Biosensor, menurut definisi klasiknya ( hingga sekitar pertengahan dekade 90an) didefinisikan sebagai suatu perangkat/instrumen analitik yang menggunakan biomolekul ( molekul dari makhluk hidup ) seperti enzim, antibodi, jaringan, sel, mikroba dan lain – lain untuk melakukan pengenalan/deteksi/rekognisi ( recognition ) akan suatu zat (bio) kimia tertentu, yang kemudian perubahan sifat fisika-kimia pada biomolekul itu yg merepresentasikan informasi ditransduksikan dengan transduser fisis menjadi besaran elektronik untuk bisa diolah selanjutnya.Enzim adalah biomolekul yang sering digunakan sebagai komponen biosensor. Prinsip penggunaan enzim adalah dengan memanfaatkan reaksi katalitiknya, dan mendeteksi reaksi tersebut. Jika reaksinya adalah reaksi reduksi-oksidasi, maka ada elektron yang dihasilkan yang bisa dideteksi dengan metode elektrokimia seperti Amperometry, Voltametry dan lain-lain. Jika reaksinya menghasilkan hidrogen atau oksigen atau ion K+, dan lain-lain, maka bisa dideteksi dengan Ion-Selective Electrode.
Contoh:
Reaksi H2O2 รจ H20 + O2, yang dikatalitisi oleh enzim peroxidase.
Dengan mengimmobilisasi peroxidase pada electrode Oksigen, kita bisa mensensing kadar H2O2
Gula darah yang berbentuk glukosa pada awalnya diukur secara kimiawi oleh para peneliti dari perusahaan Ames di Indiana, Amerika Serikat (AS). Ernie Adams dan Anton Clemens adalah dua tokoh dalam pengembangan paper strip (potongan kertas) yang dapat berubah warna karena reaksi kimia dengan glukosa. Akan tetapi, produk ini kurang populer karena banyak mengandung kelemahan seperti akurasi rendah, kecepatan pengukuran lambat, serta ukurannya relatif besar.
Biosensor glukosa yang pertama kali dijual kepada masyarakat bernama Glucose Analyzer Model 23 pada tahun 1974 oleh perusahaan elektronik bernama Yellow Spring Instrument (YSI). Perusahaan ini pula yang mengembangkan rangkaian elektronik untuk menjadikan biosensor glukosa buatan Clark ini menjadi peranti yang kompak.
Perkembangan menonjol dalam biosensor glukosa berikutnya dilakukan Anthony Turner dari Universitas Cranfield, Inggris. Sebagaimana dimaklumi, darah mengandung oksigen terlarut di mana oksigen tersebut dapat mempengaruhi reaksi enzim GOD yang bergantung pada oksigen (reaksi oksidasi). GOD adalah enzim bernama glucose oxidase (GOD) yang dapat bereaksi secara spesifik dengan glukosa serta diproduksi secara alamiah oleh jamur Aspergillus niger. Molekul glukosa yang dioksidasi oleh enzim GOD menghasilkan elektron yang ditangkap oleh elektroda sehingga kadar glukosa berbanding lurus dengan sinyal elektronik yang diterima. Untuk menanggulanginya, Turner menggunakan senyawa kimia tertentu seperti ferrocyanide sebagai mediator yang menggantikan fungsi oksigen dalam reaksi tersebut. Selain itu, sejak digunakannya semikonduktor, peranti biosensor glukosa pun menjadi makin kecil dan meningkat performannya seperti saat ini dikenal.
Referensi:
No comments:
Post a Comment