Freefastapp.net – Seperti yang kita ketahui, domain bioteknologi sedang berkembang dan ada permintaan besar untuk pengujian cepat agar bisa lebih banyak diterapkan di berbagai sektor termasuk industri makanan, perawatan kesehatan, keamanan pangan, pemantauan lingkungan, dan biosekuriti. Kemajuan dalam teknologi mikrofabrikasi dan miniaturisasi seperti mikroelektronika, nanoteknologi, dan mikrofluida telah mengarah pada penerapan Biosensor. Selain itu, berbagai metode penginderaan atau sensing dan transduksi seperti teknik elektrokimia, optik, piezoelektrik, dan magnetik menawarkan beragam opsi untuk pengembangan berbagai jenis Biosensor.
Apa itu Biosensor?
Biosensor terdiri dari dua komponen utama dalam desainnya yaitu bioreseptor dan transduser. Bioreseptor adalah biomolekul yang mengenali analit target. Transduser adalah komponen yang mengubah peristiwa pengenalan menjadi sinyal yang dapat diukur. Kedua komponen ini terintegrasi pada desain sensor tunggal. Ada berbagai jenis Biosensor berdasarkan mekanisme transduksi seperti transduser konvensional, transduser piezoelektrik, transduser konduktometri, termistor enzim, kapasitif, dan masih banyak lagi.
Manfaat atau Keunggulan Biosensor
Teknologi Biosensor banyak digunakan karena memiliki banyak manfaat. Berikut ini adalah manfaat atau keuntungan umum Biosensor yang dapat bervariasi berdasarkan teknologi Biosensor tertentu, jenis Biosensor, aplikasinya, dan metodologi implementasinya.
- Biosensor menawarkan sensitivitas tinggi yang memungkinkan deteksi dan kuantifikasi konsentrasi rendah analit atau perubahan halus dalam interaksi biomolekuler.
- Biosensor menawarkan selektivitas tinggi sehingga dapat mendeteksi dan mengukur analit target yang diinginkan sambil meminimalkan gangguan dari komponen lain dalam pengujian dan pengukuran sampel yang kompleks.
- Biosensor menawarkan waktu respons cepat yang memungkinkan pengukuran proses biologis atau analit secara cepat dan real-time.
- Desainnya portabel dan ukurannya ringkas. Ini membuatnya cocok untuk perangkat yang dapat dikenakan, pengujian di tempat, dan diagnostik di tempat.
- Beberapa Biosensor memungkinkan deteksi simultan beberapa analit yang memungkinkan analisis paralel dalam pengukuran tunggal.
- Biosensor memerlukan volume yang kecil untuk pengujian dibandingkan dengan teknik lab tradisional. Ini mengurangi kebutuhan untuk pengumpulan sampel dalam jumlah besar dan meminimalkan limbah.
- Platform Biosensor dapat disesuaikan untuk mendeteksi berbagai macam analit yang meliputi molekul kecil, asam nukleat, protein, sel, dll. Ini membuatnya serbaguna untuk berbagai aplikasi.
Aplikasi Biosensor
Pengembangan Biosensor dimulai pada tahun 1960-an. Sejak saat itu, berbagai macam Biosensor telah dibuat, seperti Biosensor DNA, sensor imun, Biosensor berbasis enzim, berbasis jaringan, termal, piezoelektrik, magnetik, dan optik.
Hingga saat ini, Biosensor telah diadopsi oleh berbagai bidang ilmiah, termasuk ilmu pangan, medis dan perawatan kesehatan, biologi kelautan, hingga militer. Keunggulan utama dari teknologi ini sifatnya yang lebih stabil dan sensitif daripada metode pengumpulan data alternatif dan konvensional. Di bawah ini akan di bahas bagaimana sensor ini telah diadaptasi untuk digunakan dalam berbagai aplikasi ilmiah, khususnya di industri makanan dan kesehatan.
Aplikasi Di Industri Makanan
Metode tradisional pemrosesan dan pemantauan makanan telah diperbarui dalam beberapa tahun terakhir dengan adopsi Biosensor. Teknik konvensional memakan waktu dan rentan terhadap kesalahan manusia. Untuk meningkatkan efektifitas pemrosesan dan pemantauan makanan serta mengurangi kebutuhan waktu, industri makanan telah mengembangkan Biosensor yang menawarkan metode sederhana dan murah untuk mengumpulkan data selektif waktu nyata yang dapat dianalisis secara otomatis untuk menghasilkan wawasan penting.
Selain itu, Biosensor juga telah diadaptasi untuk mendeteksi patogen dalam makanan. Sensor yang mendeteksi keberadaan Escherichia coli dalam sayuran adalah sensor yang telah diadopsi secara luas.
Industri susu telah memanfaatkan Biosensor enzimatik, sensor yang didasarkan pada elektroda karbon dioksida yang dicetak di layar yang terintegrasi ke dalam sel aliran. Sensor ini dapat melumpuhkan enzim melalui polimer yang dapat dihubungkan secara silang, sehingga memungkinkan kuantifikasi pestisida organofosfat dalam susu. Aplikasi ini sangat penting untuk memastikan standar kesehatan dan keselamatan dalam industri susu.
Cara lain Biosensor berkontribusi untuk meningkatkan keamanan pangan adalah dengan menggunakan platform pemantauan cerdas yang menyaring makanan untuk kontaminan biologis dan kimia. Biosensor diintegrasikan bersamaan dengan kemajuan dalam nanoteknologi, sistem elektromekanis dan mikrofluida. Upaya multidisiplin ini mengembangkan sistem keamanan pangan yang lebih efektif yang melindungi manusia dari konsumsi zat berbahaya.
Aplikasi di Industri Layanan Kesehatan
Layanan kesehatan tidak diragukan lagi telah memperoleh manfaat paling besar dari teknologi Biosensor. Saat ini, Biosensor telah dimanfaatkan dalam beberapa aplikasi medis dan layanan kesehatan. Selain itu, penelitian dan pengembangan terus difokuskan pada area ini untuk lebih memajukan teknologi ini dan potensi penggunaannya.
Salah satu contoh bagaimana Biosensor telah memberikan manfaat bagi industri layanan kesehatan adalah penggunaan Biosensor untuk memantau dan mengelola diabetes. Contoh lainnya adalah penggunaan Biosensor dalam diagnosis penyakit menular. Baru-baru ini, telah ada perkembangan yang menjanjikan dalam teknologi Biosensor untuk mengidentifikasi infeksi saluran kemih (ISK).
Biosensor juga memfasilitasi diagnosis dini penyakit kardiovaskular. Teknologi sensor ini menggunakan pengenalan biokimia dan molekuler untuk biomarker penyakit ini, yang menawarkan metode deteksi dini yang cepat, hemat biaya, dan andal. Teknologi ini digunakan untuk menggantikan pengujian tradisional yang memakan waktu dan memerlukan personel yang berkualifikasi, membantu mempercepat dan meningkatkan ketersediaan uji diagnostik untuk salah satu penyakit pembunuh terbesar di dunia.
Dalam penemuan obat dan kanker, penggunaan Biosensor fluoresen telah menghasilkan wawasan penting yang berkaitan dengan regulasi enzim pada tingkat sel. Probe fluoresen dipasang pada Biosensor fluoresen melalui reseptor. Reseptor ini dirancang untuk mengidentifikasi target tertentu dimana setelah menempel pada target, sinyal fluoresen dihasilkan dan dapat diukur.
Hingga saat ini, Biosensor fluoresen telah digunakan untuk mendeteksi banyak target biologis, seperti ion, metabolit, dan protein. Biosensor ini juga telah digunakan untuk menyelidiki ekspresi gen dan lokalisasi protein. Metode tersebut telah membantu dalam penelitian artritis, kanker, penyakit kardiovaskular dan neurodegeneratif, penyakit inflamasi, dan infeksi virus.
Selain itu, Biosensor juga digunakan untuk mendeteksi jenis HPV dengan cepat, mengidentifikasi jenis yang terkait dengan kanker serviks. Aplikasi Biosensor ini membantu menyoroti wanita yang mungkin berisiko terkena kanker serviks sehingga pengobatan pencegahan dapat dilakukan sebelum penyakit tersebut sempat berkembang.
Tantangan Pengembangan Biosensor
Meskipun teknologi Biosensor telah berkembang pesat selama beberapa tahun terakhir dan telah diadopsi secara luas di berbagai bidang ilmiah, khususnya di bidang kedokteran, teknologi ini belum mencapai potensi penuhnya. Meskipun telah memberikan kontribusi signifikan dalam penelitian akademis, hanya sedikit Biosensor yang telah mencapai keberhasilan komersial. Secara umum, hal ini terjadi karena sulitnya menerjemahkan penelitian akademis menjadi prototipe yang layak secara komersial.
Masa Depan Biosensor
Di masa depan, perkembangan nanoteknologi kemungkinan akan terintegrasi dengan Biosensor, sehingga menciptakan era teknologi baru. Nanomaterial berpotensi untuk meningkatkan sifat elektrokimia, optik, magnetik, dan mekanis Biosensor. Selain itu, nanomaterial juga dapat membantu membangun Biosensor molekul tunggal yang akan sangat penting untuk mengungkap informasi penting tentang struktur dan fungsi mekanisme biologis pada tingkat molekul tunggal.
Baca Juga : Memahami Ragam Manfaat Dan Tipe Biosensor