Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Elektronika (PRE) BRIN, Robeth Viktoria Manurung mengembangkan penelitian biosensor berbasis elektrokimia.
Perangkat ini memanfaatkan komposit graphene/ZnO nanoparticles untuk mendeteksi kadar biomarker human SAA untuk treatment kanker paru maupun tingkat keparahan pasien penderita COVID-19.
Spesifikasi teknis dari biosensor ini ialah menggunakan jenis sampel berupa serum darah atau saliva pasien, menggunakan jenis transduser elektrokimia. Dengan rentang pengukuran antara 10 hingga 200 miligram per liter.
“Perangkat ini bersifat portabel dan terkoneksi dengan smartphone,” kata Robert dalam siaran pers Humas BRIN, dikutip, Kamis (11/4/2024) di Bandung.
Robeth juga mengembangkan biosensor berbasis elektrokimia untuk deteksi virus dengue. Menggunakan logam transisi metal oksida berbahan nikel-kobalt.
“Harapannya, perangkat ini akan digunakan sebagai peralatan portabel yang mampu dihubungkan dengan smartphone,” kata Robeth.
Dijelaskannya, biosensor adalah perangkat analisis yang menggabungkan komponen hayati dengan pendeteksi fisikokimia untuk mendeteksi zat kimia tertentu. Sehingga menghasilkan luaran yang terukur.
Kelebihan perangkat tersebut menurut Robert, antara lain bersifat portabel, mudah dioperasikan, dan tidak memerlukan backup supply. Biosensor yang dikembangkan juga dapat terintegrasi dengan IoT & machine learning.
Namun, perangkat tersebut masih memiliki kelemahan, yakni pada bahan baku yang bergantung impor.
“Bahan baku untuk pembuatan biosensor sebagian besar merupakan produk impor. Hal ini berimbas kepada biaya produksi yang mahal,” jelasnya.
Karena itu, lanjut dia, perlu kolaborasi interdisipliner antara ilmuwan dan insinyur ataupun penggiat dari berbagai bidang. Seperti biologi, kimia, ilmu material, dan elektronik.
Sensitivitas dan Selektivitas yang Tinggi
Robert mengatakan, inovasi dalam desain sensor, material, teknik pemrosesan sinyal, dan metode analisis data sangat penting untuk mengatasi tantangan ini dan memajukan bidang biosensor.
“Kolaborasi ini dapat dilakukan dengan pihak dalam maupun luar negeri,” katanya.
Tantangan lainnya, ucap Peneliti BRIN ini, adalah bagaimana mencapai sensitivitas dan selektivitas yang tinggi, dengan tetap menjaga stabilitas dan reproduktivitas.
Sensitivitas, artinya memastikan bahwa biosensor dapat mendeteksi analit target konsentrasi rendah secara andal.
“Faktor-faktor seperti noise, interverensi dari senyawa lain, dan efisiensi transduksi sinyal dapat memengaruhi sensitvitas biosensor,” terang Robeth.
Sedangkan selektivitas penting bagi biosensor untuk dapat membedakan analit target dari molekul lain yang ada dalam sampel.
“Mencapai selektivitas tinggi dapat menjadi tantangan, terutama dalam sampel biologis yang kompleks. Di mana, mungkin terdapat banyak zat yang mengganggu,” jelasnya.
Stabilitas, yakni menjaga stabilitas komponen biosensor dari waktu ke waktu. Hal ini penting untuk penggunaan jangka panjang dan hasil yang dapat diandalkan.
“Faktor-faktor seperti degradasi unsur biologis, hilangnya aktivitas enzim, atau perubahan sifat fisik bahan sensor dapat memengaruhi stabilitas biosensor,” tambah dia.
Dan reproduktivitas adalah memastikan biosensor dapat memberikan hasil yang konsisten dan dapat direproduksi pada sampel (batch) yang berbeda. Ini sangat penting untuk penerapan praktisnya.
“Variabilitas dalam proses manufaktur, komponen sensor, atau kondisi lingkungan dapat memengaruhi reproduktivitas pengukuran biosensor,” tutup Robert. *
Email : junitaariani@esensi.tv
Editor: Junita Ariani/Erna Sari Ulina Girsang/Raja H Napitupulu