Pengembangan biosensor asam urat yang cepat, sensitif, dan selektif sangat diperlukan untuk pemantauan kesehatan metabolik serta diagnosis dini gangguan hiperurisemia dan penyakit gout. Salah satu pendekatan mutakhir dalam teknologi biosensor elektrokimia adalah penggunaan elektroda graphene cetak layar atau Screen Printed Graphene Electrode (SPGE) yang dimodifikasi dengan nanodendrit emas tanpa menggunakan agen pengarah pertumbuhan atau growth agent director. Modifikasi ini menghasilkan struktur nanodendrit emas yang unik dan berperan penting dalam meningkatkan performa biosensor, sekaligus menyederhanakan proses sintesis dan meminimalisir penggunaan bahan kimia tambahan yang berpotensi menimbulkan kontaminasi.
Elektroda graphene cetak layar merupakan substrat sensor yang memiliki konduktivitas listrik tinggi, kestabilan mekanik, serta kemudahan produksi massal dengan biaya rendah. Permukaan graphene yang kaya akan gugus fungsi juga mendukung ikatan kimia dan adsorpsi material nanostruktur. Penambahan nanodendrit emas pada permukaan SPGE dilakukan melalui metode elektrodeposisi tanpa menggunakan growth agent director, yaitu zat kimia yang biasa digunakan untuk mengarahkan bentuk nanostruktur selama pertumbuhan. Tanpa growth agent director, nanodendrit emas tumbuh secara spontan dan alami pada permukaan graphene dengan morfologi bercabang yang sangat luas dan kompleks, meningkatkan luas permukaan elektroda secara signifikan.
Nanodendrit emas yang terbentuk menunjukkan sifat elektrokatalitik unggul dan efisiensi transfer elektron yang tinggi, yang sangat penting dalam pengembangan biosensor elektrokimia. Struktur bercabang pada nanodendrit menyediakan situs aktif lebih banyak untuk interaksi dengan molekul target, dalam hal ini asam urat, sehingga meningkatkan sensitivitas deteksi. Selain itu, sifat biokompatibilitas emas memastikan stabilitas ikatan dengan enzim atau molekul pengenal lain yang diimmobilisasi pada permukaan elektroda untuk pengukuran spesifik.
Pengujian biosensor dengan elektroda SPGE yang termodifikasi nanodendrit emas tanpa growth agent director menunjukkan peningkatan signifikan dalam respons elektrokimia terhadap variasi konsentrasi asam urat. Sensor ini mampu mendeteksi asam urat dengan batas deteksi rendah dan waktu respons yang singkat, serta menunjukkan linearitas pengukuran yang baik dalam rentang konsentrasi klinis. Keunggulan lain yang diperoleh adalah penurunan interferensi dari senyawa lain yang sering ditemukan bersama asam urat dalam sampel biologis, berkat sifat selektif permukaan elektroda nanodendrit emas.
Pengembangan biosensor berbasis SPGE nanodendrit emas tanpa growth agent director juga memiliki keunggulan praktis dalam hal proses produksi yang lebih sederhana dan ramah lingkungan, mengingat tidak menggunakan bahan kimia pengarah pertumbuhan yang dapat menimbulkan limbah berbahaya. Hal ini mendukung prinsip green chemistry sekaligus mempermudah skalabilitas produksi biosensor untuk aplikasi luas. Desain biosensor ini juga kompatibel dengan sistem portabel dan perangkat point-of-care, memungkinkan monitoring kadar asam urat secara real-time di fasilitas kesehatan primer maupun dalam pemantauan mandiri pasien.
Secara keseluruhan, rancang bangun biosensor asam urat berbasis Screen Printed Graphene Electrode termodifikasi nanodendrit emas tanpa growth agent director merepresentasikan kemajuan teknologi sensor elektrokimia yang inovatif dan berkelanjutan. Dengan memadukan keunggulan graphene cetak layar dan nanostruktur emas bercabang yang dihasilkan tanpa bahan kimia pengarah, biosensor ini menawarkan solusi deteksi asam urat yang efisien, sensitif, dan mudah diaplikasikan dalam dunia medis dan diagnostik. Teknologi ini membuka peluang baru untuk pengembangan biosensor multifungsi dengan platform serupa untuk berbagai biomarker lain yang penting dalam bidang kesehatan.
Leave a Reply