25
APTAMER SEBAGAI BIOSENSOR BERBASIS DNA Disusun guna memenuhi tugas Mata Kuliah Biokimia KELOMPOK D : 1. Arinta Wulandari M0311010 2. Dwita Nur Aisyah M0311023 3. Ganjar Fadillah M0311031 4. Karima Apriany M0311041 5. Puji Estianingsih M0311055 6. Rahmat Hidayat M0311058 7. Tety Nur Indah M0311066 JURUSAN KIMIA i

Aptmer Biosensor

Embed Size (px)

DESCRIPTION

biochemistry

Citation preview

Page 1: Aptmer Biosensor

APTAMER SEBAGAI BIOSENSOR

BERBASIS DNADisusun guna memenuhi tugas Mata Kuliah Biokimia

KELOMPOK D :

1. Arinta Wulandari M0311010

2. Dwita Nur Aisyah M0311023

3. Ganjar Fadillah M0311031

4. Karima Apriany M0311041

5. Puji Estianingsih M0311055

6. Rahmat Hidayat M0311058

7. Tety Nur Indah M0311066

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

i

Page 2: Aptmer Biosensor

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas karunia-

Nya penulis dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah yang

berjudul “Kromatografi Kolom dan Aplikasinya Dalam Berbagai Bidang

Keilmuan” disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Kimia Pemisahan dan

Kromatografi, Jurusan Kimia FMIPA universitas Sebelas Maret Surakarta.

Secara garis besar tulisan ini mengkaji pembahasan dengan

menitikberatkan pada mekanisme pemisahan dengan prinsip kromatografi kolom

serta mengetahui aplikasi secara langsung dalam berbagai bidang disiplin

keilmuan.

Atas terselesaikannya makalah ini, penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Dr. Triana Kusumaningsih, S.Si.,M.Si selaku dosen pengampu mata

kuliah Biokimia Jurusan Kimia FMIPA UNS

2. Sahabat FMIPA Kimia 2011 UNS yang telah membantu memberikan

masukan selama penyusunan makalah ini.

3. Semua pihak yang telah membantu hingga dapat diselesaikannya karya

tulis ini.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih kurang sempurna, oleh sebab

itu penulis mengharapkan segala saran dan kritik yang bersifat membangun dan

mendukung penyempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat menambah

wawasan penulis dan bermanfaat bagi pembaca pada umumnya serta rekan-rekan

sebidang ilmu pada khususnya.

Surakarta, November 2013

Penulis

ii

Page 3: Aptmer Biosensor

DAFTAR ISI

Kata Pengantar............................................................................................ ii

Daftar Isi...................................................................................................... ii

Daftar Gambar............................................................................................. iii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1

A. Latar Belakang................................................................................. 1

B. Rumusan Masalah............................................................................ 2

C. Tujuan.............................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA................................................................ 3

A. Pengertian Aptamer…………........................................................ 3

B. Biosensor……………………........................................................ 3

C. Aptamer Berbasis Biosensor…………………………................... 4

D. Aptamer Berbasis Elektrokimia Biosensor………………………. 5

BAB IV DISKUSI DAN PEMBAHASAN................................................ 7

A. Prinsip Aptamer Biosensor……………………………………… 7

B. Hibridisasi dalam Biosensor DNA (Aptamer) Berbasis

Elektrokimia…………………………………………………….. 8

C. Cara Sekuensing DNA dengan Biosensor Elektrokimia………… 10

BAB V PENUTUP....................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 13

iii

Page 4: Aptmer Biosensor

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Skema Umum Biosensor......................................................... 7

Gambar 2. Aptamer Biosensor................................................................... 9

Gambar 3. Sistematik Aptamer Biosensor................................................ 9

iv

Page 5: Aptmer Biosensor

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Biosensor adalah alat untuk mendeteksi suatu analit yang menggabungkan

komponen biologis dengan komponen detektor fisikokimia. Ini terdiri dari 3

bagian: 1) unsur biologis sensitif bahan biologis misalnya jaringan,

mikroorganisme, organel, reseptor sel, enzim, antibodi, asam nukleat, dll yang

berasal bahan biologis atau biomimic, 2) transduser atau elemen detektor, bekerja

dengan cara yang fisikokimia; optik, piezoelektrik, elektrokimia, dll yang

mengubah sinyal yang dihasilkan dari interaksi antara analit dengan unsur

biologis menjadi sinyal listrik dan 3) elektronik yang terkait atau prosesor sinyal

yang terutama bertanggung jawab untuk menampilkan hasil dalam cara yang user-

friendly. Contoh umum dari biosensor komersial adalah biosensor glukosa darah,

yang menggunakan enzim glukosa oksidase untuk memecah glukosa darah turun.

Dalam melakukan hal itu pertama mengoksidasi glukosa dan menggunakan

dua elektron untuk mengurangi FAD (komponen enzim) untuk FADH2. Hal ini

pada gilirannya teroksidasi oleh elektrode (menerima dua elektron dari elektroda)

di sejumlah langkah. Arus yang dihasilkan adalah ukuran konsentrasi glukosa.

Dalam hal ini, elektroda adalah transduser dan enzim adalah komponen biologis

aktif. Aptamer memiliki spesifikasi dan afinitas tinggi untuk setiap molekul target

yang secara prinsip dapat dipilih untuk setiap molekul target yang diberikan,

mulai dari molekul kecil sampai besar seperti protein dan bahkan sel-sel. Selain

itu aptamer sangat mudah disintesis dengan reproduktifitas dan kemurnian yang

tinggi. Berbeda dengan protein berbasis antibody atau enzim, aptamers DNA

biasanya sangat stabil secara kimiawi. Apabila aptamer mengikat molekul target

maka akan mengalami perubahan konformasi yang signifikan, hal tersebut akan

menawarkan fleksibilitas yang besar dalam desain aptamer sebagai biosensor

dengan sensitivitas deteksi dan selektivitas yang tinggi. Aptamer adalah

oligonukleotida pita tunggal (ssDNA atau RNA), yang disintesis melalui proses

seleksi, disebut systematic evolution of ligands by exponential enrichment

1

Page 6: Aptmer Biosensor

(SELEX), dari sekumpulan oligonukleotida dengan sekuen acak (random

combinatorial libraries). Karena struktur 3-dimensinya yang unik, maka aptamer

dapat membentuk ikatan dengan berbagai target dengan afinitas yang sebanding

dengan antibodi. Oleh sebab itu dengan menggunakan aptamer sebagai biosensor

maka dapat dijadikan alat yang penting untuk diagnosa dan terapi yang lebih baik

dibandingkan menggunakan biosensor reseptor alamai seperti antibod atau enzim.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas maka rumusan masalah yang di kaji adalah sebagai

berikut :

1. Bagaimana prinsip dasar aptamer biosensor?

2. Bagaimana hibridisasi dalam aptamer biosensor berbasis elektrokimia?

3. Bagaimana cara sekuensing DNA dengan biosensor elektrokimia?

C. Tujuan

Adapun tujuan dari tulisan ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui prinsip dasar aptamer biosensor.

2. Mengetahui hibridisasi dalam aptamer biosensor berbasis elektrokimia.

3. Mengetahui cara sekuensing DNA dengan biosensor elektrokimia.

BAB II

2

Page 7: Aptmer Biosensor

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian aptamer

Aptamer adalah oligonukleotida pita tunggal (ssDNA atau RNA), yang

disintesis melalui proses seleksi, disebut systematic evolution of ligands by

exponential enrichment (SELEX), dari sekumpulan oligonukleotida dengan

sekuen acak (random combinatorial libraries). Karena struktur 3-dimensinya yang

unik, maka aptamer dapat membentuk ikatan dengan berbagai target dengan

afinitas yang sebanding dengan antibody. DNA dan RNA pada aptamer memiliki

kemampuan untuk berikatan dengan protein karena dia memilikin afinitas dan

selektivitas yang tinggi , bersifat spesik dan sedikit sekali variasi penganggu

molekul target yang dapat mengganggu aptamer . Aptamer kini dijadikan alat

untuk diagnose dan terapi. Aptamer berdasarkan biosensor ini memiliki kelebihan

dari pada biosensor yang menggunakan reseptor alami seperti antibody dan enzim.

(Wenjuan et al, 2008)

Aptamer disebut juga antibody kimia karena proses pembuatannya secara in

vitro berdasarkan proses SELEK. Tidak seperti pada antibody pada system imun

hewan, proses selek memungkinkan fabrikasi aptamer untuk non-imunogenik

yang tidak mungkin dihasilkan oleh system imun. Bahkan memunkinkan bila

produksi aptamer hanya pada daerah targer tertentu yang ini tidak bisa dilakukan

oleh antibody hewan, karena dia akan menghasilkan epitop pada molekul target.

B. Biosensor

Biosensor adalah alat pendeteksi atau penyelidik yang menggabungkan

komponen biologis (seperti mikroba, jaringan, sel, bakteri, protein, enzim dan

antibodi) dan elektronis untuk menghasilkan sinyal yang terukur, yang dapat

mendeteksi, mencatat, dan mengirimkan informasi secara cepat. Definisi klasik

mendefiniskan biosensor sebagai suatu perangkat atau instrumen analitik yang

menggunakan biomolekul seperti mikroba, jaringan, sel, protein, enzim, antibodi,

dan DNA untuk melakukan pengenalan, deteksi atau rekognisi pada suatu zat

biokimia tertentu, yang kemudian adanya perubahan sifat fisika-kimia pada

biomolekul tersebut dapat merepresentasikan informasi yang ditransduksikan

dengan transduser fisis menjadi besaran elektronik untuk bisa diolah selanjutnya.

3

Page 8: Aptmer Biosensor

Prinsip kerja biosensor adalah biokatalis atau senyawa aktif biologi akan

berinteraksi dengan zat kimia yang akan dideteksi (molekul target). Hasil interaksi

yang berupa besaran fisik seperti panas, arus listrik, potensial listrik atau lainnya

panas, arus listrik, potensial listrik atau lainnya akan dimonitor oleh transduser.

Besaran tersebut kemudian diproses sebagai sinyal sehingga diperoleh hasil yang

dapat dipahami pada suatu layar monitor.

Beberapa komponen dasar biosensor adalah sebagai berikut :

1. Bioreseptor. Merupakan komponen biologis yang peka, dibuat dengan teknis

biologis. Misalnya jaringan, mikroba, organel, sel, protein, enzim, antibodi,

nucleic acids dan sebagainya.

2. Transduser. Merupakan detektor yang bekerja secara fisikokimia,

piezoelektronik, optik, elektrokimia, dan sebagainya yang mengubah sinyal

yang dihasilkan dari interaksi antara analit dengan bioreseptor menjadi sinyal

lain (yaitu, transduser) yang dapat lebih mudah diukur dan dihitung.

3. Elemen elektronik. Prosesor sinyal utama yang bertanggung jawab untuk

menampilkan hasil yang mudah dipahami.

C. Aptamer berbasis Biosensor

Ketika antibodi menjadi dominan didalam pendeteksian protein, biosensor

yang mengunakan tipe dari pengenalan komponen telah disaingi keuntungannya

saat penemuan pertamanya ditahun 1990. Keuntungan tersebut adalah aptamer,

DNA, dan molekul RNA yang mengalami metodologi seleksi untuk mengikat

afinitas yang tinggi dan kekhususan dari kesukaan analit. Metodologi seleksinya

disebut SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment). DNA

yang secara acak mengandung 1014 hingga 1015 urutan acak diproduksi. Analit

tersebut bergerak menuju kolom dan DNA/RNA dilewatinya. Aptamer yang tidak

mengikat suatu analit secara spesifik akan dicuci ketika aptamer lain yang tidak

berikatan ditahan. Kekuatan ionik suatu kolom buffer ini kemudian diubah untuk

melepaskan molekul-molekul asam nukleat yang telah terikat dengan spesifitas

tinggi. Polymerase chain reaction (PCR) atau reverse-transcriptase polymerase

chain reaction (RT-PCR) dilakukan untuk kembali memperkuat suatu kolam yang

berisi urutan asam nukleat putative yang akan diuji. Siklus tersebut diulang untuk

4

Page 9: Aptmer Biosensor

mengisolasi ikatan asam nukleat yang spesifikasinya tinggi. Hasil urutan tersebut

dikloning kedalam bentuk plasmid dan dimasukan kedalam bakteri diikuti dengan

pengurutan modern untuk mengelusidasi analit tersebut. Aptamer-aptamer

menawarkan pengganti yang baik untuk antidodi karena mudah dalam

penanganan dan stabilitasnya (Nutiu, 2004).

Sintesis aptamer pada in vivo dibandingkan in vitro menghasilkan elastisitas

yang rendah terhadap respon imun. Kemampuan aptamer mengikat analit tidak

dengan sendiri menjamin dalam penerapannya untuk biosensor. Pengikatan

transduksi hingga pengukuran sinyal sama pentingnya. Pengukuran sinyal

transduksi biasanya terjadi pada bentuk elektriknya atau bentuk optiknya yang

mana telah disampaikan dalam literature. Peristiwa pengikatan mengubah

konfigurasi atau juga konformasi dari aptamer yang mana terjadi juga perubahan

sifat-sifat optic dari system tersebut (Steel, 1998).

Molekul-molekul analit yang berikatan menginduksikan perubahan terhadap

absorbansinya yang mana dapat dimonitor secara spektroskopi atau secara

kolorimetri. Ketika penggunaan aptamer-aptamer (bertentangan dengan antibodi)

menghasilkan lebih banyak struktur datar yang serbaguna dan kuat untuk

pendeteksian. (Alan, 2009)

D. Aptamer berbasis elektrokimia biosensor

Sebuah biosensor elektrokimia khas yang menggunakan elektroda permukaan

sebagai platform untuk melumpuhkan komponen penginderaan biologi (misalnya,

antibodi atau aptamers), dimana ikatan analit dipantau berdasarkan variasi arus

listrik. Hal ini analog dengan sensor glukosa pada umumnya, tujuan utamanya

adalah untuk menghasilkan miniatur, portabel, dan biosensor serbaguna baik

untuk mikromolekul maupun makromolekul.

Dalam pembuatan aptamer berbasis elektrokimia biosensor, salah satu bahan

elektroda yang paling populer digunakan adalah emas, setelah yang thiolated

DNA / RNA untai dapat bergerak melalui kuat Au- S. modifisi DNA atau RNA

dengan terminal tiol sangat mudah: phosphoramidite kimia sederhana pada DNA /

RNA synthesizer sudah cukup . Modifikasi permukaan Au dengan thiolated

untaian oligonukleotida dilakukan dengan mencelupkan Au ke dalam larutan

5

Page 10: Aptmer Biosensor

deposisi untuk membentuk monolayer rakitan. Hasil permukaan biasanya

mengalami langkah pasif (ditangani dengan larutan 1 - mercapto - 6 - hexanol )

untuk meminimalkan non - spesifik terikat untaian oligonukleotida.

Elektrokimia biosensor yang memanfaatkan berbagai desain sensor yaitu

dengan cara bagaimana helai aptamer dimasukkan ke dalam surfacebound DNA

membangun dan bagaimana sinyal elektrokimia diperoleh pada pengikatan analit .

aptamer berbasis elektrokimia biosensor dapat dibagi menjadi tiga jenis, yang

tergantung pada perubahan (i) konfigurasi, (ii) konformasi, dan (iii) konduktivitas

DNA aptamer yang mengandung membangun setelah mengikat suatu analit,

masing-masing.

BAB III

DISKUSI DAN PEMBAHASAN

6

Page 11: Aptmer Biosensor

A. Prinsip Aptamer Biosensor

Pada dasarnya biosensor terdiri dari tiga unsur yaitu unsur biologi (reseptor

biologi), transduser, dan sistem elektronik pemroses sinyal. Unsur biologi yang

umumnya digunakan dalam mendesain suatu biosensor dapat berupa enzim,

organel, jaringan, antibodi, bakteri, jasad renik, dan DNA. Unsur biologi ini

biasanya berada dalam bentuk teramobilisasi pada suatu transduser. Amobilisasi

sendiri dapat dilakukan dengan berbagai cara baik dengan adsorpsi fisik,

menggunakan membran atau perangkap matriks atau dengan membuat ikatan

kovalen antara biomolekul dengan transduser. Untuk transduser, yang banyak

digunakan dalam suatu biosensor adalah transduser elektrokimia, optoelektronik,

kristal piezoelektronik, transistor efek medan dan temistor. Proses yangterjadi

dalam transduser dapat berupa biosensor kalorimetrik, potensiometrik,

amperometrik, optikal maupun piezo-electric biosensor. Sinyal yang keluar dari

transduser ini kemudian diproses dalam suatu sistem elektronik misalnya perekam

atau komputer. Suatu Biosensor DNA (Aptamer) (atau genosensor) menggunakan

DNA yang diamobilisasi sebagai unsur pengenalnya. Untuk Biosensor DNA

(Aptamer) elektrokimia, unsur biologi yang digunakan adalah DNA dan

transdusernya adalah transduser lektrokimia. Metode elektrokimia yang

digunakan adalah voltametri, amperometri dan cyclic voltametry. Berikut adalah

contoh skema umum dari biosensor :

Gambar 1. Skema Umum Biosensor

B. Hibridisasi dalam Biosensor DNA (Aptamer) Berbasis Elektrokimia

7

Page 12: Aptmer Biosensor

Aspek yang penting pada hibridisasi biosensor adalah sensitivitas untuk

mendeteksi konsentrasi DNA yang serendah mungkin, dan elektivitas untuk dapat

mendeteksi titik mutasi. Metode tradisional untuk mendeteksi terjadinya

hibridisasi adalah sangat lambat dan memerlukan preparasi khusus. Ini yang

menjadi alasan mengapa akhir-akhir ini pengembangan biosensor hibridisasi

secara elektrokimia menjadi sangat menarik.

Suatu biosensor hibridisasi DNA elektrokimia pada dasarnya terdiri dari

suatu elektrode yang dimodifikasi dengan ssDNA yang disebut probe. Karena

elektrode dimodifikasi dengan probe, maka akan menyebabkan interaksi dengan

sampel melalui pengenalan urutan komplementernya, di antara yang lainnya, di

bawah kondisi pH, kekuatan ion, dan temperatur tertentu.

Tahap selanjutnya adalah deteksi pembentukan double helix. Tahap-tahap

pembuatan biosensor hibridisasi elektrokimia meliputi amobilisasi probe,

hibridisasi dan deteksi terjadinya hibridisasi. Deteksi terjadinya hibridisasi DNA

antara probe dengan target adalah DNA diamobilisasi hingga menyebabkan basa-

basa dapat mengalami biopengenalan dengan urutan komplementernya. Dalam hal

ini, sifat elektrode memainkan peranan yang sangat penting. BagHaimana

kompromi basa-basa untuk berinteraksi dengan permukaan elektrode dan

selanjutnya mereka dapat membentuk double helix. Untuk transduser pada

biosensor digunakan transduser elektrokimia. Secara elektrokimia, fungsi dari

biosensor dijalankan berdasar pada kelistrikan yang timbul dari sampel berupa

sinyal. Sinyal yang keluar dari transduser ini diproses dalam suatu sistem

elektronik recorder atau komputer. Pada sistem biologis, sering terdapat reaksi

redoks pada enzim. Pertukaran elektronnya bisa dideteksi dengan metode

elektrokimia untuk mendapatkan hubungan dengan konsentrasi zat yang terkait

dalam reaksi redoks tersebut. Metode elektrokimia yang dipakai amperometri.

Elektrode mengkonversi pengenalan pasangan basa menjadi sinyal listrik yang

dapat diukur terhadap waktu.

8

Page 13: Aptmer Biosensor

Gambar 2. Aptamer Biosensor (Radi, 2011)

Pemilihan asam nukleat untuk preparasi suatu biosensor berdasarkan DNA

bergantung pada apa yang akan di-sense. Biosensor untuk mendeteksi urutan

DNA, suatu ssDNA, biasanya digunakan oligonukleotida pendek sebagai elemen

biosensing. Dendrimer dan analog DNA dapat digunakan juga untuk tujuan ini

Suatu Biosensor DNA (Aptamer) (atau genosensor) menggunakan DNA yang

diamobilisasi sebagai unsur pengenalnya. Biosensor DNA (Aptamer) secara

elektrokimia merupakan suatu elektrode yang mengkonversi pengenalan pasangan

basa menjadi sinyal listrik yang dapat diukur. Biosensor DNA (Aptamer)

berdasarkan proses pengenalan asam nukleat berkembang pesat ke arah pengujian

yang cepat terhadap penyakit infeksi maupun genetik.

Gambar 3. Sistematik Aptamer Biosensor

Transduser elektrokimia sering digunakan untuk mendeteksi terjadinya

hibridisasi DNA, karena sensitivitasnya, dimensinya yang kecil dan biayanya

yang tidak mahal. Beberapa piranti melibatkan amobilisasi probe single-stranded

(ss-) pada permukaan elektrode untuk mengenali pasangan basa komplementernya

dalam larutan sampel. Pembentukan dupleks biasanya dideteksi dengan

9

Page 14: Aptmer Biosensor

penggunaan indikator hibridisasi elektroaktif. Indikator biasanya menggunakan

kompleks logam kationik, seperti Co[phen] atau Co[bpy]atau senyawa organik

penginterkalasi (seperti acridine orange dan biru metilen), yang berinteraksi

dengan cara yang berbeda antara ss-DNA dan ds-DNA. Respon elektrokimia yang

meningkat karena asosiasi indikator dengan permukaan dupleks kemudian

berperan sebagai sinyal hibridisasi.

C. Cara Sekuensing DNA dengan Biosensor Elektrokimia

Sekuensing DNA berbasis sensor elektrokimia memanfaatkan berbagai sifat

kimia yang berbeda berupa interaksi skala nano pada larutan target ,lapis tipis

antara larutan dan permukaan elektroda yang solid. Berbagai pendekatan untuk

deteksi elektrokimia telah berkembang, termasuk elektrokimia langsung pada

DNA, elektrokimia dengan elektroda polimer termodifikasi, elektrokimia yang

meliputi reaksi redoks spesifik DNA, electrochemical amplifications dengan

partikel-partikel nano, dan perangkat elektrokimia berdasarkan sistem transpor

kimia media DNA. Metode yang tepat digunakan adalah metode elektronika

secara tak langsung.

Dalam penelitian tersebut yang dibutuhkan hanya peralatan dasar

elektrokimia untuk pendeteksian secara elektronika dengan membuat hibridisasi

yang menarik. Metode tersebut adalah metode amperometri dengan menggunakan

film (membran) sangat tipis terbuat dari polimer polipirol dengan campuran

minyak oligonukleotida, dengan limit deteksi yang rendah yaitu 1,6 fmol dalam

0,1 mL. Fokus utama adalah terhadap deteksi DNA dengan metode elektrokimia

tidak langsung. DNA silikon yang sensitif dan bebas label merupakan basis dari

mikrosensor elektrokimia yang dibuat dengan menggunakan film tipis dari

polipirol yang dipasangkan dengan probe oligonukleotika. Metode yang

digunakan untuk deteksi target DNA yang melawan patogen adalah amperometri.

Silikon untuk sensor elektrokimia yang disatukan dalam bentuk chip didesain

dengan 12 disc elektroda dengan ukuran 3×4. Disiapkan elektroda dengan

diameter 90 mm dan dibuat jarak antara pusat elektroda ke pusat sepanjang 250

mm. Semua elektroda berlokasi di bawah wadah reaksi elektrokimia dan setiap

elektroda dikontrol secara individu. Dua batang silikon berukuran 60 inchi

10

Page 15: Aptmer Biosensor

digunakan sebagai substrat dalam pembuatan sensor elektrokimia ini. Emas

digunakan sebagai material elektrodanya. Ukuran chip yang digunakan adalah 1

cm x 1 cm, dan volume wadah adalah 0,5 cm x 0,5 cm x 0,67 cm. Elektroda yang

digunakan adalah 5000A disc emas yang dilapisi oleh 200A titanium.

Setelah logam dideposisi, lapisan insulator dengan 2000A silikon dioksida,

2000A silikon nitrida, dan 2000A silikon dioksida diendapkan oleh PECVD.

Untuk membentuk bilik reaksi elektrokimia dan bilik hibridisasi DNA, silikon

kedua digunakan sehingga terbentuk rongga dan terbentuk bilik reaksi. Lapisan

insulator kemudian diluruskan dengan lapisan yang saling berikatan oleh PDMS

pada suhu kamar. Permukaan elektroda dipoles dengan serbuk alumina dan dicuci

dengan air, serta dikeringkan dengan nitrogen untuk uji perbandingan.

Aplikasi dari elektrokimia dalam bidang kedokteran, medis, forensik, dan

obat-obatan, dengan cara mendeteksi dan mengkuantifikasi urutan dari rantai

DNA sangat mudah, dapat dipercaya, hemat, dan dapat dilakukan dalam skala

besar dengan menggunakan metode amperometri. Sebelumnya telah berkembang

metode Maxam-Gilbert dan metode Sanger. Metode Sanger saat ini merupakan

metode yang banyak dipakai baik dalam skala laboratorium maupun massal.

Aplikasi elektrokimia yang yang diterapkan pada bioteknologi biosensor

memberikan alternatif yang menarik dalam perkembangan pengetahuan dan

teknik sekuensing DNA dari yang telah ada sebelumnya.

BAB IV

11

Page 16: Aptmer Biosensor

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan uraian di atas, maka dapat disimpulkan :

1. Pada dasarnya biosensor terdiri dari tiga unsur yaitu unsur biologi

(reseptor biologi), transduser, dan sistem elektronik pemroses sinyal.

2. Aspek yang penting pada hibridisasi biosensor adalah sensitivitas untuk

mendeteksi konsentrasi DNA yang serendah mungkin, dan elektivitas

untuk dapat mendeteksi titik mutasi.

3. Sekuensing DNA berbasis sensor elektrokimia memanfaatkan berbagai

sifat kimia yang berbeda berupa interaksi skala nano pada larutan

target ,lapis tipis antara larutan dan permukaan elektroda yang solid.

B. Saran

Secara kualitatif, kebutuhan akan biosensor sangat besar. Dan diperkirakan

permintaan biosensor di pasaran dunia akan selalu meningkat tiap tahun. Sehingga

sudah seyogyanya para peneliti memanfaatkan momentum tersebut untuk dapat

merintis dan mengembangkan sistem sensor dengan kreatifitas, langkah dan

kebijakan yang lebih baik lagi

DAFTAR PUSTAKA

12

Page 17: Aptmer Biosensor

Alan, K. H Cheng, et al. 2009. Design and Testng of Aptamer Biosensor for

Protein and Small molecules. Bioelectrochemistry 77, 1-12

Nutiu, Y. Lu. (2004). Structure-switching signal aptamers: transducing molecular.

Chem Eur J, 1868-1876.

Radi, Elgawad. 2011. Electrochemical Aptamer-Based Biosensor : Recent

Advanes and Perspective. International Journal of Electrochemistry Vol.

2011, Hal. 17

Steel, T.M. Herne, M.J. Tarlov. (1998). Electrochemical quantitation of DNA

immobi-lized on gold. Anal Chem, 4670–4677.

Wenjuan et al. 2008. Aptamer Biosensor for Protein Detection Using Gold

Nanoparticles. Analytical Chemsitry, 373, 213-219

13