Mekanisme Transduksi Serta Peranan Teknologi Biosensor

FREEFASTAPP.NET – Pernahkan mau menyadari bahwa kemajuan teknologi yang sekarang terjadi dengan pesat telah mampu menyentuh dunia medis dengan beragam inovasi yang memukau? Teknologi dengan dunia medis adalah 2 hal yang tidak bisa dipisahkan dan saling berkaitan selamanya. Teknologi modern berhasil membuat teknologi biosensor yang memiliki segudang peranan cerdas yang dapat meringankan, dan memudahkan pekerjaan dari para tenaga medis.

Melalui pengembangan teknologi biosensor, para tenaga medis akan lebih mudah mendeteksi penyakit dengan lebih akurat dan memberikan penanganan sedini mungkin. Namun, teknologi biosensor ini agak sedikit rumit mekanisme penggunaannya. Karena terdapat banyak hal kompleks yang tidak bisa sembarangan dioperasikan dan harus melalui pelatihan dasar terlebih dahulu sebelum mengoperasikan teknologi biosensor secara resmi.

Mengenal Mekanisme Transduksi pada Ragam Jenis Teknologi Biosensor

Teknologi biosensor memanglah memiliki kemampuan untuk mendeteksi molekul biologis dengan hasil yang akurat. Tetapi perlu diketahui juga bahwa untuk mengetahui molekul tersebut harus melalui mekanisme transduksi yaitu pengubahan sinyal biologis menjadi sesuatu yang bisa terukur. Berikut ini ragam jenis mekanisme transduksi dalam teknologi biosensor:

Biosensor Resonansi

Prinsip kerjanya dengan menggunakan perangkat sensitif yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi gelombang mekanik dan sebaliknya. Agar prinsip resonansi bisa berjalan dengan baik, perlu adanya interaksi antara zat analit. Dengan biore septo yang dapat merubah massa pada permukaan transduser atau perangkat sensitif. Kemudian perubahan frekuensi resonansi tersebut bisa diukur dengan akurat. Biosensor resonansi ini mampu mendeteksi zat analit yang konsentrasinya sangat rendah, karena perangkatnya memiliki tingkat kepekaan yang sangat tinggi.

Biosensor Deteksi Optik

Prinsip kerjanya dengan menggunakan Wafer Silikon dengan meletakan molekul bioreseptor berupa protein pada permukaan tersebut.wafer silikon yang berlapis bioreseptor akan terkena paparan sinar UV. Selanjutnya wafer tersebut dipotong dadu kecil untuk bisa dimasukan dalam larutan analit. Interaksi tersebut membentuk kisi difraksi yang merubah arah dan intensitas cahaya pada wafer silikon, agar sinyal optik yang terbentuk bisa diukur.

Biosensor Ionik

Prinsip kerjanya dengan menggunakan permukaan semikonduktor untuk mendeteksi perubahan potensial listrik terhadap konsentrasi ion dalam larutan, lalu dilakukan pengukuran potensial listrik menggunakan elektroda referensi. Biosensor ini bisa digunakan untuk memantau perubahan pH, mendeteksi logam berat, hingga mengukur cairan elektrolit dalam tubuh.

Biosensor Gravimetri

Prinsip kerjanya dengan menggunakan kristal kuarsa piezoelektrik yang bergetar karena ada frekuensi resonansi tertentu. Bioreceptor harus ditempelkan pada permukaan kristal agar analit bisa berinteraksi dengan reseptor dan menyebabkan bertambahnya massa permukaan kristal. Perubahan massa inilah yang menyebabkan perubahan frekuensi resonansi kristal yang bisa diukur. Semakin tinggi konsentrasi analit, maka semakin tinggi juga getaran frekuensi yang terjadi.

Biosensor Deteksi Termal

Prinsip kerjanya dengan menggunakan mobilisasi enzim pada permukaan sensor. Pada prinsip ini enzim yang menjadi bioreseptor dan akan berinteraksi dengan zat analit. Hingga menghasilkan reaksi seperti reaksi penghasil panas yaitu Eksoterm, atau reaksi penyerap panas yaitu Endotermik. Biosensor ini bisa digunakan untuk mendeteksi gula darah, urea dalam darah, dan enzim tertentu yang berkaitan dengan suatu penyakit.

Biosensor elektronik

Prinsip kerjanya dengan menggunakan perangkat semikonduktor yang sensitif berupa transistor efek medan dengan perubahan medan listrik di sekitarnya. Keberadaan zat analit yang berinteraksi dengan bioreseptor pada permukaan transistor menciptakan perubahan muatan dan perubahan arus listrik yang diubah menjadi sinyal yang dianalisis.

Peran Teknologi Biosensor dalam Bidang Kesehatan

Sebagai upaya peningkatan kualitas hidup manusia, segala macam cara dan segala macam teknologi terus diinovasikan agar bisa memberikan hasil diagnosa yang akurat dan penanganan yang lebih cepat. Ada beberapa hal kompleks terkait kualitas hidup manusia yang bisa dipantau yaitu. Mendeteksi penyakit, diagnosa penyakit, pemantauan kesehatan, hingga pemberian obat atau terapi. Peranan tersebut bisa kita dapatkan dari teknologi biosensor, berikut ini penjelasannya:

Perawatan Kesehatan dan Diagnosa Medis

1. Pemantauan kadar glukosa dalam darah menggunakan biosensor menjadi inovasi dalam memantau kesehatan para penderita diabetes. Tentunya dengan beberapa prinsip kerja berikut ini: enzim seperti Glukosa oksidase ini akan bereaksi dengan glukosa dalam darah, dan menghasilkan perubahan kimiawi yang diubah menjadi sinyal listrik oleh elemen transduser. Sinyal listrik tersebut berkaitan dengan konsentrasi glukosa darah.
2. Pemantauan kadar kolesterol dan kaitannya dengan penyakit kardiovaskular. Prinsip kerjanya menggunakan enzim seperti Kolesterol oksidase untuk beraksi dengan kolesterol dalam darah. Hasil reaksi berupa sinyal listrik yang kemudian diukur berapa kadarnya, untuk melakukan penanganan diri dari penyakit kardiovaskular.
3. Pendeteksi penyakit infeksi dengan mendeteksi berbagai jenis virus, parasit, bakteri, sel kanker, dan patogen lainnya yang ada dalam tubuh. Contoh infeksi yang mampu dideteksi oleh biosensor seperti, virus HIV, Hepatitis B dan C, virus Dengue, dan bahkan bisa mendeteksi penyakit Alzheimer melalui beberapa tahapan diagnosis.
4. Teknologi biosensor berhasil menciptakan kemudahan untuk mendeteksi dini penyakit dan langkah pengobatan seperti apa yang selanjutnya bisa diambil agar pasien tertangani dengan baik. Kecepatan diagnosa teknologi biosensor dengan hasil yang akurat membuat waktu pasien dan tenaga medis menjadi lebih efisien. Contohnya seperti hasil biosensor yang berhasil mendeteksi antigen spesifik prostat pada kanker prostat, dan antigen karsinoembrionik pada kanker usus besar. Melalui pendeteksian dan diagnosis tersebut, waktu pengobatan akan lebih efektif. Mengurangi biaya perawatan kesehatan dalam jumlah besar, dan berhasil meningkatkan kualitas hidup pasien.

Bioteknologi dan Penelitian Farmasi

1. Teknologi biosensor sangat berpengaruh terhadap rekayasa dan modifikasi protein dalam lingkup bioteknologi. Biosensor akan menjadi wadah interaksi bagi protein dengan molekul lain, dan melihat hasil mana yang sangat akurat dan efektif untuk digunakan dalam proses terapi bagi pasien.
2. Teknologi biosensor juga bisa digunakan untuk memperkirakan waktu yang tepat untuk pelepasan obat terapi dan cara yang optimal untuk menghantarkan zat obat terapi tersebut ke seluruh tubuh.
3. Teknologi biosensor yang telah berhasil mendeteksi penyakit pasien serta kemungkinan terapi apa saja yang harus dijalani. Teknologi biosensor akan memperkirakan kadar obat terapi yang dibutuhkan dengan menyesuaikan kebutuhan dari masing masing pasien agar pengobatan lebih optimal.
4. Teknologi biosensor bisa melacak seberapa efektifnya obat terapi yang dikonsumsi dari kemajuan pengobatan yang dijalani. Pemantauan kadar konsentrasi obat terapi juga sangat penting, karena baik buruknya pengobatan yang terlihat akan mempengaruhi bagaimana perkembangan kadar obat terapi yang harus diberikan oleh dokter agar pasien bisa segera sembuh.
5. Teknologi biosensor bisa membantu pemantauan efek samping terapi. Efek samping bisa dilihat, jika overdosis obat terapi maka bisa menimbulkan reaksi berlebihan pada pasien. Sedangkan jika dosis obat terapinya kurang maka tidak akan terdeteksi perubahan dari penyakit yang dialami dan bahkan penyakit bisa bertambah ganas.