Deteksi dini Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) menjadi salah satu tantangan utama dalam pengendalian penyakit tuberkulosis, terutama di negara berkembang dengan beban penyakit tinggi. Strategi diagnostik konvensional, seperti pemeriksaan mikroskopis dan kultur bakteri, seringkali membutuhkan waktu yang lama serta sensitivitas yang terbatas, sehingga keterlambatan deteksi menjadi hambatan dalam penanganan kasus. Oleh karena itu, pendekatan molekuler berbasis penguatan sinyal genetik mulai dikembangkan, salah satunya adalah teknik Rolling Circle Amplification (RCA) yang dikombinasikan dengan biosensor berbasis kolorimetri dan fluorometri untuk meningkatkan ketepatan dan kecepatan dalam deteksi MTBC.
RCA merupakan metode amplifikasi isothermal berbasis DNA yang memanfaatkan ligasi padanan spesifik antara padanan probe sirkular dengan sekuens target. Berbeda dengan metode amplifikasi rantai polimerase (polymerase chain reaction/PCR) yang membutuhkan suhu siklik, RCA hanya memerlukan kondisi suhu tetap, menjadikannya lebih sederhana dan hemat energi. Keunggulan utama RCA terletak pada kemampuannya menghasilkan produk amplifikasi panjang dengan repetisi berulang dari target yang sama, sehingga meningkatkan sensitivitas deteksi secara signifikan, bahkan hingga level femtomolar.
Dalam pengembangan diagnostik MTBC, probe padanan dirancang secara spesifik untuk mengenali sekuens genom dari bakteri tuberkulosis. Setelah terikat, probe ini mengalami proses ligasi membentuk struktur sirkular yang kemudian diperkuat oleh enzim DNA polimerase dalam reaksi RCA. Produk amplifikasi yang dihasilkan kemudian ditangkap dan diukur menggunakan platform biosensor. Di sinilah peran sistem kolorimetri dan fluorometri menjadi sangat penting sebagai sistem pembacaan akhir (read-out system) yang memudahkan deteksi hasil oleh pengguna.
Biosensor kolorimetri bekerja dengan memanfaatkan perubahan warna sebagai indikator keberadaan produk RCA. Sinyal warna yang dihasilkan bersumber dari reaksi antara produk RCA dan nanopartikel emas (gold nanoparticles/AuNP) yang berperan sebagai reporter visual. Dalam kondisi positif, interaksi RCA dan AuNP akan menyebabkan agregasi partikel, mengubah warna larutan dari merah menjadi biru keunguan. Teknologi ini sangat cocok diterapkan di daerah dengan keterbatasan fasilitas laboratorium karena tidak memerlukan alat canggih—hasilnya dapat diamati langsung oleh mata telanjang.
Sementara itu, biosensor fluorometri memberikan akurasi yang lebih tinggi dengan memanfaatkan interaksi antara produk RCA dan molekul pewarna fluoresen. Molekul seperti SYBR Green atau probe berlabel fluorofor digunakan untuk menandai produk amplifikasi yang terbentuk, dan intensitas cahaya fluoresen diukur menggunakan spektrofluorometer. Pendekatan ini lebih sensitif dibandingkan sistem kolorimetri dan cocok untuk aplikasi laboratorium klinis dengan kebutuhan presisi tinggi. Kedua sistem biosensor ini dapat saling melengkapi, tergantung pada kebutuhan pengguna, baik untuk skrining cepat di lapangan maupun untuk konfirmasi di laboratorium rujukan.
Selain keunggulan teknisnya, kombinasi metode RCA dan biosensor ini juga menawarkan fleksibilitas dalam desain, waktu reaksi yang singkat (umumnya kurang dari 90 menit), serta potensi integrasi ke dalam sistem diagnostik portabel. Hal ini sangat relevan untuk pengembangan sistem point-of-care testing yang menjadi arah masa depan dalam penanganan penyakit menular, termasuk tuberkulosis.
Dengan demikian, pengembangan metode diagnostik Mycobacterium tuberculosis complex berbasis RCA dan biosensor kolorimetri serta fluorometri merupakan langkah strategis untuk meningkatkan deteksi dini yang akurat, cepat, dan terjangkau. Metode ini tidak hanya menawarkan sensitivitas dan spesifisitas tinggi, tetapi juga memungkinkan deteksi dalam kondisi sumber daya terbatas. Ke depan, pendekatan ini berpotensi besar untuk diadaptasi dalam sistem skrining nasional maupun sebagai teknologi diagnostik portabel berbasis mikrofluidik yang mendukung sistem pelayanan kesehatan primer di berbagai wilayah.
Leave a Reply