Alat Pembaca Golongan Darah dan Rhesus
Ferdian Nugraha Azhar1, Putri Madona2 & Tianur3 1,2,3
Program Studi Teknik Elektronika, Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265.
Abstrak
Alat pembaca golongan darah dirancang secara elektronik untuk membaca dan menentukan golongan darah. Pembacaan golongan darah dan rhesus seseorang saat ini dapat dilakukan dengan proses pengujian sel darah merah dengan antisera (serum), dengan melihat apakah darah yang telah diberi antisera (serum) terjadi aglutinasi (penggumpalan) atau non-aglutinasi (tidak menggumpal). Pengujian seperti ini biasanya dilakukan secara manual oleh orang yang berpengalaman. Pada penelitian ini, dirancanglah sebuah alat pembaca golongan darah dan rhesus secara elektronik menggunakan sistem ABO (darah A, AB, B dan O) dan sistem Rhesus. Alat ini menggunakan tiga pasang sensor cahaya, yaitu sensor LED sebagai transmitter dan sensor photodioda sebagai receiver, rangkaian komparator dan pengolah data menggunakan mikrokontroler Atmega 8535. Sensor infrared akan mendeteksi terjadinya reaksi aglutinasi atau non- aglutinasi dari sampel darah yang telah dicampurkan antisera. Selanjutnya sensor akan mengirimkan tegangan untuk dikondisikan oleh rangkaian komparator dan dikirim ke mikrokontroler untuk diolah dan hasil pembacaan golongan darah dan rhesus akan ditampilkan pada LCD display. Dari hasil pengujian yang dilakukan pada 15 sampel darah yang berbeda menunjukkan bahwa alat ini memiliki tingkat keberhasilan sebesar 100%.
Kata kunci : Pembaca golongan darah, LED, photodioda, mikrokontroler ATMega 8535, metode ABO Abstract
Blood type reader designed to read and determine the blood type. Blood group and rhesus readings one can now be done with the testing process of red blood cells with antisera (serum), to see if the blood that has been given antisera (serum) occurring agglutination (clumping) or non-agglutination (no clumping). It can only be done manually by experience. In this paper, a reader blood group and rhesus electronically designed using blood group ABO and Rhesus system. This tool is designed by using three pairs of light sensors, sensor LED as a transmitter and Photodioda as a receiver, a comparator circuit and microcontroller Atmega 8535. Sensor aglutinasi or non- agglutination reaction of blood samples that have been mixed antisera. Furthermore, it will send a voltage to be conditioned by the comparator circuit then be sent to the microcontroller for processing and the results of blood group and rhesus readings will be displayed on the LCD display. From the results of tests performed on 15 different blood samples showed that this tool has a success rate of 100%.
Keywords: Blood type reader, LED, photodioda, microcontroller ATMega 8535, ABO method.
1 Pendahuluan
Ada tidaknya zat antigen dipermukaan membrane sel darah merah seorang individu menyebabkan darah individu dapat dikelompok-kelompokkan, yang kita kenal dengan golongan darah. Di dalam sel darah merah mempunyai perbedaan jenis karbohidrat dan protein. Dua jenis penggolongan darah yang paling penting adalah penggolongan ABO dan Rhesus (faktor Rh). Sebetulnya ada 46 jenis antigen selain antigen ABO dan Rh, namun sangat jarang. Transfusi darah dari golongan yang tidak sesuai dapat mengalami hal yang membahayakan bagi tubuh individu yang menerima, bahkan bias sampai kematian.
Pembacaan dan pengujian golongan darah dan rhesus biasanya dilakukan secara manual oleh petugas medis yang sudah berpengalaman. Pembuatan alat pembaca golongan darah yang pernah dibuat oleh Nurul Khoiyandari pada tahun 2007, Teknik Komputer UNIKOM, menggunakan sensor LED sebagai transmitter dan LDR sebagai receiver. Dari 20 sampel darah yang diuji, 10%mengalami kesalahan pembacaan oleh alat yang dibuat. Kegagalan yang terjadi diakibatkan dari nilai tegangan sensor LDR yang dihasilkan serta pemilihan nilai threshold untuk aglutinasi atau non aglutinasi.
Pada penelitian ini,dirancang pembaca golongan darah dan rhesus menggunakan sensor yang sama,namun dirancang rangkaian pengkondisi dengan nilai threshold yang lebih tepat agar mendapatkan tingkat keberhasilan yang lebih baik.Hasil pembacaan golongan darah dan rhesus ditampilkan pada LCD.
2 Metodologi
2.1 Sistem Penggolongan ABO.
Golongan darah manusia ditentukan berdasarkan jenis antigen dan antibodi yang terkandung dalam darahnya, sebagai berikut: (sumber : Wikipedia)
Individu dengan golongan darah A memiliki sel darah merah dengan antigen A dan menghasilkan antibodi terhadap antigen B. Maka, golongan darah A-negatif hanya dapat menerima darah dari orang dengan golongan darah A-negatif atau O-negatif.
Individu dengan golongan darah B memiliki antigen B dan menghasilkan antibodi terhadap antigen A. Maka, orang dengan golongan darah B-negatif hanya dapat menerima darah golongan B-negatif atau O-negatif.
Individu dengan golongan darah AB memiliki antigen A dan B serta tidak
menghasilkan antibodi terhadap antigen A maupun B. Maka, golongan darah AB-positif dapat menerima darah ABO apapun dan disebut resipien universal. Namun, orang dengan golongan darah AB-positif tidak dapat mendonorkan darah kecuali pada sesama AB-positif.
Individu dengan golongan darah O memiliki sel darah tanpa antigen, tapi memproduksi antibodi terhadap antigen A dan B. Maka, golongan darah O-negatif dapat mendonorkan darahnya kepada orang dengan golongan darah ABO apapun dan disebut donor universal. Tapi, golongan darah O-negatif hanya dapat menerima darah dari sesama O-negatif. Darah yang paling banyakditemukan di dunia adalah golongan darah O.Sementara yang paling jarang adalah darah AB.
2.2. Rhesus
Sistem Rhesus ditemukan oleh Landsteiner dan Wiener pada tahun 1940 melalui penyuntikan sel-sel darah merah kera Macacca rhesus kepada marmot (guinea-pig) untuk mendapatkan anti serum. Anti serum tersebut ternyata bereaksi dengan sel darah merah dan juga ditemukan padadarah manusia.
Berdasarkan ada tidaknya antigen-Rh, maka golongan darah manusia dibedakan atas dua kelompok, yaitu :
1. Orang Rh-positif (Rh+), berarti darahnya memiliki antigen-Rh yang ditunjukkan dengan reaksi positif atau terjadi penggumpalan eritrosit pada waktu dilakukan tes dengan anti-Rh (antibodi Rh).
2. Orang Rh-negatif (Rh-), berarti darahnya tidak memiliki antigen-Rh yang ditunjukkan dengan reaksi negatif atau tidak terjadi penggumpalan saat dilakukan tes dengan anti-Rh (antibodi anti-Rh).
Gambar 1 Aglutinogen darah (Sumber : http://livebiologi.blogspot.com)
2.3 ATMega 8535
ATMega8535 merupakan salah satu mikrokontroler 8 bit buatan atmel untuk keluarga AVR yang diproduksi secara masal pada tahun 2006. Karena merupakan keluarga AVR, maka ATMega8535 juga menggunakan arsitektur RISC. (Bayudistira, Arief, 2009)
Gambar 2 ATMega 8535
Mikrokontroler ATMega8535 memiliki 40 pin untuk model PDIP, dan 44 pin untuk model TQFP dan PLCC. Nama-nama pin pada mikrokontroler ini adalah:
Konfigurasi Pin ATMega 8535:
VCC merupakan Pinyang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
GND merupakan Pin Ground.
Port A (PA0…PA7) merupakan pin I/O dan pin masukan ADC.
Port B (PB0…PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu
Timer/Counter,komparatorAnalog dan SPI.
Port C (PC0…PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus,yaitu
Port D (PD0…PD1) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog dan interrupt eksternal serta komunikasi serial.
RESETmerupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroler.
XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
AVCC merupakan pin masukan untuk tegangan ADC.
AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC
(Bayudistira, Arief, 2009)
2.4 Perancangan Sistem
Gambar 3 Blok Diagram
Mekanisme sistem kerja dari alat pembaca golongan darah adalah dengan meletakkan sampel darah pada wadah bening atau kaca privet selanjutnya diberikan antisera (serum) berupa anti A pada wadah pertama, anti B pada wadah kedua dan anti RH pada wadah ketiga, setelah tercampur antara sampel darah dan antiserum yang diberikan diaduk untuk mengetahui apakah terjadi reaksi aglutinasi atau non-aglutinasi pada darah tersebut.
Alat pembaca golongan darah dirancang dengan menggunakan tiga pasang sensor cahaya, yaitu tiga buah LED sebagai transmitter dan tiga buah sensor photodioda sebagai detector atau receiver dari cahaya LED yang dikirimkan. Setelah sampel darah diletakkan pada 3 buah kaca objek dan dicampurkan dengan masing-masing antisera yaitu anti-A,anti-B dan anti RH, LED sebagai transmitter akan mengirimkan cahaya ke sensor photodioda yang letaknya berhadapan dan telah dihalangi oleh kaca objek atau privet darah sehingga sinyal yang diterima photodioda akan berbeda-beda karena reaksi pada masing-masing sampel darah. Kemudian photodioda akan mengkonversi cahaya yang diterima dari LED menjadi tegangan dengan nilai antara -0.3 V – 5.5 V. Output dari photodioda akan dikondisikan berdasarkan nilai yang diterima oleh photodioda tersebut sehingga rangkaian komparator akan membandingkan antara tegangan referensi dengan nilai output dari photodioda, apakah bernilai kurang dari tegangan referensi ataukah melebihi tegangan referensi.
Kemudian output rangkaian komparator langsung masuk ke mikrokontroller untuk diolah sehingga akan golongan darah yang dicek dapat diketahui hasilnya. Tabel 1 menunjukkan tabel logika dari setiapgolongan darah. Penggolongan darah berdasarkan teori tentang penggunaan logika digital didapat berdasarkan dari pengujian tentang pembacaan golongan darah dan rhesus. Golongan darah dan rhesus yang dibaca berdasarkan proses aglutinasi(mengumpal) dan non-aglutinasi(tidak menggumpal). Berdasarkan hasil dari pembacaan golongan darah yang sering dilakukan di balai kesehatan, maka didapatlah hasil pembacaan golongan darah dan rhesus seperti gambar 4.
Tabel 1 Daftar Logika Digital dari Golongan Darah dan Rhesus
No Logic Digital Golongan
Darah
Rhesus Sensor 1 (Anti A) Sensor 2 (Anti B) Sensor 3 (Anti Rh)
1 0 0 0 AB - 2 0 0 1 AB + 3 0 1 0 B - 4 0 1 1 B + 5 1 0 0 A - 6 1 0 1 A + 7 1 1 0 O - 8 1 1 1 O +
Gambar 4 Hasil Pembacaan Golongan Darah (Sumber : http://sahabatmedika.files.wordpress.com/)
Berdasarkan gambar hasil pengujian golongan darah di atas yang didapat dari sumber referensi, pembacaan golongan darah dan rhesus bisa dilakukan dengan memberi logika 0 untuk pembacaan darah yang beraglutinasi negatif (-) dan logika 1 untuk pembacaan golongan darah yang beragutinasi positif (+). Pemberian logika 0 dan 1 pada tabel 1 dibuat berdasarkan data dan gambar 5 karena reaksi pencampuran agutinogen dan darah hanya akan menghasilkan 2 reaksi yaitu menggumpal dan tidak menggumpal.
.
Gambar 5 Rangkaian Keseluruhan
2.6 Perancangan Software
Perancangan software ini dapat dilihat secara keseluruhan berdasarkan flowchart pada Gambar 6 dibawah ini.
Gambar 6 Flowchart Sistem 2.7. Alat Pembaca Golongan Darah dan Rhesus
Gambar 7 Alat yang telah dibuat
3 Hasil dan Pembahasan
Hasil pengujian pada 15 orang ditunjukkan pada Tabel 2. Tabel 2 Data Pengujian data
No Subjek Golongan
Darah
Rhesus Keterangan Gol Darah
pada KTP Berhasil Gagal 1 Subjek 1 AB + AB 2 Subjek 2 AB + AB 3 Subjek 3 AB + AB 4 Subjek 4 AB - - 5 Subjek 5 A + A 6 Subjek 6 A + A 7 Subjek 7 A + - 8 Subjek 8 A - - 9 Subjek 9 B + B 10 Subjek 10 B + B 11 Subjek 11 B + - 12 Subjek 12 B - - 13 Subjek 13 O + O 14 Subjek 14 O + O 15 Subjek 15 O + O
Berdasarkan tabel hasil pengujian dari beberapa golongan darah dan rhesus yang dilakukan, pembacaan golongan darah dan rhesus dibaca dengan benar oleh alat, pembuktian pembacaan goloongan darah dan rhesus berdasarkan golongan darah pada Kartu Tanda Penduduk (KTP). Alat ini akan membaca golongan darah pada sampel yang diuji dan dibandingkan dengan data pada KTP.
Dari beberapa pengujian golongan darah pada tabel didapat hasil dengan keakuratan 100%, dari 4 jenis golongan darah yang ada untuk hasil pembacaan golongan darah A+ dan A- tingkat keakuratan pembacaan golongan darah yaitu 100%, untuk golongan darah A+ dan A- pembacaan sensor sangat baik dan hasil pembacaan juga sangat akurat.
Untuk pembacaan golongan darah B+ dan B- di dapatkan hasil pembacaan dengan tingkat keakuratan sebesar 100%, untuk golongan darah B+ dan B- pembacaan sensor terhadap golongan darah sangat baik dan dengan hasil pembacaan yang sangat akurat.
Untuk Golongan darah AB+ dan AB- didapatkan hasil pembacaan dengan tingkat keakuratan sebesar 100%, untuk pembacaan golongan darah AB+ dan AB- pembacaan sensor terhadap golongan darah sangat baik dan dengan hasil yang akurat. Untuk golongan darah O+ dan O- didapatkan hasil pembacaan dengan tingkat keakuratan sebesar 100%. Dari keseluruhan pengujian dapat dianalisa bahwa tingkat keberhasilan alat ini adalah sebesar 100%.
Keberhasilan pembacaan golongan darah dan rhesus tidak dilakukan hanya dengan sekali percobaan, satu sampel golongan darah yang diuji perlu beberapa kali pembacaan, karena sampel darah yang diuji harus benar-benar tercampur dengan aglutinogen dan posisi kaca peletakan darah harus benar-benar sejajar dengan posisi LED dan Photodioda sehingga sampel darah yang dibaca oleh alat akan menghasilkan data yang akurat.
4 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Dengan meminimalkan pengaruh cahaya dari luar akan memberikan hasil yang lebih akurat. 2. Pembuktian Logika 0 dan 1 yang dapat dibuat pada sistem alat sesuai dengan proses reaksi
aglutinasi positif(menggumpal) dan reaksi aglutinasi negatif (tidak menggumpal). 3. Pencampuran antara darah dengan aglutinogen harus benar-benar tercampur, sehingga
reaksi perubahan darah akan terlihat.
4. Alat yang dibuat telah mampu menunjukkan kinerja yang baik pada semua jenis golongan darahdengan tingkat akurasi 100% terhadap data uji.
5 Daftar Pustaka
[1] Nurul Khoiriyandari, 2009 “Perancangan Pembaca Golongan Darah dan Rhesus Memanfaatkan LED dan LDR””, http: // www.academia.edu/ 4761931
[2] Susilo, Haryono (2003), Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah
Mada” Penentuan Golongan Darah dengan Sistem Elektronik.
[3] Mikrokontroller Atmega 8535 ( May 21, 2013). Diambil 15 Januari 2014 dari : http://sistemkomputer.fasilkom.narotama.ac.id/?p=204.
