliki stabilitas koloid yang lebih baik dibandingkan Ag-CA. Meskipun demikian, Ag-CA masih mampu mempertahankan respons plasmoniknya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Au-CA dan Ag-CA berpotensi dikembangkan sebagai probe biosensor plasmonik berbasis LSPR untuk mendeteksi analit target.