BRIN Kembangkan Teknologi Biosensor Portabel Pendeteksi Virus Hingga Pencemaran Lingkungan

TEMPO.CO, Jakarta - Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Elektronika (PRE) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Robeth Viktoria Manurung mengatakan, BRIN sedang mengembangkan penelitian biosensor berbasis elektrokimia, dengan memanfaatkan komposit graphene/ZnO nanoparticles.

Produk yang dihasilkan digunakan untuk mendeteksi kadar biomarker human SAA untuk treatment kanker paru maupun tingkat keparahan pasien penderita COVID-19.

Selain itu, 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 saat dikutip dari siaran persnya, Senin, 8 April 2024. 

Selain penelitian biosensor, Robeth dan tim juga telah menghasilkan prototipe sensor untuk deteksi kandungan unsur hara tanah maupun deteksi pencemaran lingkungan. “Hasil-hasil tersebut sudah dipublikasikan di jurnal global bereputasi menengah atau tinggi," katanya.

Menurut Robeth, biosensor adalah perangkat analisis yang menggabungkan komponen hayati dengan pendeteksi fisikokimia untuk mendeteksi zat kimia tertentu, sehingga menghasilkan luaran yang terukur.

Kelebihan perangkat yang diciptakannya antara lain bersifat portable, mudah dioperasikan, dan tidak memerlukan backup supply. Biosensor yang dikembangkan juga dapat terintegrasi dengan Internet of thing dan machine learning.

Namun, kata Robeth, perangkat yang dia kembangkan ini 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," ucap Robeth.

Karena itu, lanjut Robeth, perlu kolaborasi interdisipliner antara ilmuwan dan insinyur ataupun penggiat dari berbagai bidang, seperti biologi, kimia, ilmu material, dan elektronik.

Robeth menambahkan, 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, tutur Robeth, adalah bagaimana mencapai sensitivitas dan selektivitas yang tinggi, dengan tetap menjaga stabilitas dan reproduktivitasnya.

Sensitivitasnya penting untuk memastikan bahwa biosensor dapat mendeteksi analit target konsentrasi rendah secara andal. "Faktor-faktor seperti noise, interferensi dari senyawa lain, dan efisiensi transduksi sinyal dapat mempengaruhi sensitvitas biosensor," ucap Robeth.

Selektivitas adalah kemampuan 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,” katanya.

Stabilitas dari produk ini adalah kestabilan 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 mempengaruhi stabilitas biosensor,” ucap dia.

Sedangkan reproduktivitas adalah kemampuan biosensor memberikan hasil yang konsisten dan dapat direproduksi pada sampel (batch) yang berbeda. Ini sangat penting untuk penerapan praktisnya.

Variabilitas yang dimaksud dari produk ini adalah pada proses manufaktur di mana komponen sensor, atau kondisi lingkungan dapat mempengaruhi reproduktivitas pengukuran biosensor.