PENYUSUN : 1. Eka Yuli Astuti ( ) 2. Lia Ariesta Ifron ( ) PEMBIMBING : Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PENYUSUN : 1. Eka Yuli Astuti ( ) 2. Lia Ariesta Ifron ( ) PEMBIMBING : Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng"

Deddy Indradjaja
6 tahun lalu
Tontonan:

1 PENYUSUN : 1. Eka Yuli Astuti ( ) 2. Lia Ariesta Ifron ( ) PEMBIMBING : Prof. Dr. Ir. Heru Setyawan, M.Eng LABORATORIUM ELEKTROKIMIA dan KOROSI JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2 Penderita Diabetes (juta jiwa) Perkembangan Jumlah Penderita Diabetes Tahun India China Amerika Serikat Indonesia Jepang Penyakit diabetes belum ada obatnya Pengendalian kadar glukosa darah Penelitian untuk mengembangkan pemenuhan biosensor yang murah dan akurat Harga Biosensor relatif mahal Diperlukan alat pemantau glukosa darah

3 Biosensor untuk diabetes berbasis enzim yang selektif terhadap glukosa keaktifan enzim akan menurun seiring berjalannya waktu Teknik Immobilisasi enzim Adsorpsi pada penyangga padat Pemerangkapan dalam polimer Pengikatan kovalen Sol - gel

4 Pemerangkapan enzim dalam jumlah besar ph terlalu ekstrim Stabilitas panas dan kimia Kesederhanaan pembuatannya tanpa modifikasi kovalen Fleksibilitas dalam mengontrol ukuran dan geometri pori SOL-GEL (berbasis senyawa alkoksida) Konsentrasi alkohol tinggi Struktur lapisan sol-gel sangat porous Senyawa alkoksi relatif mahal dan bersifat racun Dibutuhkan sumber silika yang ramah lingkungan dan murah, yaitu: WATER-GLASS

5 Harga enzim HRP relatif mahal Prussian Blue, sebagai pengganti enzim HRP Kemampuan prussian blue untuk mendeteksi hidrogen peroksida menyebabkan prussian blue dapat digunakan untuk menggantikan enzim HRP Prussian blue memiliki aktivitas elektrokatalik dan stabilitas tinggi, serta mudah dibuat.

6 Bekerja dengan menangkap sinyal akibat terjadinya perpindahan elektron hasil reaksi redoks Waktu respon dan kepekaan yang baik. Biosensor amperometrik lebih sensitif, cepat, murah dan mudah diganti mendeteksi akumulasi muatan yang ditimbulkan ikatan selektif Memiliki tingkat linieritas yang tinggi

7 Subramanian, dkk(1999) dilanjutkan Yang,dkk(2003) Metode immobilisasi dengan pengikatan kovalen memerlukan waktu yang cukup lama sehingga dapat menurunkan aktivitas dan stabilitas enzim. Zhu, dkk (2002) Penggunaan prussian blue dapat mencegah interferensi glukosa dengan bahan lain. Gupta dan Chaudhury (2007) Immobilisasi biomolekul pada matriks sol gel dapat mencegah perembesan keluar tetapi seringkali menurukan aktivitas dan stabilitas enzim Liang, dkk (2008) Biosensor komposit GOD/sol gel titania/prussian blue menunjukkan sensitivitas dan respon yang baik.

8 1. Mempelajari pengaruh teknik immobilisasi enzim GOD terhadap aktivitas biosensor glukosa. 2. Mempelajari pengaruh jumlah enzim yang digunakan terhadap kinerja biosensor dan kondisi pengukuran yang meliputi potensial kerja, ph dan suhu larutan β- D-Glucose.

9 Pembuatan sol silika dari waterglass Precursor Sol Silika Pembuatan Biosensor Elektrodeposisi dan Aktivasi Prussian Blue pada kawat Pt Immobilisasi enzim Glucose oxidase Uji amperometrik

10 Pembuatan sol-silika H 2 O Waterglass - Na 2 O.((SiO 2 ) R ) Konsentrasi Silika: 3,6 % berat Didinginkan pada suhu kamar Temperatur 60 C Dilewatkan kation resin vol.ratio = 1 : 1 Silicic acid Larutan KOH dengan konsentrasi 0,5% berat vol.ratio = 1 : 5 Silicic acid Reaksi Pergantian dengan Resin Na aq R SO Na s H aq R SO 3H s 3

11 Elektrodeposisi prussian blue pada platina Platina dicuci dengan air demin dan alkohol Dioven dengan Suhu 100 ⁰C larutan 10 ml 1 mm FeCl 3, 10 ml 1 mm K 3 Fe(CN) 6, 10 ml 0,1 M HCl, dan 10 ml 0,1 M KCl Platina ditempatkan pada sel elektrokimia yang berisi larutan campuran dengan potensial 0,2 0,8 V sebanyak 10 cyclic. Kawat selanjutnya dibilas dengan air demin.

12 4Fe [Fe (CN) ] + 3e Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3

13 Aktivasi prussian blue pada platina Elektroda Platina 20 ml 0,1 M HCl dan 20 ml 0,1 M KCl cyclic voltammetry dilakukan sebanyak 25 kali pada potensial 0,35 sampai -0,05 V dengan scan rate 0,05 V/detik. Kawat selanjutnya dibilas dengan air demin dan dikeringkan.

14 Fe 2 Fe CN 3 6 Fe CN 6 4 Fe 3 Prussian white Prussian blue

15 Immobilisasi Enzim GOD Platina/PB Enzim GOD Platina/PB Larutan campuran sol silika/god Platina/PB/GOD Vol ratio 1 : 2 Pelapisan silika dengan Dip Coating Platina/PB/GOD/Sol-Gel silika Metode Sandwich Sol silika Di aging selama 6 jam pada suhu kamar. Dan disimpan pada suhu 4 ⁰C sampai uji aktivitas Platina/PB/GOD/Sol-Gel silika Metode Matrix

16 Percobaan amperometrik (Autolab PGSTAT30) Elektroda Pt/PB/GOD/Sol-gel silika Larutan β-d-glucose divariasikan pada ph antara 6 8. Suhu larutan β- D-Glucose divariasikan antara C Platina ditempatkan pada sel elektrokimia yang berisi larutan β-d- Glucose 5mM sebanyak 25 ml dengan potensial konstan selama 60 detik.

Ilustrasi Desain Biosensor kawat platina prussian blue matriks sol-gel

terperangkap dalam sol-gel silika e e e e e 2 1 3 Metode Sandwich

2K 2e Fe K Fe CN 4 K 4 PB 6 3 6 3 2 2 1 2 1 2 4 4 PB 4 PW 6 3 2OH 6

17 Ilustrasi Desain Biosensor kawat platina prussian blue matriks sol-gel Glucose oxidase kawat platina prussian blue Glucose oxidase terperangkap dalam sol-gel silika e e e e e Metode Sandwich Metode Matrix e e e e e Fe Fe 4 Fe CN H O Fe Fe CN PW Fe CN 2K 2e Fe K Fe CN 4 K 4 PB PB 4 PW 6 3 2OH 6 3-2K (1) (2) a Mekanisme Reaksi pada lapisan GOD b Mekanisme Reaksi pada lapisan Prussian Blue

18 Pengaruh Desain Biosensor Terhadap Respon Arus Biosensor I (µa) Sandwich Matrix Metode Matrix dan Sandwich memberikan respon arus yang relatif sama -2.0 E (V) vs Ag/AgCl Pembuatan biosensor dilakukan dengan enzim loading 2,48 mg/cm 2, serta kondisi larutan β-d-glucose 5mM pada suhu kamar dan ph 7.

19 Pengaruh Enzim Loading Terhadap Respon Arus Biosensor I (µa) Enzim Loading (mg/cm 2 ) Pembuatan biosensor dilakukan dengan desain matrix, serta kondisi pengukuran dengan potensial kerja 0,4 volt, larutan β-d-glucose 5mM pada suhu kamar dan ph 7.

20 Pengaruh Potensial Pengukuran Terhadap Respon Arus Biosensor I (µa) E (V) vs Ag/AgCl Pembuatan biosensor dilakukan dengan desain matrix dan enzim loading 2,48 mg/cm 2, serta larutan β-d-glucose 5mM pada suhu kamar dan ph 7.

21 Pengaruh ph larutan β-d-glucose Terhadap Respon Arus Biosensor I (µa) ph Pembuatan biosensor dilakukan dengan desain matrix dan enzim loading 2,75 mg/cm 2, serta kondisi pengukuran dengan potensial kerja 0,4 volt, larutan β-d-glucose 5mM pada suhu kamar.

22 Pengaruh Suhu larutan β-d-glucose Terhadap Respon Arus Biosensor I (µa) Suhu (ºC) Pembuatan biosensor dilakukan dengan desain matrix dan enzim loading 2,75 mg/cm 2, serta kondisi pengukuran dengan potensial kerja 0,4 volt, larutan β-d-glucose 5 mm pada ph 7.

23 1. Desain matrix yang lebih sederhana menghasilkan respon arus yang relatif sama dengan metode sandwich 2. Respon Arus yang relatif besar dihasilkan pada Enzim loading 2,75 mg/cm 2 3. Respon Arus yang relatif besar dihasilkan pada kondisi pengukuran dengan potensial kerja 0,4 volt terhadap Ag/AgCl, larutan β-d-gluocose ph 7 dan suhu 30 C

dokumen-dokumen yang mirip

PELAPISAN BAJA DENGAN SILIKA SECARA ELEKTROFORESIS UNTUK MENCEGAH KOROSI

HASIL SKRIPSI : PELAPISAN BAJA DENGAN SILIKA SECARA ELEKTROFORESIS UNTUK MENCEGAH KOROSI Penyusun : NI MADE INTAN PUTRI SUARI (2307.100.020) ANCE LINASARI ORLINTA S.M. (2307.100.030) Laboratorium Elektrokimia