Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Mikrokantilever merupakan divais berbasis Microelectromechanical Systems (MEMS) untuk mendeteksi zat atau partikel yang bermassa sangat kecil, seperti virus, bakteri, glukosa dan lain-lain. Sensor berbasis mikrokantilever telah menarik minat peneliti saat ini untuk mengembangkan aplikasinya dalam bidang kedokteran, biologi, kimia, dan lingkungan. Pada riset ini dilakukan desain, membuat model mikrokantilever dengan persamaan matematis, dan mensimulasikan model untuk menghitung nilai sensitivitas sensor. Dari hasil simulasi akan dibahas sensitivitas sensor, frekuansi resonansi serta dimensi mikrokantilever sehingga dapat digunakan sebagai biosensor yang mampu mengukur keberadaan virus (pada tesis ini mengambil kasus virus Dengue). Telah dibuat 3 buah model mikrokantilever yaitu bentuk I, bentuk T dan bentuk V untuk selanjutnya dianalisis sensitivitas dan frekuensi resonansinya. Untuk dapat berfungsi sebagai biosensor, pengaruh pelapisan fungsionalisasi juga dimasukkan dalam perhitungan sensitivitas mikrokantilever. Pelapisan fungsionalisasi yang diperhitungkan meliputi lapisan emas dan antibodi virus Dengue. Dari ketiga pemodelan ini tampak bahwa model yang paling sensitif adalah mikrokantilever bentuk T kemudian bentuk V (dengan lebar kaki w sama) dan terakhir bentuk I. Pemberian lapisan fungsionalisasi dapat menurunkan sensitivitas sensor. Penambahan lapisan piezoresistor setebal 0,1 mm, emas setebal 30 nm dan lapisan antibodi setebal 0,1 mm pada mikrokantilever dengan ukuran panjang 14,1 mm, lebar 4,7 mm dan tebal 200 nm, dapat mengubah nilai sensitivitas mikrokantilever dari 31,2 attogram/Hz menjadi 84 attogram/Hz. Agar dapat mendeteksi virus tunggal Dengue, maka mikrokantilever perlu dirancang dengan ukuran panjang 11,1 mm, lebar 3,7 mm, ketebalan 200 nm, dan pelapisan emas setebal 30 nm. Sensitivitas mikrokantilever yang didapat adalah 32,4 attogram/Hz dengan frekuensi resonansi pada kisaran 790 kHz. Diharapkan dengan desain biosensor berbasis mikrokantilever dapat dijadikan acuan dalam pembuatan sensor pendeteksi virus demam berdarah Dengue secara akurat.

---

Microcantilever is a Microelectromechanical Systems (MEMS) based device which is able to detect substances or particles having a very small mass. Microcantilever-based sensors have attracted researchers today to develop applications in medicine, biology, chemistry, and environment.

On this research will design, generate model of microcantilever with mathematical equations, and then simulate the model to calculate the sensitivity of microcantilever. From the simulation results will be discussed sensitivity, resonant frequency and dimensions of microcantilever which is can be used as a biosensor that can measure the presence of a single virus (in this thesis use case of single Dengue virus). Created three pieces of microcantilever models consist of the I-shaped, T-shaped and V-shaped microcantilever. The models were analyzed for the sensitivity and resonant frequency. To be able to function as a biosensor, the effect of functionalization layer is considered in the calculation of microcantilever sensitivity.

Functionalization layer includes a gold and a dengue virus antibodies layer and also piezoresistive layer as transducer. From this modeling, it appears that the most sensitive model is T-shaped and then V-shaped (with the same feet length of w) and I-shaped microcantilever. Functionalization layer can reduce the sensitivity of the sensor. Addition of 0.1mm-thick of piezoresistive layer, 30 nm-thick gold layer and 0.1mm-thick of antibodies layer, can shift the microcantilever sensitivity value from 31.2 attogram/Hz to 84 attogram/Hz. To be able to detect a single Dengue virus, microcantilever shall be designed by 11,1 mm in length, 3,7 mm in width, 200m in thickness, and completed with 30 nm thick of gold coating. Microcantilever sensitivity obtained was 32.4 attogram/Hz with the resonance frequencies in the range of 790 kHz.

It is expected that with the design of microcantilever-based biosensor can be used as a reference in the fabrication of an accurate Dengue virus-detection sensor."

"Aplikasi mikrokantilever sebagai biosensor mulai banyak dipelajari dalam duniakesehatan, biologi, kimia dan lingkungan hidup. Pada riset ini dilakukanperancangan biosensor dengan menggunakan piezoresistive mikrokantilever.Aktivitas riset meliputi pembuatan rangkaian wheatstone bridge sebagai detektorobyek, simulasi perubahan frekuensi resonansi berbasis Persamaan Euler-Bernoulli Beam sebagai deteksi keberadaan obyek, dan simulasi gerakmikrokantilever dengan menggunakan software COMSOL Multiphysics 3.5. Jenispiezoresistive mikrokantilever yang digunakan adalah seri NPX1CTP004 SIINanotechnology dengan panjang 110 µm, lebar 50 µm, dan tebal 1 µm. Massamikrokantilever adalah 12,815 nanogram (sudah termasuk massa receptor-nya).Contoh obyek yang dideteksi adalah bakteri, dimana massa untuk satu bakteridiasumsikan 0,3 picogram. Saat terdeteksi, satu massa obyek bakteri akanmenyebabkan nilai defleksi sebesar 3,05355x10-11 m dan nilai frekuensi resonansisebesar 118,90 kHz, sedangkan untuk empat obyek bakteri akan menyebabkannilai defleksi sebesar 3,05445x10-11 m dan nilai frekuensi resonansi sebesar118,68 kHz. Dari data tersebut terlihat bahwa bertambahnya massa bakteri akanmenyebabkan naiknya nilai defleksi dan turunnya nilai frekuensi resonansi.

---

AbstractDiverse applications of microcantilevers in the field of sensors have been exploredby many researchers, such as in medicine, biological, chemistry, andenvironmental monitoring. This research designs a biosensor using piezoresistivemicrocantilever. The activities consist of designing Wheatstone bridge circuit asobject detector, simulation of resonance frequency shift based on Euler BernoulliBeam equation, and deflection simulation using COMSOL Multiphysics 3.5software program. The piezoresistive microcantilever type is NPX1CTP004 SIINanotechnology series with length 110 µm, 50 µm width, and thickness of 1 µm.Microcantilever mass is 12.815 nanograms (include the mass receptor). Thesample of object in this research is bacteria. One bacteria mass is assumed to 0.3picograms. When detected, the mass of one bacterium will cause deflection of3,05355x10-11 m and resonance frequency value of 118,90 kHz. Besides, for themass of four bacterium will cause deflection of 3,05445x10-11 m and resonancefrequency value of 118,68 kHz. From these data show that increasing the mass ofbacteria will increasing the deflection value and reducing the value of resonancefrequency.;Diverse applications of microcantilevers in the field of sensors have been exploredby many researchers, such as in medicine, biological, chemistry, andenvironmental monitoring. This research designs a biosensor using piezoresistivemicrocantilever. The activities consist of designing Wheatstone bridge circuit asobject detector, simulation of resonance frequency shift based on Euler BernoulliBeam equation, and deflection simulation using COMSOL Multiphysics 3.5software program. The piezoresistive microcantilever type is NPX1CTP004 SIINanotechnology series with length 110 µm, 50 µm width, and thickness of 1 µm.Microcantilever mass is 12.815 nanograms (include the mass receptor). Thesample of object in this research is bacteria. One bacteria mass is assumed to 0.3picograms. When detected, the mass of one bacterium will cause deflection of3,05355x10-11 m and resonance frequency value of 118,90 kHz. Besides, for themass of four bacterium will cause deflection of 3,05445x10-11 m and resonancefrequency value of 118,68 kHz. From these data show that increasing the mass ofbacteria will increasing the deflection value and reducing the value of resonancefrequency."

"Biosensor yang memanfaatkan jaringan SWCNT sebagai transduser dan PDMS sebagai substrat sistem mikrofluida memiliki potensi untuk dikembangkan menjadi biosensor yang memiliki senstivitas tinggi dan mudah dipabrikasi. Penelitian ini bertujuan untuk membuat rangka biosensor yang sensitif terhadap lingkungan elektroniknya. Sensitivitas dari biosensor dapat dicapai dengan mengatur kerapatan jaringan SWCNT dibawah titik perkolasinya, sehingga jaringan SWCNT memiliki sifat semikonduktif. Penelitian ini menghasilkan rangka biosensor dengan tiga variasi kerapatan pada sensornya, dan berdasarkan titik perkolasinya, satu sensor dengan kerapatan rendah memiliki sifat semikonduktif dengan perubahan respon terhadap larutan KCl 3.10-2 M mencapai 90 kali dan dua sensor dengan kerapatan tinggi memiliki sifat logam dengan perubahan respon 1,1 dan 1,04 kali.

---

Biosensor that utilizes Single Wall Carbon nanotube(SWCNT) network as transducer and Poly(dimethylsiloxane) (PDMS) as a substrate for microfluidic system has potential to be developed as biosensor that have high sensitivity and fabricated easily. The aim of this research is to make sensitive framework of biosensor against its electronic environment. The sensitivity of biosensor can be achieved by adjusting the density of the SWCNT network below its percolation point, so that it has semiconducting characteristic.

From this research, we have created framework of biosensor with three wariations of SWCNT's density, and based on its percolation point, one sensor with low density network have semiconductive characteristic and two sensors with high density network has metallic characteristic. Biosensor framework response to 3.10-2 M KCl solutions increasing electrical current up to 90 times for semiconductive sensor and only 1.1 and 1.04 for metallic sensors. "

"ABSTRAKDalam penelitian ini telah dibuat biosensor berbasis nanopartikel emas dan enzim alkohol oksidase untuk mendeteksi formaldehida dan diuji kinerjanya. Struktur biosensor terdiri dari nanopartikel emas yang ditumbuhkan di atas substrat Indium Tin Oksida (ITO), kemudian dilapisi membran poly-n-butyl acrylic-co-N-acryloxysuccinimide (nBA-NAS) dan enzim Alkohol Oksidase (AOX). Parameter kinerja biosensor diukur dari nilai serapan optik lapisan membran poli(nBA-NAS) dengan menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Biosensor formaldehida menunjukkan keseragaman hasil yang baik dengan RSD=1,8% untuk serapan chromoionophore dan RSD=3,1% untuk serapan nanopartikel emas (n=3), serta kemampuan pemakaian ulang dengan RSD=3,3% untuk serapan chromoionophore dan RSD=1,3% untuk serapan nanopartikel emas (n=4). Biosensor formaldehida memiliki masa pakai hingga 21 hari dan selektif terhadap adanya gangguan oleh analit yang memiliki gugus berdekatan dengan formaldehida yaitu asetaldehida dan methanol.

---

ABSTRACTThis research has been made Gold Nanoparticle and Alcohol Oxidase Enzyme based Biosensor for the detection of formaldehyde and tested performance. The structure consists of a gold nanoparticle biosensor which is grown on the substrate Indium Tin Oxide (ITO), then coated by membrane of poly-n-butyl acrylic-co-N-acryloxysuccinimide (nBA-NAS) and the enzyme Alcohol Oxidase (AOX). Biosensor performance parameters measured by the value of the optical absorption layer membrane of poly(nBA-NAS) using UV-Vis spectrophotometer. The results showed that gold nanoparticles have proven to increase the absorption intensity of the optical biosensor. Biosensor formaldehyde showed good reproducibility with RSD=1,8% for absorption of chromoionophore and RSD=3,1% for absorption of gold nanoparticle (n=3), and repeatability with RSD=3,3% for absorption of chromoionophore and RSD=1,3% for absorption of gold nanoparticle (n=4). Biosensor formaldehyde have a life time of up to 21 days and selective against interference by analyte which has similar chemical formula with formaldehyde, that are acetaldehyde and methanol."

"Akrilamida merupakan senyawa neurotoksin yang berpotensi menyebabkakan penyakit kanker yang terbentuk akibat pemaparan suhu yang tinggi saat proses memasak pada makanan dan beresiko pada kesehatan manusia. Penelitian ini akan menghasilkan sensor akrilamida yang sensitif dan selektif berdasarkan penurunan arus HbFe3+ menjadi HbFe2+ hasil interaksi akrilamida dengan hemoglobin. Sensor akan memodifikasikan hemoglobin pada permukaan Fe3O4@Au yang disintesis menggunakan metode ko-presipitasi dan dikarakterisasi menggunakan FTIR, TEM, SEM-EDX, dan XRD. Biosensor ini akan menggunakan elektroda screen-printed carbon electrode (SPCE) karena praktis, memungkinkan biomolekul untuk immobilisasi ke permukaan elektroda, dan selektif. Studi komputasi melalui simulasi docking menunjukan pH 7.4 pada suhu 310 K merupakan kondisi optimum Hb untuk berinteraksi dengan akrilamida berdasarkan menghasilkan ΔGbinding -2.8934 pada binding site α N-Terminal Valin dan nilai Pkd sebesar 4.8755x10-4, hal ini divalidasi oleh studi elektrokimia diperoleh ABS pH 7.4 0,1 M dan konsentrasi Hb 2 mg / l mealalui pengukuran menggunakan voltametri siklik (CV) menghasilkan kondisi yang optimum dengan rentang potensial -1.0 V – 1.0 V dan scan rate 50 mV/s. Pengukuran standar akrilamida menunjukkan linieritas yang cukup baik (R2 > 0,9794) pada rentang konsentrasi 0.01 μM – 0.09 μM. dengan limit of detection (LOD) sebesar 0.02 μA dan sensitivitas sebesar 276.47 μA/μM. Validasi kadar akrilamida dilakukan menggunakan High Performance Liquid Performance (HPLC) pada sampel kopi bubuk luwak yang juga diukur secara elektrokimia menggunakan CV. Akrilamida dalam sampel kopi luwak menggunakan sensor menunjukkan hasil 4.6 ppm yang mendekati hasil pengukuran dengan HPLC 4.3 ppm.

---

Acrylamide is a neurotoxic compound that has the potential to cause cancer which is formed due to exposure to high temperatures during the cooking process on food and is a risk to human health. This research will produce a sensitive and selective acrylamide sensor based on the reduction of current HbFe3+ to HbFe2+ as a result of the interaction of acrylamide with hemoglobin. The sensor will modify the hemoglobin on the surface of Fe3O4@ Au which was synthesized using the co-precipitation method and characterized using FTIR, TEM, SEM-EDX, and XRD. Fe3O4 is used to remove the supernatant of acrylamide in a solution. This biosensor will be using a screen-printed carbon electrode (SPCE) electrode because it is single-use, allows biomolecules to be immobilized to the electrode surface, and selective. Computational studies through docking simulations show pH 7.4 at 310 K is the optimum condition for Hb to interact with acrylamide with ΔGbinding value -2.8934 at the α N-Valine Terminal binding site and a Pkd value is 4.8755x10-4, this is validated by electrochemical studies were ABS pH 7.4 0.1 M and a Hb concentration of 2 mg / l was obtained through measurement using cyclic voltammetry (CV) resulting in optimum conditions with a potential range of -1.0 V - 1.0 V and a scan rate of 50 mV / s. The acrylamide standard measurement showed fairly good linearity (R2> 0.9794) at a concentration of 0.01 μM - 0.09 μM with a limit of detection (LOD) is 0.02 μA and the sensitivity of the sensor is 276.47 μA / μM. Validation of acrylamide levels was carried out using High-Performance Liquid Performance (HPLC) on Luwak coffee ground coffee samples which were also measured electrochemically using CV."

"ABSTRAKAplikasi biosensor secara elektrokimia untuk pengukuran glukosa mempunyai peranan yang penting pada bidang medis. Penelitian mengenai transfer elektron antara pusat redoks enzim dengan permukaan elektroda menarik banyak perhatian. Salah satunya adalah mempelajari penggunaan mediator sintetik sebagai fasilitator transfer elektron yang menjadi dasar biosensor generasi kedua. Berbagai metode telah dikembangkan, diantaranya melakukan imobilisasi enzim glukosa oksidase (GOx) di atas permukaan elektroda emas yang telah dimodifikasi dengan self assembled monolayer (SAM). Elektroda emas sebagai bahan modifikasi mempunyai luas permukaan efektif 0,0225 cm2 dengan surface roughness sebesar 2,8. SAM dari asam 3-merkaptopropionat (MPA) berhasil memodifikasi permukaan elektroda emas yang ditunjukkan dengan adanya peningkatan arus (double layer capacitance) pada voltamogram siklik yang dihasilkan. Estimasi nilai pKa untuk MPA pada permukaan emas adalah sebesar 5,9892. Imobilisasi GOx pada permukaan emas yang dimodifikasi dengan SAM dapat dilakukan melalui pembentukan ikatan kovalen antara gugus amina pada GOx dengan gugus karboksilat dari MPA. Ferrocene dicarboxylic acid dapat digunakan sebagai mediator dalam proses transfer elektron antara pusat aktif GOx dan permukaan elektroda emas. Hal ini ditunjukkan dengan adanya peningkatan arus pada potensial oksidasi sekitar 0,58 Volt dibandingkan dengan elektroda emas tanpa dimodifikasi dengan GOx ketika substrat glukosa ditambahkan. Respon arus yang dihasilkan berbanding terbalik dengan konsentrasi glukosa yang ditambahkan dengan daerah kelinieran 0 ? 29,13 mM glukosa. Biosensor tersebut mempunyai batas deteksi 3,73 mM. Uji kestabilan elektroda enzim menunjukkan penurunan arus sebesar 25,36 % setelah dua minggu penyimpanan elektroda. Kata kunci : biosensor generasi kedua, self assembled monolayer, asam 3-merkaptopropionat, mediator, glukosa oksidase, voltametri siklik."

"Penelitian ini mengembangkan pembuatan biosensor elektrokimia menggunakan nanopartikel core-shell Fe3O4@Au yang dimodifikasi hemoglobin pada Screen Printed Carbon Electrode (SPCE) untuk mendeteksi akrilamida. Fe3O4NP (~4,9 nm) dan core-shell Fe3O4@Au (~5-6,4 nm) berhasil disintesis melalui metode dekomposisi termal. Hasil ini dikonfirmasi oleh analisis UV-Visible Spectrometer (UV-Vis), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) dan Transmission Electron Microscopy (TEM). Studi awal elektrokimia hemoglobin optimum didapatkan pada ABS 0,1 MpH 6 dengan konsentrasi optimal hemoglobin sebesar 2 mg/mL. Fe3O4@Au yang termodifikasi Hb memiliki ukuran yang lebih besar, dikarakterisasi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM), FTIR, dan Zeta Potensial. Kinerja Fe3O4@Au/Hb dievaluasi untuk mendeteksi akrilamida dilakukan dengan metode Cyclic Voltammetry (CV) pada rentang potensial -0,8-0,8 V, scanrate 50 mV/s didapatkan koefisien regresi linear R2 = 0,98 pada rentang konsentrasi 0-1 μM dengan Limit of Detection (LOD) sebesar 0,136 μM dan sensitivitas sebesar 0,4411 μA/μM. Selain itu, studi interferensi dilakukan untuk beberapa senyawa sederhana lainnya seperti asam askorbat, melamin, glukosa, kafein dan natrium asetat. Pengukuran akrilamida pada real sampel berupa kopi bubuk dilakukan secara elektrokimia dengan biosensor ini dan divalidasi dengan metode standar High Performance Liquid Performance (HPLC).

---

This work reports an investigation on the fabrication of electrochemical biosensor based on hemoglobin-modified core-shell Fe3O4@Au nanostructures on screen printed carbon electrode for the detection of acrylamide. Here, both Fe3O4NP (~4.9 nm) and core-shell Fe3O4@Au (~5-6.4 nm) nanostructures were successfully synthesized via thermal decomposition method. These results are discussed by analysis of UV-Visible Spectrometers (UV-Vis), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Preliminary electrochemical investigation at ABS pH 6 also revealed that the optimum amount of hemoglobin immobilization were obtained at ABS 0.1 M pH 6 with an optimal hemoglobin concentration of 2 mg/mL. Hb modified Fe3O4@AuNP has a larger size, characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), FTIR, and Zeta Potential. The performance of Fe3O4@Au/Hb was evaluated to detect acrylamide using the Cyclic Voltammetry (CV) method in the potential range of -0.8-0.8 V, a scanrate of 50 mV/s obtained a linear regression coefficient R2=0.98 in the concentration range 0-1 μM with a Limit Detection (LOD) 0.136 μM and sensitivity 0.4411 μA/μM. In addition, studi interference is made for a number of simple compounds such as ascorbic acid, melamine, caffeine and sodium acetate. The measurement of acrylamide in real samples consisting of ground coffee was carried out by electrochemistry with this biosensor and validated by the standard High Performance Liquid Performance (HPLC) method."

"Penyakit Parkinson disebabkan oleh kerusakan neuron penghasil dopamin di batang otak, yang menyebabkan gejala khas seperti tremor, kekakuan otot, dan gangguan keseimbangan. Pembuatan biosensor untuk mendeteksi kadar dopamin menjadi upaya penting dalam deteksi dini dan pengobatan Parkinson. Pada penelitian ini amperometrik biosensor screen printed carbon electrode (SPCE) dimodifikasi dengan reduced graphene oxide (rGO), polypyrrole (PPy), dan zinc oxide nanoparticle (ZnO-NP). Hasil modifikasi dibandingkan dengan SPCE yang belum dimodifikasi dalam pendeteksian dopamin. Karakterisasi material dilakukan dengan menggunakan scanning electron microscope (SEM), fourier transform infrared (FTIR), dan x-ray diffraction (XRD). Pengukuran elektrokimia dilakukan dengan metode cyclic voltammetry (CV). Hasil penelitian menunjukkan bahwa rGO/PPy/ZnO-NP/SPCE memiliki limit deteksi 0,0464 mM, sensitivitas sebesar 62,37 µA mM^-1 cm^-2 untuk jangkauan linear 0,01 – 1 mM

---

Parkinson's disease is caused by damage to dopamine-producing neurons in the brainstem, which causes characteristic symptoms such as tremors, muscle rigidity and balance disturbances. Making a biosensor to detect dopamine levels is an important effort in the early detection and treatment of Parkinson's. In this study the amperometric biosensor screen printed carbon electrode (SPCE) was modified with reduced graphene oxide (rGO), polypyrrole (PPy), and zinc oxide nanoparticle (ZnO-NP). Modified results were compared with unmodified SPCE in the detection of dopamine. Material characterization was carried out using a scanning electron microscope (SEM), fourier transform infrared (FTIR), and x-ray diffraction. Electrochemical measurements were carried out using the cyclic voltammetry (CV) method. The results showed that rGO/PPy/ZnO-NP/SPCE had a detection limit of 0.0464 mM, a sensitivity of 62.37 µA mM^-1 cm^-2 for a linear range of 0.01 – 1 mM."

"

Dopamin (3,4-dihydroxyphenethylamine) (DA) adalah salah satu neurotransmiter yang memiliki fungsi penting dalam metabolisme tubuh manusia. Jumlah dopamin yang tidak memadai dapat menyebabkan banyak penyakit/gangguan neurologis seperti skizofrenia, attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) dan penyakit Parkinson (PD). Dengan demikian, penentuan molekul dopamin dalam cairan biologis menjadi sangat penting pada diagnosa penyakit neurodegeneratif. Biosensor adalah alat untuk mengukur reaksi biologis atau kimia dengan menghasilkan sinyal yang proporsional sesuai dengan konsentrasi analit dalam suatu reaksi sehingga pemeriksaan kadar dopamin dapat dilakukan secara in Vitro. Modifikasi material biosensor diperlukan untuk memfasilitasi proses transfer elektron, sehingga akan meningkatkan sensitivitas dan selektivitas dari biosensor.

Tiga sistem elektroda terdiri dari Glassy Carbon Electrode (GCE) sebagai working electrode, elektroda platinum dan Ag/AgCl sebagai counter dan reference electrodedigunakan untuk pendeteksian arus oksidasi dari DA dan perilaku elektrokimia biosensor DA diperiksa dengan voltametri siklik (CV).GCE telah dimodifikasi menggunakan Graphite Powder (GP), Graphene Oxide (GO) yang disintesis dengan metode Hummer, Tour dan modifikasi, reduksi Graphene Oxide (rGO) yang direduksi menggunakan asam askorbat, Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-(Poly(4-styrenesulfonate)) (PEDOT:PSS), TiO₂, dan Al₂O₃.

Permukaan GCE telah berhasil dimodifikasi dengan PEDOT:PSS menghasilkan puncak oksidasi dengan sensitivitas yang tinggi pada larutan buffer fosfat (PBS, pH 6.0). Aktivitas elektrokatalitik dari modifikasi elektrodadengan metode elektropolimerisasi memiliki aktivitas oksidasi elektrokatalitik yang jauh lebih tinggi daripada metode lainnya sehingga metode ini dipilih untuk modifikasi elektroda selanjutnya. Untuk LoD dari biosensor dengan modifikasi PEDOT:PSS didapat sebesar 0.05 mM (50μM) dalam rentang linier (0.05 – 1 mM) konsentrasi DA.

Selain itu, telah dilakukan juga sintesis secara kimia graphene oksida (GO) dan reduce graphene oksida (rGO) dari bahan graphite powder. Graphite powder dioksidasi dengan senyawa oksidator untuk memperoleh GO dengan menggunakan metode Hummer, Tour, dan modifikasi. Sintesis rGO dari GO dilakukan dengan menggunakan Asam Askorbat. Pengujian SEM dilakukan untuk mengamati morfologi permukaan dan bentuk partikel dari sampel graphite dan GO. Untuk membuktikan bahwa GO yang disintesis dengan ketiga metode dapat digunakan untuk meningkatkan sensitivitas pendeteksian dopamin, respon elektro-oksidasi dopamin telah diamati dengan CV dalam 0,1 M PBS pada pH 7. Aktivitas elektrokatalitik dari GO HM/PEDOT:PSS/GCE memiliki aktivitas oksidasi elektrokatalitik yang paling tinggi daripada modifikasi GO TM/PEDOT:PSS dan GO Modified/PEDOT:PSS/GCE. Untuk LoD dari biosensor dengan modifikasi GO HM/PEDOT:PSS/GCE didapat sebesar 0.05 mM (50μM) dalam rentang linier (0.05 – 1 mM) konsentrasi DA.

Sensor elektrokimia non-enzimatikuntuk mendeteksi dopamin menggunakan CVjuga dibuat menggunakan material Al₂O₃, TiO₂ pada glassy carbon electrode (GCE). Respon elektro-oksidasi dopamin telah diamati dengan CV dalam 0,1 M PBS pada pH 7. Voltammogram yang diperoleh selama studi oksidasi telah menunjukkan bahwa TiO₂/Al₂O₃/PEDOT:PSS menunjukkan fungsi katalitik yangbaik terhadap oksidasi dopamindan memiliki LoD sebesar0.05 mM (50μM). Karena biayanya yang murah, proses pembuatan yang mudah, dan memiliki kinerja tinggi, modifkasi elektroda dengan TiO₂/Al₂O₃/PEDOT:PSS  dapat  menjadi kandidat yang baik untuk pengembangan sensor dopamin non-enzimatik.

 

---

Dopamine (3,4-dihydroxyphenethylamine) (DA) is a neurotransmitter that plays an important role in the metabolism of the human body. Inadequate amounts of dopamine may cause many diseases/neurologic disorders such as schizophrenia, attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), and Parkinson's disease (PD). Therefore,determining dopamine molecules in biological fluids is very important while diagnosing neurodegenerative diseases. Biosensor is an instrument for assessing biological or chemical reactions by generating proportional signals in a reaction based on the analyte concentration so that that dopamine levels can be studied in vitro.Modification of the biosensor material is required to promote the process of electron transfer, so that will increase the sensitivity and selectivity of the biosensor.

Three electrode systems used to detect DA oxidation currents consisted of Glassy Carbon Electrode (GCE) as a working electrode, platinum and Ag/AgCl as counter and reference electrode, respectively. The electrochemical activity of the DA biosensor was analyzed by cyclic voltammetry (CV).GCE has been modified using Graphite Powder (GP), Graphene Oxide (GO) synthesized with Hummer 's Method, Tour's Method and Modified Method, reduced Graphene Oxide (rGO) with ascorbic acid, Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) - (Poly (4-styrenesulfonate)) (PEDOT: PSS), TiO₂, and Al₂O₃.

The surface of the GCE has been successfully modified with PEDOT: PSS produces an oxidation peak with high sensitivity in a phosphate buffer solution (PBS, pH 6.0). The activity of PEDOT:PSS/GCE electrodes with electropolymerization method deposition had much higheractivity than other methods, so this method was chosen for subsequent electrode modifications. LoD of PEDOT:PSS/GCE obtained at 0.05 mM (50μM) in a linear range (0.05-1 mM) of DA concentration. Also, chemical synthesis of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) from graphite powder has been produced. Graphite powder was oxidized with oxidizing compounds to obtain GO using the Hummer’s method, the Tour’s method, and the modified method.The rGO synthesis from GO is produced using ascorbic acid. SEM analysis is conducted to observe the surface morphology and particle shape of graphite and GO samples. To prove that GO synthesized by all three methods can be used to increase the sensitivity of dopamine detection, an electro-oxidation response of dopamine was observed with CV in 0.1 M PBS at pH 7. The activity of GO HM/PEDOT:PSS/GCE has the highest electrocatalytic oxidation activity than modification of GO TM/PEDOT:PSS/GCE and GO Modified/PEDOT:PSS/GCE. LoD of GOHM/PEDOT:PSS/GCE biosensor was obtained at 0.05 mM (50μM) in a linear range (0.05 - 1 mM) DA concentration. Novel non-enzymatic electrochemical sensors for the detection of dopamine using CV werealso fabricated using Al₂O₃, TiO_2, and PEDOT:PSS on the surface of the glassy carbon electrode (GCE). Voltammograms obtained during oxidation studies have shown that TiO₂/Al₂O₃/PEDOT:PSS exhibits better catalytic function towards the oxidation of dopamine. Linear dopamine calibration curves are obtained over a concentration range of 50 – 1000 μM 0.1 M phosphate buffer solution at pH 7 with a correlation coefficient of 0.9047 and a detection limit of 50 μM. Due to its low cost,easy process, and high performance, TiO₂/Al₂O₃/PEDOT:PSSelectrode can be a good candidate for the development of a non-enzymatic dopamine sensor.

 

"

"Akrilamida (AA) merupakan senyawa karsinogenik yang sering ditemukan dalam bahan makanan. Biosensor AA berbasis hemoglobin (Hb) kemudian dikembangkan karena biokompatibilitas dan kapasitas Hb untuk bergabung dengan molekul lain, dan Hb berperan sebagai bioreseptor protein aktif sehingga dapat berikatan dengan akrilamida dan membentuk adduct Hb-AA. Pada penelitian ini studi komputasi dilakukan untuk simulasi penambatan molekul (molecular docking) akrilamida dan senyawa-senyawa interferensinya pada hemoglobin. Interaksi molekul yang terjadi dipelajari melalui ΔGbinding yang diperoleh. Pengaruh kehadiran senyawa interferensi kemudian dibandingkan dengan respons arus pada sensor elektrokimia yang telah dilakukan penelitian sebelumnya. Hasil yang diperoleh menunjukkan semua senyawa interferensi nilai ΔGbinding yang lebih rendah dari akrilamida, kecuali natrium asetat. Nilai ΔGbinding pada residu Hb cabang valin-α untuk asam askorbat sebesar -5,9269 kcal/mol, kafein sebesar -5,6429 kcal/mol, glukosa -6,0497 kcal/mol, natrium asetat sebesar -3,6654 kcal/mol, dan melamin sebesar -4,8279 kcal/mol. Pada cabang valin-β, diperoleh ΔGbinding asam askorbat sebesar -5,6727 kcal/mol, kafein sebesar -5,9915 kcal/mol, glukosa sebesar -6,0212 kcal/mol, natrium asetat sebesar -3,7198 kcal/mol, dan melamin -4,8021 kcal/mol. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa senyawa interferensi berkompetisi dengan akrilamida untuk berikatan dengan hemoglobin, sementara akrilamida lebih mudah berinteraksi dengan hemoglobin pada residu valin-α

---

Acrylamide (AA) is a carcinogenic compound found in food ingredients. The hemoglobin (Hb)-based acrylamide biosensor was then developed because of biocompatibility and the capacity of Hb to join with other molecules. Hb was developed because it is an active bioreceptor protein that can bind to acrylamide to form Hb-AA adduct. In this study, a computational study was conducted to simulate molecular docking for acrylamide and other compounds to hemoglobin. The molecular interactions were studied with the obtained ΔGbinding. The effect of the presence of interference was then compared with the responses of the electrochemical sensor conducted in the previous research. The results obtained in this study showed the ΔGbinding value of all interferent compounds were lower than that of acrylamide with sodium acetate as the exception. The ΔGbinding at the residual hemoglobin branch of valin-α, which interacted to ascorbic acid was -5.9269 kcal/mol, while to caffeine was -5.66429 kcal/mol, to glucose was -6.0497 kcal/mol, to sodium acetate was -3.6654 kcal/mol, and to melamine was -4.8279 kcal/mol. In the valin-β residues, ΔGbinding of ascorbic acid was -5.6727 kcal/mol, caffeine was -5.9915 kcal/mol, glucose was -6.022 kcal/mol, sodium acetate was -3.7198 kcal/mol, and melamine was -4,8021 kcal/mol. Therefore, it can be concluded that all these compounds compete with acrylamide to bind to hemoglobin, while acrylamide is easier to use with hemoglobin in the valine-α residue."