Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan teknologi di bidang kesehatan mendorong kebutuhan akan perangkat diagnostik yang aman, efektif, dan berkelanjutan. Biosensor elektrokimia non-invasif menjadi solusi menjanjikan untuk pemantauan kondisi kesehatan karena kemudahan penggunaan, sensitivitas tinggi, dan biaya yang relatif rendah. Namun, sebagian besar elektroda yang digunakan masih mengandung bahan toksik, sehingga kurang ideal untuk aplikasi medis. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan pasta karbon berbasis bahan alami dan berkelanjutan sebagai elektroda kerja pada elektroda karbon cetak-layar berbasis kain, yang difabrikasi menggunakan metode stensil. Pasta karbon diformulasikan dari karbon aktif (AC), virgin coconut oil (VCO), dan lilin lebah (beeswax/BW), dengan komposisi optimal pada 40–60 wt% AC dan rasio VCO:BW sebesar 1:1. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa penambahan BW meningkatkan konduktivitas dan adhesi pasta terhadap substrat kain. Eletroda yang dihasilkan (CP/Fabric) menunjukkan morfologi permukaan yang mendukung konduktivitas serta ketahanan kimia yang baik dalam berbagai pelarut, termasuk larutan KCl, buffer fosfat, dan air suling. Performa elektrokimia CP/Fabric dioptimalkan melalui penerapan penghalang hidrofobik dan penggunaan konektor berbahan pasta perak. Pengujian untuk deteksi asam urat (UA) menggunakan voltammetri pulsa diferensial (DPV) menunjukkan sensitivitas sebesar 18,977 ?A/mM, rentang linier 10–1000 ?M (R2 = 0,997), batas deteksi (LOD) sebesar 4,38 ?M, serta reproduksibilitas dan repeatabilitas yang baik setelah 30 kali pengukuran tanpa perubahan signifikan. Untuk meningkatkan performa sensor, permukaan elektroda CP/Fabric dimodifikasi dengan nanopartikel perak (AgNPs) yang disintesis melalui metode sintesis hijau menggunakan madu sebagai agen pereduksi dan penstabil. Karakterisasi menggunakan TEM, XRD, UV-Vis, dan DLS mengonfirmasi pembentukan AgNPs dengan ukuran partikel yang menurun seiring meningkatnya konsentrasi madu. Modifikasi AgNPs pada CP/Fabric menyebabkan peningkatan rasio ID/IG pada spektroskopi Raman, serta mengonfirmasi keberadaan Ag melalui analisis SEM-EDX. Elektroda hasil modifikasi (AgNPs/CP/Fabric) menunjukkan sensitivitas yang lebih tinggi dalam deteksi UA, dengan dua rentang linearitas: 33,329 ?A/mM (0,010–1,00 mM) dan 5,021 ?A/mM (1,00–5,00 mM), serta LOD masing-masing sebesar 1,13 ?M dan 7,47 ?M. Elektroda ini juga menunjukkan reproduksibilitas yang baik dengan nilai deviasi standar relatif (RSD) sebesar 4,04%, dan uji Tukey menunjukkan tidak ada perbedaan signifikan antar elektroda. Uji repeatabilitas selama 30 kali pengukuran juga menunjukkan stabilitas memadai yang berada pada kisaran 92% hingga 105%. Selain itu, respon arus terhadap keberadaan analit pengganggu (glukosa, urea, asam askorbat, asam laktat, dan etanol) menunjukkan perubahan di kisaran 10%, yang masih berada dalam batas toleransi dan tidak menunjukkan perbedaan signifikan menurut uji Tukey. Uji biokompatibilitas menunjukkan bahwa seluruh formulasi pasta karbon, termasuk yang dimodifikasi dengan AgNPs, tidak bersifat toksik terhadap sel normal, dengan tingkat viabilitas >70%. Secara keseluruhan, elektroda CP/Fabric dan AgNPs/CP/Fabric memiliki potensi besar sebagai platform biosensor ramah lingkungan yang sensitif, stabil, dan aman untuk aplikasi deteksi biomolekul seperti asam urat.