Freefastapp.net – Kini sektor kesehatan, lingkungan bahkan industri makanan mulai mengalami perubahan dikarenakan penggunaan teknologi biosensor. Adapun yang dimaksud dengan teknologi Biosensor adalah perangkat analitik yang menggunakan komponen biologis untuk mendeteksi zat kimia dan mengubah interaksi biologis ini menjadi sinyal yang bisa diukur.
Teknologi biosensor sendiri dikembangkan melalui kolaborasi ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu, termasuk biologi, kimia, fisika, dan teknik. Tidak ada satu individu atau organisasi tunggal yang dapat dikreditkan atas penemuan biosensor, karena teknologi ini terus berkembang melalui riset global yang melibatkan berbagai akademisi dan industri.
Hanya saja, konsep dasarnya diperkenalkan oleh Leland C. Clark pada tahun 1962 dengan penemuan biosensor glukosa, yang menggunakan enzim glukosa oksidase untuk mengukur kadar glukosa dalam darah. Seiring berjalannya waktu, berbagai institusi riset dan perusahaan teknologi di seluruh dunia, termasuk NASA, Universitas Stanford, dan perusahaan teknologi medis besar seperti Abbott Laboratories, telah berperan besar dalam mengembangkan dan menyempurnakan teknologi biosensor sehingga bisa diterapkan dalam berbagai bidang.
Dengan kemajuan dalam nanoteknologi, bioteknologi, dan kecerdasan buatan, biosensor kini dapat digunakan secara luas, mulai dari alat diagnostik medis, monitoring lingkungan, hingga kontrol kualitas dalam industri makanan. Pengembangan lebih lanjut terus dilakukan oleh laboratorium riset di universitas dan industri, menciptakan inovasi yang lebih presisi dan mudah diakses di berbagai bidang. Dalam penerapannya sendiri, teknologi ini terbagi dalam berbagai jenis. Apa saja itu?
Tentang Jenis Jenis Biosensor dan Aplikasinya
Secara umum, biosensor diklasifikasikan berdasarkan jenis transduser yang digunakan untuk mengubah sinyal biologis menjadi sinyal elektronik. Berikut adalah beberapa jenis utama biosensor:
Biosensor Elektrokimia
Biosensor elektrokimia adalah salah satu jenis biosensor yang paling umum digunakan. Sensor ini mendeteksi perubahan kimia dalam sebuah reaksi dan mengubahnya menjadi sinyal elektrik. Biasanya, biosensor ini menggunakan elektroda untuk mengukur konsentrasi ion atau zat yang ditargetkan.
Teknologi ini sendiri sudah diaplikasikan pada Glucometer yaitu salah satu contoh aplikasi biosensor elektrokimia. Alat ini digunakan untuk mengukur kadar gula darah pada penderita diabetes. Enzim glukosa oksidase di biosensor bereaksi dengan glukosa dalam darah, menghasilkan perubahan arus listrik yang kemudian diterjemahkan menjadi kadar glukosa yang terukur.
Selain itu, biosensor elektrokimia juga digunakan dalam deteksi penyakit, seperti kanker dan penyakit jantung, melalui pengukuran biomarker spesifik dalam cairan tubuh.
Biosensor Optik
Aplikasi lain dari teknologi ini adalah Biosensor optik yang bekerja dengan mendeteksi perubahan dalam sifat optik, seperti intensitas cahaya, panjang gelombang, atau polarisasi, yang terjadi akibat interaksi antara elemen biologis dan molekul target. Jenis biosensor ini biasanya menggunakan serat optik atau kristal fotonik sebagai bagian dari transduser. Hasil yang diberikan tergolong akurat sehingga mampu dilakukan pencegahan sejak dini.
Biosensor optik banyak digunakan dalam deteksi antigen dan antibodi dalam tubuh, misalnya untuk diagnosis penyakit infeksi seperti COVID-19. Dengan menggunakan sensor berbasis cahaya, antigen virus dapat dideteksi dengan cepat dan akurat. Selain itu, biosensor optik juga digunakan dalam industri makanan, untuk mendeteksi keberadaan mikroba atau kontaminan pada produk makanan dan minuman.
Biosensor Termal
Biosensor termal mengukur perubahan suhu yang dihasilkan oleh reaksi biologis atau kimia yang terjadi antara elemen biologis dan molekul target. Ketika molekul target bereaksi dengan sensor, mereka menghasilkan atau menyerap energi panas, yang kemudian terdeteksi oleh transduser termal.
Pada bidang kesehatan, biosensor termal sering digunakan untuk mendeteksi reaksi imunologis, di mana pelepasan panas saat antigen-antibodi bereaksi bisa diukur untuk diagnosis cepat. Sementara itu, pada bidang makanan maka teknologi ini digunakan untuk memantau aktivitas enzim dan deteksi bakteri, yang penting untuk memastikan kualitas dan keamanan produk makanan.
Biosensor Piezoelektrik
Biosensor piezoelektrik bekerja dengan mendeteksi perubahan massa atau gaya mekanik yang terjadi ketika molekul target berikatan dengan elemen biologis di permukaan sensor. Perubahan mekanis ini menghasilkan sinyal listrik yang dapat diukur.
Banyak digunakan untuk mendeteksi virus dan bakteri dalam sampel biologis atau lingkungan. Ketika bakteri atau virus berinteraksi dengan elemen biologis di biosensor, perubahan massa terdeteksi oleh transduser piezoelektrik. Sementara itu, di bidang lingkungan, biosensor piezoelektrik digunakan untuk mendeteksi polutan udara atau air, seperti logam berat atau pestisida.
Biosensor Berbasis Nanoteknologi
Dengan kemajuan nanoteknologi, biosensor telah meningkat secara signifikan dalam hal sensitivitas dan spesifisitas. Nanopartikel seperti nanotube karbon atau nanopartikel emas digunakan untuk memperkuat sinyal yang dihasilkan oleh interaksi biomolekul.
Sangat berguna untuk mendiagnostik medis terutama dalam deteksi penyakit pada tahap awal seperti kanker atau infeksi virus. Dengan sensitivitas tinggi, biosensor ini dapat mendeteksi konsentrasi biomolekul yang sangat rendah. Selain itu, biosensor nanoteknologi juga digunakan dalam deteksi lingkungan, terutama untuk mendeteksi bahan kimia berbahaya atau polutan dalam air dan tanah.
Manfaat Teknologi Biosensor
Sangat banyak keuntungan atau manfaat dari teknologi Biosensor ini bahkan nyaris hampir di semua bidang menggunakannya. Mulai dari bidang kesehatan, lingkungan hingga industri makanan. Pada bidang kesehatan, Biosensor memainkan peran penting terutama dalam diagnosa penyakit, monitoring pasien, dan pengembangan peralatan medis. Beberapa aplikasi penting di bidang ini meliputi:
Diagnostik Cepat
Digunakan untuk deteksi cepat berbagai penyakit seperti diabetes, kanker, penyakit jantung, dan infeksi. Misalnya, alat seperti glucometer memungkinkan pasien memantau kadar glukosa darah mereka di rumah.
Wearable Devices
Diterapkan dalam perangkat yang dapat dipakai seperti jam tangan pintar untuk memantau detak jantung, oksigen darah, dan bahkan tingkat stres. Teknologi ini membantu individu melacak kondisi kesehatan mereka secara real-time. Sementara itu, di bidang lingkungan Biosensor digunakan untuk mendeteksi dan memantau kualitas udara, air, dan tanah, sehingga dapat membantu mengidentifikasi polusi dan degradasi lingkungan. Aplikasi biosensor dalam lingkungan termasuk:
Deteksi Polutan
Biosensor optik dan piezoelektrik digunakan untuk mendeteksi zat berbahaya seperti logam berat, pestisida, dan zat kimia beracun lainnya dalam air dan udara. Teknologi ini memungkinkan deteksi dini dan pencegahan kerusakan lingkungan lebih lanjut.
Memantau Lingkungan Hidup
Dalam industri pertanian, biosensor membantu dalam memantau kualitas air irigasi dan kesehatan tanah, sehingga membantu petani menjaga produktivitas dan keberlanjutan pertanian. Terakhir, manfaat yang dirasakan dengan menggunakan teknologi Biosensor adalah di bidang industri makanan. Teknologi biosensor ini digunakan untuk menjamin kualitas dan keamanan produk.
Mereka dapat mendeteksi kontaminan, patogen, atau perubahan kualitas makanan akibat oksidasi atau degradasi mikroba. Sehingga bis menjamin kondisi makanan yang akan diproduksi secara massal atau yang akan diedarkan ke pasaran. Biosensor juga digunakan untuk mendeteksi bakteri seperti E. coli atau Salmonella, yang berpotensi menyebabkan keracunan makanan. Biosensor ini memungkinkan pemeriksaan cepat di seluruh rantai pasokan makanan.
Dengan demikian, kualitas makanan terjaga termasuk memastikan kadar nutrisi dalam makanan, membantu memastikan produk makanan tetap dalam kondisi optimal. Jadi, cukup banyak manfaat yang ada pada teknologi Biosensor ini. Dan bukan tidak mungkin jika penggunaannya akan semakin meluas mengingat perkembangan yang terus menerus dilakukan terutama oleh peneliti di bidangnya masing masing.
Baca Juga : Manfaat Teknologi Biosensor dalam Industri Makanan