RANCANGAN MINIATUR BIOSENSOR HIDROGEN PEROKSIDA (H 2 O ) BERBASIS POTENSIOMETRI DENGAN MENGIMOBILISASI KATALASE DALAM 2 MEMBRAN NATA DE COCO

Abstract

Teknologi biosensor saat ini telah berkembang sangat pesat terutama dalam aplikasi biomedis dan lingkungan. Salah satu biosensor yang sedang berkembang adalah sensor hidrogen peroksida (H vii

2 O ) berbasis potensiometri dengan mengimmobilisasi katalase dalam membran Nata de Coco. Pengembangan miniaturisasi instrument biosensor masih belum dikembangkan sehingga penelitian ini lebih menitikberatkan pada efisiensi membran yaitu pengaruh ukuran membran terimmobilisasi yang digunakan dan rangkaian pengukur potensial yang akan dibuat meliputi kelinieran hasil pengukurannya. 2 Penelitian ini bertujuan untuk: (i) mempelajari pengaruh ukuran membran terimmobilisasi yang digunakan dalam menghasilkan potensial; (ii) Mengetahui kelinieran hasil pengukuran dari rangkaian potensiometri yang dibuat; (iii) Menguji kelayakan rangkaian tersebut untuk dapat digunakan sebagai instrumen biosensor hidrogen peroksida (H 2 O 2 2 O ). Penelitian dapat dikelompokkan menjadi dua tahapan percobaan di laboratorium. Tahap pertama adalah mempersiapkan membran nata de coco terimmobilisasi katalase lalu diuji aktifitasnya dengan gelembung oksigen yang dihasilkan saat direndam dalam larutan H 2 O Optimasi ukuran membran dilakukan dengan menvariasi ukurannya (0.5; 1.0; 1.5; dan 2.0 cm 2. 2 ) lalu diukur respon potensialnya secara potensiometri pada buffer fosfat pH 7 dan konsentrasi substrat 2.8x10 -3 dengan melilitkannya pada kawat tungsten sebagai elektroda kerja dengan logam Ag sebagai elektroda referensi. Hasil tahapan ini adalah membran dengan 2 ukuran 0.5 cm 2 memiliki respon potensial terbesar dan respon potensial yang dihasilkan menurun seiring dengan bertambahnya ukuran membran. Tahap kedua adalah pembuatan rangkaian pengukur potensial, dalam penelitian ini menggunakan design rangkaian pembagi tegangan karena respon potensial yang dihasilkan dari reaksi katalase dengan hidrogen peroksida sudah sangat besar yaitu sekitar 200 mV sampai 500 mV. Pengujian linieritas rangkaian ini dilakukan dengan membuat rangkaian penghasil variasi potensial yang menghasilkan potensial bervariasi dari 1400 mV hingga 250 mV, selanjutnya output potensial dari rangkaian tersebut dihubungkan dengan rangkaian pengukur potensial yang akan diuji sebagai input potensialnya (V in ). Hasil dari tahapan ini Nilai V dari rangkaian pengukur potensial (gambar 4.3) memiliki faktor koreksi sebesar 0.2 V viii

out dan linieritas V in vs V out sebesar 0,97. Data tersebut menyatakan bahwa potensial yang masuk (V ) dalam rangkaian potensial ini cukup linier terhadap potensial keluarannya (V ). Karakteristik sensor ditentukan dengan pengukuran terhadap 4 (empat) jenis konsentrasi larutan H 2 O 2 yang telah distandarisasi yaitu 0.5x10 -3 in , 1.0x10 , dan 2.2x10 -3 .

Hasil pengukuran dengan rangkaian potensiometri ini dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan multimeter. Reprodusibilitas pengukuran dari rangkaian berkisar antara 0.3-0.7% dengan linieritas sebesar 99%, Reprodusibilitas pengukuran dari multimeter berkisar antara 0.3-2% dengan linieritas sebesar 99%. Analisa statistik (f-test) menunjukkan keseragaman antara pengukuran menggunakan rangkaian potensiometer dan multimeter, Secara umum, rangkaian tersebut cukup layak untuk dapat digunakan sebagai instrumen biosensor hidrogen peroksida (H tetapi perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk meningkatkan sensitifitas dan menurunkan limit deteksinya .

-3 out , 1.5x10 2 in O -3 2 )