BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian

tan; R kons

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian



  ¹

(10) Konduktivitas listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik . Persamaan 12 merupakan hubungan konduktivitas listrik dan resistansi :

A L R   (11) RA L   (12) EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy )

Publikasi pertama mengenai Electrochemical Impedance Spectroscopy terjadi di tahun 1975 melalui aplikasi secara sinusoidal dengan variasi potensial U, salah satunya mengukur hasil respon arus I. Melalui variasi eksitasi frekuensi f dari aplikasi potensial di atas range frekuensi dapat menghitung kompleks impedansi, jumlah dari riil dan imaginer komponen impedansi dari sistem fungsi frekuensi

(contohnya frekuensi angular ω). τleh

karena itu, EIS mengkombinasikan analisis dari riil dan imaginer komponen impedansi yaitu resiatansi dan reaktansi elektrik seperti dalam Persamaan 13 [9] : ) ( ) ( ) ( ) ( ) (

 



Z jZi j I j U j Z   _r  ₍₃₎

f



2

₍₁₄₎

EIS memilki kemampuan untuk mempelajari bahan intrinsik material atau proses spesifik yang dapat mempengaruhi konduktifitas/resistifitas atau kapasitas dari sistem elektrokimia. EIS merupakan alat yang sangat berguna dalam pengembangan dan analisis material untuk transduksi biosensor. Teknik impedansi untuk sensor elektrokimia sangat dibutuhkan dalam mengamati perubahan bahan elektrikyang muncul dari peristiwa biorekognisi pada permukaan elektroda termodifikasi. Contohnya perubahan konduktansi dari elektroda dapat diukur hasil reaksi imobilisasi protein dan antibodi-antigen di atas permukaan elektroda [9].

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Farmasi dan Medik TIAB BPPT PUSPIPTEK Serpong dan Laboratorium Departemen Fisika IPB dari bulan Agustus 2008 sampai bulan Februari 2009.

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah neraca analitik, alat sablon atau screen-printing dengan ketebalan screen 180 mesh, PVC sheet, alat gelas, tisu, Ulano 23, mikropipet, HIOKI 3532-50 LCR Hi Tester dan Potentiostat- Galvanostat Model PG 580 yang dihubungkan ke komputer.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah carbon conductive ink Elektrodag PF-407 ( Acheson Colloids, USA), silver chloride (AgCl) Elektrodag 6037SS (Acheson Colloids, USA), silver (Ag) conductive ink Elektrodag 427SS (Acheson Colloids, USA), insulator ink Elektrodag 452SS (Acheson Colloids, USA),

1,1’-Dimethylferrocene 97% (Sigma), kolesterol standar, kolesterol oksidase dari Streptomyces sp 39 unit/mg, triton X-100, KCl, bufer fosfat 0,2 M pH 7.5 ( KH2PO4 + Na2HPO4) dan aquades.

Pembuatan Elektroda

 Desain Layout Elektroda

Desain layout elektroda dibentuk dengan software Corel Draw 12. Tahap pertama adalah menentukan bentuk elektroda yang terdiri dari elektroda kerja,

I V R 

(8) Kurva hubungan arus dan tegangan pada material Ohmik adalah linear sedangkan material nonohmik kurva hubungannya tidak linear.

Resistansi suatu kawat penghantar sebanding dengan panjang kawat dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintang [36]:

A L R

(9) Di mana  disebut resistivitas material penghantar. Satuan resistivitas adalah ohm meter (Ωm). Kebalikan dari resistivitas

disebut konduktivitas :



  ¹

(10) Konduktivitas listrik adalah kemampuan suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik . Persamaan 12 merupakan hubungan konduktivitas listrik dan resistansi :

A L R   (11) RA L   (12) EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy )

(contohnya frekuensi angular ω). τleh

karena itu, EIS mengkombinasikan analisis dari riil dan imaginer komponen impedansi yaitu resiatansi dan reaktansi elektrik seperti dalam Persamaan 13 [9] : ) ( ) ( ) ( ) ( ) (

 



Z jZi j I j U j Z   _r  ₍₃₎

f



2

₍₁₄₎

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Farmasi dan Medik TIAB BPPT PUSPIPTEK Serpong dan Laboratorium Departemen Fisika IPB dari bulan Agustus 2008 sampai bulan Februari 2009.

Alat dan Bahan

1,1’-Dimethylferrocene 97% (Sigma), kolesterol standar, kolesterol oksidase dari Streptomyces sp 39 unit/mg, triton X-100, KCl, bufer fosfat 0,2 M pH 7.5 ( KH2PO4 + Na2HPO4) dan aquades.

Pembuatan Elektroda

 Desain Layout Elektroda

Desain layout elektroda dibentuk dengan software Corel Draw 12. Tahap pertama adalah menentukan bentuk elektroda yang terdiri dari elektroda kerja,

elektroda pembanding, elektroda pendukung, sirkuit yang menghubungkan antara ketiga elektroda dengan kaki elektroda dan insulator sebagai penutup sirkuit. Ukuran kaki elektroda harus disesuaikan dengan Potentiostat- Galvanostat Model PG 580 yang digunakan. Ukuran elektroda kerja 1,4 cm x 0,6 cm berbentuk persegi panjang. Elektroda pembanding dengan panjang 1,4 cm dan lebar 0,09 cm. Elektroda pendukung berbentuk persegi panjang dengan ukuran 1,4 cm x 0,2 cm. Bagian insulator dibentuk persegi panjang dengan ukuran 3 cm x 1,9 cm. Bagian-bagian elektroda ini dipisahkan pembentukannya karena bahan tinta untuk penyablonan pada tahap berikutnya berbeda-beda yaitu C, Ag/AgCl, Ag dan insulator ink. Hasil desain kemudian diprint pada kertas A4.

 Pencetakan Desain Elektroda pada Alat Sablon atau Screen Printing Alat sablon yang digunakan berbentuk persegi panjang terdiri dari bingkai yang terbuat dari kayu disetiap sisi-sisinya dan layar atau screen. Ukuran bingkai 30 cmx 40 cm dan ketebalan screen 180 mesh. Hasil print out desain elektroda dibentuk pada layar dengan cara melekatkan hasil desain di bawah screen kemudian memotong atau membuang bahan screen yang tak berpori. Proses ini membutuhkan pencahayaan yang cukup agar bentuk elektroda pada screen sesuai dengan hasil desain elektroda yang telah dibuat. Proses berikutnya adalah membersihkan screen yang telah tercetak dengan Ulano 23 tujuannya untuk menghilangkan lemak dan pengotor lainnya sehingga proses penempelan emulsi lebih mudah.

 Pembuatan Elektroda dengan Metode

Screen Printing

Proses penyablonan dengan screen printing pada PVC sheet ada empat tahap. Tahap pertama yaitu menyablon konstruksi dasar elektroda biosensor dengan menggunakan tinta silver Elektrodag 427SS. Konstruksi dasar elektroda ini terdiri dari sirkuit, kaki elektroda dan reference electrode, Tahap kedua menyablon elektroda pembanding dengan tinta silver chloride (AgCl) Elektrodag 6037SS.Tahap ketiga menyablon elektroda kerja dan elektroda pendukung dengan tinta carbon conductive Elektrodag PF-407. Tahap terakhir menyablon insulator atau penutup sirkuit dengan tinta insulator Elektrodag 452SS. Setiap tahap setelah proses penyablonan

elektroda harus dikeringkan dalam suhu ruangan kemudian dimasukkan ke oven dengan suhu 40⁰C.

A B C D E F Gambar 12 Strip Biosensor Kolesterol

(A): Konektor (B): Insulator (C): Sirkuit

(D): Elektroda Pendukung (E): Elektroda Pembanding (F): Elektroda kerja

Karakterisasi EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy )

Elektroda yang telah dicetak pada PVC sheet kemudian dikarakterisasi

resistansi (Rs), reaktansi (X), sudut fasa ( )

dan konduktansi (G) dengan menggunakan HIOKI 3532-50 LCR Hi Tester. Sebelum dihubungkan ke kaki elektroda, elektroda kerja ditetesi dengan larutan elektrolit KCl 1 M. Parameter yang akan diukur pada proses

ini adalah G (Siemens), Rs (Ω), X(Ω) dan θ.

Karakterisasi EIS ini dilakukan pada frequensi 42 Hz sampai 100 KHz. dan konduktifitas AC.

Konduktansi G bahan merupakan kebalikan dari tahanan bahan R, makin rendah tahanan maka makin besar konduktansinya [15] :

G ¹₍₁₅₎ Dari Persamaan 12 dapat ditentukan hubungan antara konduktansi dan konduktifitas elektroda kerja dengan mensubsitusikan Persamaan 15 ke Persamaan 12. Sehingga didapat hubungan persamaan : G A L 



(16) Dimana, G= Konduktansi (Siemens) L= Panjang Elektroda kerja (m) A= Luas area elektroda kerja (m²)

= Konduktifitas (Siemens.m-1

Dalam mempermudah pengolahan data EIS

dapat dirumuskan konduktifitas ( ) :

s f  



₀



₍₁₇₎ f slog log log







₀  ₍₁₈₎

Persamaan 21 dianalogikan ke dalam persamaan linear :

B Ax

Y   ₍₁₉₎ Sehingga didapat analogi persamaan :



log



Y

₍₂₀₎ S A ₍₂₁₎ 0 log



 B ₍₂₂₎

f

X log

₍₂₃₎

Hubungan anatar Zre dan Zim dapat dianalisis dari grafik di bawah :

Gambar 13 Grafik Hubungan Zre Vs Zim

jX

R

Z 

₍₂₄₎

 

R X 1 tan^ 



₍₂₅₎ 2 2 X R Z   ₍₂₆₎ Dimana, Z= Impedansi (Ω) = Sudut fasa (derajat)

R =Resistansi (Ω) X = Reaktansi (Ω)



Z _{Nilai absolut impedansi}

Dari Gambar 14 diperoleh Persamaan :



cos R Zre  ₍₂₇₎



sin X Zim  (28) Imobilisasi Enzim

 Preparasi Enzim Kolesterol Oksidase Pertama dipersiapkan sebanyak 4,01 mg (39 unit/mg) kolesterol oksidase dari Streptomyces sp kemudian dilarutkan dalam 1 ml aquades. Perhitungan stokiometri dapat menentukan seberapa banyak enzim kolesterol oksidase yang dibutuhkan untuk satu strip biosensor. Pehitungannya sebagai berikut :

ChOx/ 1ml = 39unit/mg x 4.01mg / 1ml = 156 unit/ml

= 156 unit/1000µl = 1,092 unit/7 µl

Sehingga setiap strip biosensor membutuhkan 1,092 unit/7 µl. Hasil pengenceran antara enzim kolesterol oksidase 4,01 mg (39 unit/mg) dan 1 ml aquades disimpan dalam lemari pendingin dengan suhu -15⁰ C dengan tujuan untuk menjaga struktur enzim.

 Proses Imobilisasi Enzim

Metode adsorbsi fisik menampilkan proses yang sederhana dalam imobilisasi enzim, tapi kehilangan enzim secara bertahap selama penggunaan biosensor sering terjadi [28]. Metode yang digunakan dalam penelitian ini untuk proses imobilisasi enzim kolesterol oksidase adalah adsorbsi fisik.

Sebelum imobilisasi enzim dilakukan terlebih dahulu elektroda kerja diteteskan

mediator 1,1’-Dimethylferrocene sebanyak

7,5.10^-8 mol/ 5µl. Proses penetesan dilakukan sebanyak dua kali sehingga mediator pada elektroda kerja ada 1,5.10

-7

mol/ 10µl. Setelah itu proses pengeringan dilakukan selama 10 menit pada suhu 30⁰C. Imobilisasi dilakukan dengan drop coating. Strip biosensor yang telah dikeringkan kemudian ditetesin kolesterol oksidase sebanyak 1,092 unit/7µl. Proses penetesan dilakukan sebanyak dua kali dengan tujuan untuk mengurangi kehilangan enzim selama proses reaksi redoks saat pengujian strip dilakukan sehingga setiap strip biosensor terdapat 2,184 unit/ 7µl. Setelah itu strip dikeringkan pada suhu 30⁰C selama 10 menit.

Analisis kolesterol dengan menggunakan biosensor berbasis enzim kolesterol oksidse untuk menentukan hydrogen peroxide Imagi nary θ R (real part) jX Z

ChOx Cholesterol + O2 4-cholesten-3one + H2O2 H2O2 O2 + 2H⁺+ 2e^-

Gambar 14 Mekanisme reaksi katalisis enzimtik pada kolesterol [37] Karakterisasi SEM

Morfologi permukaan elektroda kerja diobservasi dengan menggunakan SEM. Morfologi yang akan diamati ketika elektroda kerja sebelum dan setelah dimobilisasi enzim kolesterol oksidase+

1,1’-Dimethylferrocene..

Pengujian Strip Biosensor Kolesterol

 Preparasi Sampel Kolesterol

Sebelumnya bufer fosfat 0,2 M pH 7.5 dibuat terlebih dahulu dengan mencampurkan 48 ml 0,2 M KH2PO4 + 252 ml 0,2 M Na2HPO4 + aquades hingga mencapai volume 600 ml (13,9 gr 0,2 M KH2PO4 diencerkan dalam 500 ml aquades dan 28,4 gr 0,2 M Na2HPO4 diencerkan dalam 1000 ml aquades). Larutan hot (70⁰C) bufer fosfat 0,2 M pH 7.5 sebanyak 100 ml dicampur dengan 15% triton x-100 kemudian dicampur lagi dengan 100 mg kolesterol. sehingga didapat konsentrasi kolesterol 400 mg/dl. Proses pengenceran konsentrasi 400 mg/dl dengan larutan hot (70⁰C) bufer fosfat akan menghasilkan konsentrasi kolesterol yang akan diuji yaitu 100 mg/dl, 125 mg/dl, 150 mg/dl, 175 mg/dl, 200 mg/dl, 250 mg/dl, 300 mg/dl.

 Tes CV (Cyclic Voltammetry)

Pengujian CV dilakukan menggunakan alat Potentiostat- Galvanostat Model PG 580 beserta satu set komputer dengan pengolah data UiEChem Version 1.20 dari Uniscan Instrument. Tujuannya untuk mengamati sensitifitas dan stabilitas enzim biosensor dalam mendeteksi sampel kolesterol. Sensitifitasnya dapat dilihat dari grafik yang keluar pada pengolah data. Strip biosensor yang telah diimobilisasi enzim kolesterol oksidase kemudian diteteskan sampel kolesterol dengan konsentrasi 100 mg/dl sebanyak 20 µl pada elektroda kerjanya. Setelah itu strip biosensor dihubungkan ke potentiostat yang terhubung ke komputer dengan pengaturan Voltage sebesar +0,5 V, sweep rate 0,1 V/s kemudian parameter yang akan diubah yaitu sweep potential (V), current range (A). Prosedur ini seterusnya dilakukan pada konsentrasi 125 mg/dl, 150 mg/dl, 175 mg/dl, 200 mg/dl, 250 mg/dl dan 300 mg/dl.

Untuk pengujian stabilitas strip biosensor. Strip yang telah terimobilisasi disimpan dalam refrigerator dengan suhu -15⁰C selama 8 hari. Dalam pengujian stabilitas diambil tiga variasi kolesterol (125mg/dl, 150mg/dl, 175mg/dl). Pengujian stabilitas hari ke-0 dilakukan saat pengujian sensitifitas. Setelah hari-8 strip biosensor diteteskan sampel kolestrol 125 mg/dl kemudian dihubungkan ke potensiostat

.

Pengaturan parameter sama seperti sebelumnya. Prosedur yang sama juga dilakukan pada konsentrasi 150 mg/dl, 175 mg/dl. Kondisi optimal dihasilkan dari voltamogram yang memilki puncak arus yang paling tinggi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik EIS

Pengukuran konduktifitas dan impedansi elektroda dilakukan dengan menggunakan alat LCR-meter. Parameter yang diukur pada alat tersebut adalah resistansi (Rs), reaktansi (X), sudut fasa ( )

dan konduktansi (G), dengan variasi frekuensi 42 Hz sampai 100 KHz. Konduktifitas AC dapat dipengaruhi oleh frekuensi [35]. Arus listrik bisa berupa arus searah (DC) atau bisa berupa arus bolak balik (AC), di mana arus berganti arah dengan frekuensi tertentu. Arus bolak balik sinusoidal terhadap waktu, I = I0 sin 2πft dan dihasilkan tegangan bolak balik

ChOx Cholesterol + O2 4-cholesten-3one + H2O2 H2O2 O2 + 2H⁺+ 2e^-

Gambar 14 Mekanisme reaksi katalisis enzimtik pada kolesterol [37] Karakterisasi SEM

Morfologi permukaan elektroda kerja diobservasi dengan menggunakan SEM. Morfologi yang akan diamati ketika elektroda kerja sebelum dan setelah dimobilisasi enzim kolesterol oksidase+

1,1’-Dimethylferrocene..

Pengujian Strip Biosensor Kolesterol

 Preparasi Sampel Kolesterol

 Tes CV (Cyclic Voltammetry)

.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik EIS

Pengukuran konduktifitas dan impedansi elektroda dilakukan dengan menggunakan alat LCR-meter. Parameter yang diukur pada alat tersebut adalah resistansi (Rs), reaktansi (X), sudut fasa ( )

[38]. Data pengukuran LCR-meter dapat dilihat pada Lampiran 3.

Grafik konduktifitas elektroda kerja pada Gambar 15 menunjukkan hubungan antara frekuensi dan konduktifitas (log f Vs log ), Persamaan garis lurus Y = Ax + B merepresentasikan Persamaan 18. Persamaan garis lurus yang didapat Y =0,3441x – 2,6487. Konduktifitas awal ( 0) elektroda kerja diperoleh dengan memasukkan nilai B sebesar -2,6487 ke dalam Persamaan 22, sehingga diperoleh konduktifitas awal ( 0) sebesar 2,24 × 10^-3 Siemens.m^-1 dengan luas elektroda kerja 84 mm². Konduktifitas awal elektroda kerja khusus menggunakan karbon pada penelitian sebelumnya didapat 5,83×10^-1 Siemens.m^-1 dengan luas permukaan elektroda kerja 78 mm²[35] dan 8,57×10^-3 Siemens.m^-1 dengan luas permukaan elektroda kerja 80 mm² [39]. Persamaan 16 menunjukkan adanya hubungan antara konduktifitas, konduktansi dan luas permukaan elektroda kerja. Permukaan elektroda kerja yang semakin luas akan menyebabkan konduktifitas elektroda kerja semakin lebih kecil atau berkurang konduktifitasnya. Hal ini dapat dibuktikan dengan membandingkan nilai konduktifitas yang didapat pada penelitian ini, dengan nilai konduktifitas pada penelitian sebelumnya. Konduktifitas dengan luas permukaan elektroda kerja paling kecil yaitu 78 mm² diperoleh nilai 0 paling besar.

KONDUKTIFITAS AC ELEKTRODA KERJA

y = 0.3441x - 2.6487 -2 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0 1 2 3 4 5 log f lo g σ

Gambar 15 Grafik Konduktifitas Elektroda kerja,C + KCl 1 M, log f Vs log

IMPEDANSI AC ELEKTRODA KERJA

y = 0.007x - 4030.4 -4500 -4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500 0 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 Zre,Ω Z im ,Ω

Gambar 16 Grafik Impedansi lektroda kerja C+KCl 1 M, Zre Vs Zim

Grafik impedansi elektroda kerja pada Gambar 16 menunjukkan hubungan antara Zre (resistensi) dan Zim (reaktansi) dan dari analis grafik pada Gambar 13 diperoleh Persamaan 27 dan Persamaan 28. Besarnya impedansi elektroda kerja diperoleh dengan memasukkan komponen Zre dan Zim ke dalam Persamaan 26 atau ekspresi lain Persamaan tersebut [19] :

   

2 2 ' ' ' Z Z Z   ₍₂₉₎

өi mana Z’=Zre dan Z’’=Zim,

sebelumnya Persamaan 24 dianalogikan ke dalam persamaan garis lurus Y =Ax + B. Persamaan yang diperoleh yaitu [19] :

' ' ' Z iZ

Z   ₍₃₀₎

Sehingga didapat analogi persamaan :

Z Y  (31) ' ' Z A ₍₃₂₎ ' Z B ₍₃₃₎

Persamaan garis lurus yang terdapat pada Gambar 16 Y = 0,007x – 4030,4 sehingga diperoleh nilai B =Zre =-4030,4 Ω

dan A = Zim=0,007 Ω. Nilai Zre dan Zim kemudian dimasukkan ke dalam Persamaan 29 sehingga impedansi elektroda kerja C+KCl 1 M diperoleh sebesar 4,03 KΩ

Karakteristik SEM

Hasil observasi morfologi karbon elektroda kerja dengan SEM sebelum

diteteskan dengan enzim kolesterol oksidase dan mediator 1,1’-Dimethylferrocene dapat dilihat dalam Gambar 17. Permukaan elektroda terlihat tidak homogen dan terdapat perbedaan bentuk dan warna pada permukaan elekroda kerja. Bagian A menunjukkan struktur PVC yang tidak tercetak oleh tinta karbon konduktif, berwarna agak keputihan membentuk jejaring di antara cetakan karbon dan bagian B menunjukkan tinta karbon konduktif yang berhasil melewati pori-pori layar screen printing, terlihat berwarna hitam. Bentuk dari cetakan karbon agak lonjong dan susunanya berpola antara satu cetakan dengan yang lainya. Ukuran diameter

panjang cetakan karbon 15 μm dan diameter

pendek 5 μm. Pola dari cetakan karbon ini

menunjukkan gambaran pori-pori dari layar alat screen printing dengan ukuran mesh 180.

Gambar 17. Hasil SEM karbon (C) elektroda kerja dengan perbesaran 200 X (A) Bagian PVC (B) karbon konduktif yang tercetak.

Gambar 18. Hasil SEM Ө+1,1’ -Dimethylferrocene dengan perbesaran 200 X

Morfologi permukaan karbon elektroda kerja setelah diteteskan enzim

kolesterol oksidase + 1,1’

-Dimethylferrocene dapat dilihat pada Gambar 18. Permukaan elektroda kerja terlihat lebih homogen dari pada sebelum diimobiisasi enzim. Enzim kolesterol oksidase strukturnya tersusun rapat dan membentuk gumpalan berwarna putih di seluruh permukaan elektroda kerja.

Hasil Tes CV ( Cyclic Voltammetry ) Pengujian strip biosensor dilakukan dengan menggunakan metode voltametri siklik. yang dihubungkan ke potentiostat dan terhubung ke komputer dengan pengaturan Voltage sebesar +0,5 V, sweep rate 0,1 V/s, current range 100 μA. Variasi konsentrasi sampel kolesterol dilakukan untuk melihat perbedaan arus puncak saat reaksi oksidasi-reduksi terjadi untuk setiap konsentrasi kolesterol. Lampiran 6 menampilkan voltamogram untuk seluruh konsentrasi yang telah diuji.

Kolesterol sebagai substrat dioksidasi oleh kolesterol oksidase yang memiliki pusat aktif ligan flavin adenin dinukleotida (FAD) yang akan direduksi menjadi FADH2. Semakin banyak jumlah kolesterol dalam larutan kemungkinan semakin banyak pula yang bereaksi dengan enzim sehingga meningkatkan puncak arus [1].

Gambar 19 menampilkan voltamogram untuk tujuh konsentrasi kolesterol yang diukur (100 mg/dl, 125mg/dl, 150mg/dl, 175 mg/dl, 200 mg/dl, 250 mg/dl dan 300 mg/dl). Konsentrasi kolesterol 175 mg/dl menghasilkan puncak arus oksidasi tertinggi yakni 1,94 × 10^-5μA namun pada konsentrasi 200 mg/dl dihasilkan arus puncak oksidasi paling rendah yakni 1,79 × 10^-6μA. Penurunan arus puncak oksidasi pada konsentrasi lebih tinggi disebabkan adanya kolesterol yang tidak larut sempurna dalam konsentrasi tinggi sehingga molekul-molekul kolesterol tidak dapat melewati membran dialis dan tidak dapat bereaksi dengan enzim.

15 μm

5 μm

-0.00005 0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 Potensial,V Ar u s ,I ( µ A) 100 mg/dl 125 mg dl 150 mg/dl 175 mg/dl 200 mg/dl 250 mg/dl 300 mg/dl

Gambar 19 Voltamogram Siklik dengan variasi sample kolesterol. Voltage : +0,5 V, sweep rate 0,1 V/s

Tabel 1. Nilai arus puncak katodik (oksidasi) dengan variasi konsentrasi kolesterol

Konsentrasi

(mg/dl) Arus puncak (µA)

100 1.43E-05 125 2.95E-06 150 7.98E-06 175 1.94E-05 200 1.79E-06 250 2.37E-06 300 5.48E-06

Kalibrasi Kurva Sensitifitas C Vs I

y = 3E-07x - 4E-05 0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05 2.00E-05 2.50E-05 0 50 100 150 200

Konsentrasi Sampel Kolesterol [mg/dl]

A rus ( μA ) Series1 Linear (Series1)

Gambar 20 Kalibrasi Kurva Sensitifitas Biosensor Kolesterol Sensitifitas biosensor kolesterol dapat dianalisis dari regresi linier grafik pada Gambar 20 yaitu hubungan antara variasi sampel kolesterol dengan arus puncak oksidasi. Pada tiga konsentrasi yang

dianggap linier, yaitu 125 mg/dl, 150 mg/dl dan 175 mg/dl dihasilkan Persamaan garis Y= 3×10^-7x– 4× 10^-5, sehingga sensitifitas dari biosensor kolesterol sama dengan 3 × 10^-7

μA.mg^-1.dl. Persamaan garis di atas dapat juga digunakan untuk menentukan batas arus puncak oksidasi untuk konsentrasi kolesterol yang lain. -4.00E-05 -2.00E-05 0.00E+00 2.00E-05 4.00E-05 6.00E-05 8.00E-05 1.00E-04 1.20E-04 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 125 mg/dl 150 mg/dl 175 mg/dl

Gambar 21 Voltamogram siklik sampel kolesterol 125 mg/dl, 150 mg/dl dan 175 mg/dl. Voltage : +0,5 V, sweep rate 0,1 V/s

Tabel 2. Nilai arus puncak katodik (oksidasi) setelah hari ke-0

konsentrasi (mg/dl) Arus puncak (µA) 125 2.95E-06 150 7.98E-06 175 1.94E-05 Gambar 21 menunjukkan perubahan puncak oksidasi dan reduksi untuk setiap variasi sampel konsentrasi kolesterol pada pengukuran hari ke-0. Stabilitas dari biosensor kolesterol dapat diperoleh dengan membandingkan sensitifitas biosensor pada pengukuran hari ke-0 dan hari ke-8. Voltamogram siklik pada Gambar 22 menunjukkan perubahan arus puncak oksidasi-reduksi pada hari ke-8. Arus puncak katodik untuk konsentrasi 125mg/dl, 150 mg/dl, 175 mg/dl secara berturut-turut sebesar 1,34 × 10^-6μA, 1,76 ×

10^-6 μA dan 1,80 × 10-6 μA. Sensitifitas

diperoleh dari persamaan garis Y= 9 × 10^-9x – 3×10^-7(Gambar 23), sehingga

sensitifitasnya sebesar 9 × 10^-9 μA.mg^-1dl. Stabilitas penyimpanan adalah hal penting untuk biosensor [28]. Sensitifitas biosensor kolesterol hari ke-8 menurun 97% dari nilai sensititifitas hari ke-nol sehingga stabilitas penyimpanan strip biosensor sangat tidak stabil dan memuaskan. Penurunan sensitifitas biosensor hari ke-0 dari 3×10

Dalam dokumen Pengembangan Biosensor dengan Menggunakan Teknik Screen Printing untuk Deteksi Kadar Kolesterol (Halaman 50-61)