Freefastapp.net – Jenis Biosensor adalah perangkat analitis yang menggabungkan elemen deteksi biologis dengan transduser. Perangkat ini lebih canggih daripada perangkat diagnostik lainnya dalam hal sensitivitas dan selektivitas. Biosensor digunakan dalam banyak aplikasi, termasuk perawatan kesehatan, pengolahan makanan, dan pemantauan lingkungan, karena dapat mendeteksi keberadaan zat dengan cepat dan akurat.
Biosensor mudah digunakan, dapat ditingkatkan skalanya, dan memiliki proses produksi yang sederhana. Serta Biosensor juga merupakan teknologi yang murah dan canggih di bidang medis. Beberapa sifat penting dari Biosensor yang banyak memberikan manfaat adalah spesifisitas, linearitas, waktu respons, kesederhanaan, kemampuan pemantauan berkelanjutan, reproduktifitas, portabilitas, dan efektivitas biaya.
Berbagai Jenis Biosensor
Biosensor diklasifikasikan ke dalam dua kelompok, yaitu berdasarkan elemen biologis yang digunakan dalam analisis atau metode transduksi yang diterapkan. Seperti yang telah disebutkan, beberapa elemen biologis atau elemen bio-pengenalan yang umum digunakan adalah DNA, enzim, antibodi, mikroorganisme, jaringan, reseptor sel, dan lain-lain.
Klasifikasi Biosensor berikutnya dan yang paling umum digunakan didasarkan pada jenis transduksi yang digunakan dalam sensor, yaitu jenis fisikokimia yang dihasilkan dari peristiwa penginderaan. Lebih lanjut, Biosensor berdasarkan metode transduksi dibagi lagi menjadi tiga jenis, yaitu Biosensor berbasis massa, Biosensor berbasis optik, dan Biosensor elektrokimia.
Biosensor Piezoelektrik
Ini merupakan bagian dari Biosensor Berbasis Massa. Biosensor Piezoelektrik juga dikenal sebagai Biosensor Akustik karena didasarkan pada prinsip getaran suara, yaitu akustik. Ketika gaya mekanis diterapkan pada Biosensor piezoelektrik, Biosensor tersebut menghasilkan sinyal listrik.
Cara kerjanya yaitu elemen biologis ditempelkan pada permukaan Biosensor piezoelektrik. Biosensor piezoelektrik, yang pada dasarnya merupakan pengubah massa ke frekuensi, mengubah getaran mekanis molekul penginderaan menjadi sinyal listrik yang proporsional.
Biosensor Elektrokimia
Pada Biosensor elektrokimia, molekul biologis dilapisi pada permukaan probe. Molekul penginderaan ditahan di tempatnya dengan bantuan membran yang tidak mengganggu. Kemudian, molekul penginderaan bereaksi secara tepat terhadap senyawa yang akan dideteksi dan menghasilkan sinyal listrik yang proporsional dengan kuantitas yang diukur.
Biosensor jenis ini dapat menggunakan berbagai jenis transduser seperti Potensiometri, Amperometri, Impedimetri, dan jenis lainnya yang mengubah informasi kimia menjadi sinyal listrik yang dapat diukur.
Biosensor Optik
Serat Optik memainkan peran penting dalam Biosensor Optik. Serat optik memungkinkan deteksi elemen penginderaan berdasarkan berbagai sifat cahaya seperti penyerapan, hamburan, dan fluoresensi.
Reaksi tersebut menyebabkan perubahan pada salah satu sifat yang disebutkan di atas sebagai akibat dari perubahan indeks bias permukaan yang berinteraksi. Misalnya, jika elemen biologis adalah antibodi dan terikat dengan lapisan logam, indeks bias media yang bersentuhan dengan lapisan ini akan bervariasi.
Salah satu keuntungan utama penggunaan Biosensor jenis ini ialah sifatnya yang non-listrik. Hal ini memungkinkan mereka untuk menganalisis beberapa elemen pada satu lapisan hanya dengan memvariasikan panjang gelombang cahaya.
Berbagai Pengaplikasian Teknologi Biosensor
Sejak dikembangkan pada awal tahun 1950-an, Biosensor telah menjadi sangat penting perannya dalam bidang kedokteran, analisis klinis, dan pemantauan kesehatan secara umum. Keunggulan Biosensor dibandingkan peralatan berbasis laboratorium adalah ukurannya yang kecil, biaya rendah, hasil cepat, dan sangat mudah digunakan. Selain aplikasi berbasis kedokteran dan kesehatan, Biosensor juga telah banyak diaplikasikan ke dalam beberapa bidang lainnya seperti pemrosesan industri, pertanian, pemrosesan makanan, pengendalian polusi, dan lainnya.
Aplikasi Kedokteran, Klinis, dan Diagnostik
Penggunaan teknologi Biosensor yang paling umum 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 secara mandiri yang disebut glukometer. Keuntungan utama dari metode ini adalah sampel darah tidak dapat terkontaminasi dan juga tidak diencerkan untuk hasil yang lebih akurat.
Perangkat pemantauan mandiri sebelumnya merupakan aplikasi sekali pakai, yaitu pengujian dapat dilakukan untuk satu kali dan sensor harus dibuang setelahnya. Namun kemajuan di bidang ini memungkinkan sensor yang dapat digunakan kembali untuk perawatan pasien yang lebih baik.
Pemantauan Lingkungan
Salah satu aplikasi utama Biosensor adalah di bidang Pemantauan Polusi Lingkungan. Khususnya, pemantauan polusi air merupakan bidang di mana 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 umum digunakan untuk memerangi polutan air. Sehingga beberapa kota besar baik di Indonesia dan negera lainnya sudah banyak yang menggunakan teknologi ini untuk mengatasi pencemaran air di berbagai lokasi. Aplikasi penting lainnya adalah dalam dunia militer untuk mendeteksi bahan kimia dan spesimen biologis berbahaya yang dapat digunakan sebagai senjata biologis.
Industri Makanan
Biosensor komersial yang dapat mengukur karbohidrat, asam, alkohol, dan lainnya, sudah tersedia di pasaran. Biosensor digunakan dalam industri makanan untuk pengendalian kualitas makanan untuk pengukuran asam amino, karbohidrat, alkohol, gas, dan lain-lain. Ia juga digunakan dalam industri makanan untuk mendeteksi kontaminan, patogen, alergen, dan pestisida, serta untuk mengukur komposisi dan kesegaran makanan. Biosensor merupakan alternatif dari metode tradisional yang mahal, memakan waktu, dan memerlukan prosedur pengambilan sampel atau pra-perlakuan yang lama. Biosensor cepat, tidak merusak, dan terjangkau. Beberapa industri makanan umum adalah Wine, Bir, Yogurt, minuman ringan, dan masih banyak lagi.
Industri Pertanian
Biosensor digunakan dalam sejumlah aplikasi pertanian seperti menilai racun dalam tanah dan tanaman, mendeteksi dan mendiagnosis penyakit menular pada tanaman dan hewan, pemantauan daring parameter proses makanan utama, mengukur reproduksi hewan, dan skrining obat hewan. Sehingga Biosensor dapat membantu menentukan kematangan hasil hortikultura sehingga hanya buah dan sayuran yang matang sempurna yang dipanen. Biosensor dapat membantu petani mengevaluasi kadar nutrisi tanah dan memahami komposisinya.
Biosensor dapat membantu pengelolaan hama terpadu di antara tanaman dan ternak. Teknologi ini juga dapat membantu mendeteksi dan mendiagnosis penyakit menular pada tanaman dan hewan sejak dini serta dapat membantu untuk memantau pestisida, obat hewan, logam berat, patogen, dan faktor risiko lainnya.
Aplikasi Industri
Fermentasi merupakan operasi industri besar yang digunakan dalam produk susu, alkohol, dan produk sejenis lainnya. Bakteri dan kultur sel dalam skala besar harus dipelihara untuk tujuan ini. Untuk meminimalkan biaya produksi dan fermentasi yang bebas risiko, penting untuk memantau proses yang rumit namun mahal ini. Biosensor dirancang untuk memantau dan mengukur produksi produk fermentasi.
Biosensor Di Masa Depan
Sampai saat ini teknologi Biosensor masih terus dikembangkan dan diperluas penggunaannya di berbagai sektor. Diperkirakan bahwa penggunaannya di masa depan akan semakin luas dan lebih mudah di akses oleh berbagai industri. Tentu saja masih ada ruang untuk perbaikan bagi teknologi apapun termasuk Biosensor. Namun para ahli terus melakukan pengembangan untuk membuatnya memiliki manfaat optimal.
Baca Juga : Apa Saja Contoh Biosensor dan Manfaatnya pada Kehidupan?