FREEFASTAPP.NET – Biosensor adalah tentang perangkat yang mengukur konsentrasi analit target dengan menggabungkan komponen biologis dengan transduser. Komponen biologis mengenali analis, dan transduser mengubah respons biologis menjadi sinyal yang terukur. Biosensor adalah perangkat yang mendeteksi dan mengukur molekul biologis tertentu. Komponen utama biosensor adalah bioelemen dan transduser. Bioelemen berinteraksi secara khusus dengan analis target dan menghasilkan sinyal. Transduser mengubah sinyal biologis dari bioelemen menjadi sinyal listrik.
Enzim, antibodi, dan asam nukleat merupakan bioelemen yang paling umum. Biosensor secara umum dapat diklasifikasikan menjadi enam jenis berbeda berdasarkan bioelemen dan transduser yang digunakan. Awalnya berdasarkan bioelemen yang digunakan, biosensor dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelas utama, yaitu Biosensor Enzimatik, Biosensor Imunologi, dan Biosensor Asam Nukleat.
Klasifikasi biosensor lainnya didasarkan pada transduser sinyal yang digunakan, yang dapat terdiri dari tiga jenis berbeda yaitu Biosensor Elektrokimia, Biosensor Optik, dan Biosensor Piezoelektrik. Biosensor yang berhasil harus tepat terhadap analit, reaksi yang digunakan tidak boleh terpengaruh oleh faktor eksternal seperti pH dan suhu, dan responsnya harus linear pada berbagai konsentrasi analit.
Biosensor bisa digunakan untuk aplikasi di berbagai bidang karena kemampuannya untuk menyediakan deteksi analit target yang cepat dan spesifik. Beberapa aplikasi penting dari biosensor meliputi diagnostik medis, pemantauan lingkungan, keamanan dan jaminan kualitas pangan, bioteknologi dan industri farmasi, pengujian di tempat perawatan, pemantauan lingkungan dan industri, keamanan dan pertahanan, perangkat kesehatan yang dapat dikenakan, pertanian cerdas, eksplorasi ruang angkasa, dan diagnostik veteriner. Berbagai bahan yang digunakan dalam biosensor termasuk nanomaterial logam, polimer, nanomaterial berbasis karbon, dll.
Bagaimana Cara Kerja Biosensor?
- Analit terikat pada komponen biologis.
- Komponen biologis mengubah sifat fisikokimia transduser.
- Transduser mengubah perubahan sifat menjadi sinyal yang dapat diukur.
- Sinyal diproses dan ditampilkan dengan cara yang mudah digunakan.
Teknologi Yang Terlibat Dalam Pengembangan Biosensor
Biosensor dikembangkan menggunakan berbagai teknologi, termasuk nanomaterial, material 2D, dan metode elektrokimia.
Bahan Nano
- Karbon nanotube: Digunakan untuk melumpuhkan biosensor mikroba karena luas permukaannya yang besar dan kinerja elektrokimianya
- Nanopartikel emas: Meningkatkan kinerja elektrokimia biosensor
- Graphena: Digunakan dalam biosensor optik karena sifat optiknya yang unik
- Nanopartikel, nanotube, dan nanowire: Meningkatkan sensitivitas biosensor dan kemampuan deteksi
Bahan 2D
- Dikalkogenida logam transisi: Digunakan dalam biosensor optik karena sifat optiknya yang unik
- Graphena dan turunan graphena: Digunakan dalam biosensor karena gugus fungsinya yang berinteraksi dengan molekul lain
Metode elektrokimia
- Film polimer tipis: Digunakan dalam biosensor elektrokimia
- Oksida logam berstruktur nano: Digunakan dalam biosensor elektrokimia
- Lapisan tunggal molekul organik yang terorganisir sendiri (SAM): Digunakan dalam biosensor elektrokimia
- Nanostruktur karbon: Digunakan dalam biosensor elektrokimia
Teknologi lainnya
- Biosensor kimia serat optik: Digunakan dalam biomedis, penemuan obat, dan biosensing
- Hidrogel: Digunakan untuk melumpuhkan DNA dan meningkatkan analit
- Silikon: Digunakan dalam biosensing karena sifat optik, mekanik, dan biokompatibilitasnya
- Antibodi: Digunakan dalam biosensor untuk mendeteksi logam berat
Aplikasi Biosensor
Sejak dikembangkan pada awal 1950-an, Biosensor telah menjadi sangat penting dalam bidang kedokteran, analisis klinis, dan pemantauan kesehatan umum. Keunggulan tentang biosensor dibandingkan peralatan berbasis laboratorium adalah sebagai berikut:
- Ukuran kecil
- Biaya rendah
- Hasil cepat
- Sangat mudah digunakan
Selain aplikasi yang diinginkan dalam bidang pengobatan dan kesehatan, Tentang Biosensor juga telah menjadi aplikasi penting dalam beberapa bidang lain seperti pemrosesan industri, pertanian, pemrosesan makanan, pengendalian polusi, dan lain-lain.
bidang potensial di mana Biosensor sering digunakan
Kedokteran, Aplikasi Klinis dan Diagnostik
Bidang minat utama Biosensor adalah aplikasi Kedokteran, Klinis, dan Diagnostik. Biosensor berbasis Elektrokimia umumnya digunakan di laboratorium dan klinik biokimia untuk memantau dan mengukur kadar glukosa serta asam laktat.
Biosensor komersial di bidang perawatan kesehatan pribadi menjadi sangat populer, khususnya pemantauan glukosa darah mandiri. Keuntungan utama metode ini adalah sampel darah tidak akan terkontaminasi dan juga tidak diencerkan sehingga hasilnya lebih akurat.
Perangkat pemantauan mandiri sebelumnya merupakan aplikasi sekali pakai, di mana Pengujian ini dapat dilakukan satu kali saja dan sensor harus dibuang setelahnya. Namun kemajuan di bidang ini memungkinkan sensor yang dapat digunakan kembali untuk meningkatkan perawatan pasien.
Pemantauan Lingkungan
Salah satu aplikasi utama Biosensor adalah di bidang Pemantauan Polusi Lingkungan. Khususnya, pemantauan polusi air adalah area di mana tentang Biosensor memiliki keuntungan substansial. Ada sejumlah polutan yang mencemari air tanah dan akibatnya kualitas air minum semakin buruk. Biosensor dengan elemen penginderaan untuk nitrat dan fosfat menjadi hal yang umum digunakan untuk memerangi polutan air.
Dunia Militer
Aplikasi penting lainnya adalah bagi militer untuk mendeteksi bahan kimia dan spesimen biologis berbahaya yang dapat digunakan sebagai senjata biologis.
Aplikasi Industri
Fermentasi merupakan operasi industri besar yang digunakan dalam produk susu, alkohol dan produk sejenis lainnya. Bakteri skala besar dan kultur sel harus dipertahankan untuk tujuan ini. Untuk meminimalkan biaya produksi dan fermentasi bebas risiko, penting untuk memantau proses yang rumit namun mahal ini. Biosensor dirancang untuk memantau dan mengukur pembentukan produk fermentasi.
Industri Makanan
Biosensor Komersial yang dapat mengukur karbohidrat, asam, alkohol, dll. sudah tersedia di pasaran. Biosensor digunakan dalam industri makanan untuk pengendalian kualitas makanan untuk pengukuran asam amino, karbohidrat, alkohol, gas, dll. Beberapa industri makanan yang umum adalah Anggur, Bir, Yogurt, minuman ringan, dll.
Industri Pertanian
Biosensor di bidang pertanian umumnya digunakan untuk mendeteksi pestisida.
Masa Depan Biosensing
Bidang biosensor telah berkembang dengan cepat, dan beberapa tren yang muncul dan arah masa depan sedang dieksplorasi yang meliputi:
- Miniaturisasi dan Biosensor yang Dapat Dikenakan
- Integrasi Internet of Things (IoT)
- Material Canggih dan Nanoteknologi
- Perangkat Point-of-Care
- Integrasi Kecerdasan Buatan dan Pembelajaran Mesin
- Biosensor Berbasis CRISPR
- Pemantauan Lingkungan, dan
- Pemanenan Energi.
Karena bidang biosensor bersifat interdisipliner, kolaborasi lebih lanjut antara ilmuwan, insinyur, dan profesional perawatan kesehatan akan mendorong kemajuan lebih lanjut dalam teknologi ini, membuka kemungkinan baru untuk berbagai aplikasi.
Teknologi biomedis berkembang pesat dan kemungkinan masa depan untuk biosensing tidak terbatas. Perawatan kesehatan menjadi lebih personal dan diberikan bahkan di rumah, menggunakan biosensor genggam kecil. Langkah selanjutnya adalah membuat biosensor sangat kecil sehingga dapat dikenakan pada atau di dalam tubuh, untuk memperoleh data berkelanjutan secara real-time dengan cara yang mudah. Sensor pada tubuh seperti itu sudah tersedia untuk mengukur glukosa, tetapi tidak untuk molekul lainnya. Sasaran di tahun-tahun mendatang adalah mengembangkan biosensor untuk lebih banyak molekul dan lebih banyak penyakit.
Peralatan pemeriksaan cepat yang dapat digunakan di mana saja, atau sensor kecil yang dapat dikenakan (wearable) dan memantau kesehatan Anda. Apa yang dulunya terdengar seperti fiksi ilmiah akan menjadi lebih dekat dengan kenyataan daripada sebelumnya.
Baca Juga : Film Fantasi Terbaik yang Diadaptasi dari Buku Novel Terkenal
