Deteksi kadar asam urat dalam tubuh manusia memegang peranan penting dalam diagnosis dan pemantauan penyakit metabolik seperti hiperurisemia dan gout. Dalam praktik klinis maupun aplikasi pemantauan mandiri, dibutuhkan suatu metode analisis yang tidak hanya cepat dan akurat, tetapi juga ekonomis serta mudah digunakan. Salah satu pendekatan inovatif yang muncul dalam beberapa tahun terakhir adalah pengembangan biosensor elektrokimia non-enzimatik yang menggunakan elektroda berbasis graphene hasil pencetakan layar atau Screen Printed Graphene Electrode (SPGE) yang telah dimodifikasi dengan struktur nanodendrit emas. Modifikasi ini menghasilkan platform sensor dengan sensitivitas tinggi tanpa memerlukan keberadaan enzim sebagai elemen pengenal biologis, yang selama ini menjadi komponen utama pada biosensor konvensional.
Elektroda graphene cetak layar dikenal karena keunggulannya dalam konduktivitas listrik yang tinggi, kestabilan kimia, serta fleksibilitas dalam proses manufaktur massal dengan biaya rendah. Permukaan graphene yang luas dan aktif secara elektrokimia menjadi media ideal untuk mendukung pertumbuhan struktur nano, salah satunya adalah nanodendrit emas. Dalam sistem ini, nanodendrit emas disintesis secara elektrokimia langsung di atas permukaan SPGE, membentuk cabang-cabang nano dengan luas permukaan yang sangat besar. Struktur bercabang ini tidak hanya memperluas area aktif untuk reaksi elektrokimia, tetapi juga meningkatkan transfer elektron secara signifikan, sehingga memperkuat sinyal sensor dalam mendeteksi molekul target seperti asam urat.
Tidak seperti biosensor berbasis enzim, sistem non-enzimatik tidak memerlukan penambahan enzim seperti uricase, yang dikenal sensitif terhadap suhu, pH, serta memiliki masa simpan yang terbatas. Pendekatan non-enzimatik dengan SPGE termodifikasi nanodendrit emas (SPGE-AuND) memungkinkan reaksi oksidasi asam urat berlangsung langsung pada permukaan elektroda tanpa keterlibatan biokatalis. Hal ini meningkatkan kestabilan sensor secara keseluruhan dan mengurangi risiko degradasi biologis yang biasanya menjadi kendala utama dalam penggunaan jangka panjang biosensor enzimatik.
Pengujian elektrokimia menggunakan teknik seperti voltammetri siklik dan voltammetri pulsa diferensial menunjukkan bahwa biosensor SPGE-AuND memiliki batas deteksi rendah, linearitas yang luas, serta respon yang cepat terhadap perubahan konsentrasi asam urat. Sinyal yang dihasilkan sangat stabil dan reproducible, bahkan dalam lingkungan yang mengandung senyawa interferen seperti glukosa dan asam askorbat yang umum ditemukan dalam cairan biologis. Hal ini menunjukkan selektivitas tinggi dari sistem non-enzimatik berbasis nanodendrit emas, menjadikannya sangat ideal untuk aplikasi dalam pengujian sampel nyata seperti serum darah atau urine.
Keunggulan lain dari biosensor ini adalah kesederhanaan dalam proses fabrikasi dan potensi integrasi ke dalam perangkat portabel berbasis elektronik, yang memungkinkan deteksi asam urat dilakukan secara langsung di tempat pelayanan kesehatan tanpa memerlukan laboratorium khusus. Proses sintesis nanodendrit emas secara elektrodeposisi juga tidak memerlukan agen pengarah pertumbuhan, yang berarti lebih ramah lingkungan dan mengurangi kompleksitas proses produksi. Selain itu, desain sensor berbasis SPGE memungkinkan penggunaan sekali pakai atau disposable, yang penting dalam menjaga higienitas dan menghindari kontaminasi silang antar sampel.
Secara keseluruhan, biosensor elektrokimia non-enzimatik berbasis SPGE termodifikasi nanodendrit emas merepresentasikan kemajuan teknologi sensor yang signifikan untuk deteksi asam urat. Pendekatan ini menggabungkan kestabilan tinggi, sensitivitas luar biasa, kemudahan produksi, dan efisiensi biaya, sekaligus menghilangkan ketergantungan terhadap bahan biologis yang rentan. Dengan potensi untuk diterapkan dalam sistem point-of-care maupun alat pemantauan kesehatan personal, biosensor SPGE-AuND membuka jalan bagi solusi diagnostik yang lebih praktis dan berkelanjutan di masa depan.
Leave a Reply