2019 : Rekayasa biosensor berbasis enzim acetylcholinesterase dan QCM (quartz crystal microbalance) untuk deteksi bahan insektisida

Ir. Hendra Kusuma M.Eng.Sc.
Ir. Totok Mujiono M.IKom
Astria Nur Irfansyah ST, M.Eng, Ph.D

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Biosensor terdiri atas elemen biologi yang berfungsi menangkap sinyal biologi dan transduser yang berfungsi mengubah sinyal biologi menjadi menjadi sinyal listrik. Biosensor semakin mendapat perhatian akhir-akhir ini terutama karena kelebihannya dalam hal selektifitas dan sensitifitas dibandingkan dengan sensor jenis lain. Insektisida termasuk dalam senyawa fosfat organik dan secara luas digunakan di bidang pertanian untuk mengontrol hama tanaman yang berasal dari serangga. Dalam jumlah tertentu senyawa fosfat dapat menyebabkan kerusakan lingkungan serta gangguan kesehatan pada manusia seperti cedera saraf dan bahkan kematian. Insektisida termasuk dalam neurotoxin yang memiliki toksisitas akut yang sangat tinggi. Deteksi zat beracun (termasuk insektisida) yang sensitif, cepat, murah, portabel dan dapat diandalkan sangat dibutuhkan untuk perlindungan terhadap lingkungan maupun kesehatan manusia. Senyawa fosfat organik dapat berinteraksi degan enzim acetylcholinesterase karena senyawa tersebut adalah merupakan inhibitor (penghambat) pada proses katalisa pemecahan neurotransmitter acetylcholine (ACh) menjadi choline dan asam asetat untuk dapat dipakai lagi sebagai neurotransmitter. Adanya interaksi antara senyawa fosfat organik dengan enzim AChE memungkinkan penggunaan enzim AChE sebagai sensor untuk mendeteksi senyawa fosfat organik. Interaksi antara senyawa fosfat organik dengan enzim AChE yang menyebabkan bertambahnya massa molekul dideteksi oleh transducer Quartz Crystal Microbalance (QCM), dimana lapisan tipis AChE diberikan pada permukaan QCM. Penelitian ini pada dasarnya adalah mendapatkan bahan pelapis pada transducer QCM. Komponen utama bahan pelapis tersebut adalah enzim AChE dengan tambahan beberapa bahan organik yang lain. Pada saat transducer QCM yang telah dilapisi oleh bahan AChE tersebut berinteraksi dengan pestisida, frekuensi resonansinya akan berubah sehinggan kehadiran pestisida disekitar sensor akan dapat dideteksi. Penelitian ini akan mendukung pengembangan produksi dalam negeri karena transducer QCM yang akan dipakai adalah produksi dari PT Great Microtama Electronics Indonesia yang perusahaannya berlokasi di Surabaya.