65 OPTIMASI PARAMETER ANALITIK BIOSENSOR UREA BERBASIS IMMOBILISASI UREASE DALAM MEMBRAN POLIANILIN Begum Fauziyah Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Maulana Malik Ibrahim
[email protected]
ABSTRACT Biosensor Urea is made from the way immobilization enzyme urase inside of membrane polianilin with adsorption technique. Analytical parameter optimation from biosensor has done. The biggest difference between analit solution and blanko solution get in pH 7, long wave 580 nm and urease/PAn membrane having big difference intensity in optimum pH (pH 7) is urease/PAn membrane with urease variance 1 mg/mL. The result of characterization urease/PAn membrane as biosensor are concentration connection to absorban urease/PAn having correlation coefficient 0.9863; sensitivity 0.0445; detection limitation 0.6 ppm; variation coefficient (Kv) less than 5% with response around 20 minute. Urease/PAn membrane has stability till 7 days with 6 days of daily measuring repetitions. Key Words : polianilin, urease, urea, biosensor
teknik immobilisasi urease dalam suatu
PENDAHULUAN Pengembangan banyak
dilakukan
detektor untuk
urea
memenuhi
kebutuhan analisa kadar urea yang mudah dan murah dalam banyak bidang seperti bidang kesehatan, industri dan pertanian, salah satunya dilakukan melalui biosensor optik. Sensor urea diperlukan dalam monitoring diabetes dan memprediksikan indikasi adanya gangguan pada liver. Sensor urea juga penting diaplikasikan dalam bidang agriculture dan hydrophonic dimana pengukuran urea dapat dilakukan pada sampel tanah dan air permukaan (National
Research
Development
Corporation, Tanpa tahun). Biosensor optik untuk urea dikembangkan melalui
material pendukung atau matrik. Metode ini membatasi secara fisik pergerakan biomolekul urease dalam ruang reaksi yang
dikatalisisnya.
Kemampuan
biosensor yang dibuat dengan metode immobilisasi enzim sangat dipengaruhi oleh teknik immobilisasi dan jenis material pendukung atau matrik yang dipilih. Pemakaian polianilin
polimer
konduktif
seperti
sebagai
alternatif
material
atau
matrik
dalam
pendukung
immobilisasi enzim diharapkan mampu mempertahankan enzim struktur
karena kimia
kemampuan
katalitik
fleksibilitasnya yang
ditempati
dalam dan
66 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … efisiennya transfer muatan elektron yang
terganggunya
gugus
fungsi
aktif
terjadi (Kan et al., 2004).
biomolekul. Hal ini bergantung pada
Urease merupakan enzim yang
interaksi yang diharapkan antara gugus
spesifik mengkatalisis reaksi hidrolisis
fungsional dalam biomolekul dan matrik
urea sehingga dapat digunakan sebagai
pendukung
biosensor.
Dalam
immobilisasi.
biosensor
urea,
pengembangan urease
yang
digunakan
pada
dapat
Salah satu polimer konduktif yang
diimmobilisasi dalam suatu matrik dengan
dapat digunakan sebagai alternatif material
berbagai
pendukung
teknik
seperti
adsorpsi,
atau
matrik
dalam
entrapment, ikatan kovalen, cross linking,
immobilisasi dan telah diterapkan untuk
dan enkapsulasi. Barhoumi et al., (2004)
beberapa enzim adalah polianilin (PAn)
mengembangkan biosensor urea dengan
(Marcos et al., 2000). Polianilin memiliki
mengimmobilisasi urease dalam polimer
karakter yang sesuai sebagai material
lateks menggunakan teknik entrapment.
pendukung atau matrik dan sekaligus bisa
Antonia dan Toressi (1999) menggunakan
berfungsi sebagai indikator karena sifat
polipirol untuk mengimmobilisasi urease
elektrokromiknya terhadap perubahan pH
dengan
dan
(Isa et al., 2002; Yang dan Huang, 2001).
amperometrik
Timur et al., (2004) mengimmobilisasi
teknik
entrapment. biosensor
cross
Respon
linking
yang dihasilkan dari
teknik
cross linking menurun dengan sensitivitas -2
-1
-2
laccase
dari
beberapa
sumber
yang
berbeda dalam PAn menghasilkan sensor
-1
film yang tipis. Kan et al., (2004) telah
sedangkan sensitivitas biosensor yang
mengimmobilisasi urikase dalam PAn
dibuat dengan teknik entrapment antara
dengan proses template dan mempelajari
0.1 mA cm-2 M-1 - 0.2 mA cm-2 M-1 .
karakteristik biosensornya. Cho dan Huang
Atmoko (2004) mengimmobilisasi urease
(1998) mengimmobilisasi urease dengan
dengan teknik sol gel menggunakan Tetra
PAn-Nafion menggunakan teknik cross
methoksi
linking
antara 0.05 mA cm M - 0.4 mA cm M
silicate
(TMOS)
sebagai
dengan
reagen
glutaraldehide
matriknya. Biosensor urea yang dihasilkan
untuk biosensor urea yang bekerja secara
digunakan untuk mengukur laju hidrolisis
amperometrik dan bekerja pada range
urea pada range konsentrasi 1-5 ppm.
konsentrasi 0.5 µM – 1000 µM dengan
Pemilihan teknik immobilisasi tersebut
waktu respon 40 – 120 detik.
disesuaikan
dengan
immobilisasi
yaitu
kriteria
utama
Dalam penelitian ini, immobilisasi
terjadinya
urease dalam PAn dilakukan dengan
perubahan konformasi enzim dan tidak
teknik adsorpsi. Penelitian ini difokuskan
tidak
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
67 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … pada optimasi parameter analitik detektor
(pa), Jack Bean Urease (E.C.3.5.1.5),
urea berbasis immobilisasi urease/PAn.
larutan asam klorida 37%, urea, sodium
Parameter analitik yang dimaksud antara
(I) dihidrogen fosfat, sodium (II) hidrogen
lain pH optimum, linier range, batas
fosfat, besi (III) klorida heksahidrat, brom
deteksi,
thymol blue (BTB), larutan etanol 96%
waktu
respon,
sensitivitas,
reprodusibilitas dan stabilitas dari detektor
dan akuades.
urea. Immobilisasi Urease dalam Matrik PAn Campuran larutan FeCl3 dan anilin
METODE PENELITIAN
dengan rasio mol 3,4 dituang pada kaca
Alat
arloji yang telah dilapisi plastik transparan Alat-alat yang digunakan dalam
dan distirrer selama 40 menit sampai rata.
penelitian ini adalah beaker glass, gelas
Polianilin
ukur, labu ukur, pipet tetes, pipet volum,
dikeringkan, dicuci dengan akuades dan
pipet Mohr, bola pipet, erlenmeyer, kaca
dipotong
dengan
ukuran
arloji, neraca analitik sartorius CP 224 S,
Membran
yang
terbentuk
stirrer dan anak stirrer, stopwatch, plastik
direndam dalam larutan urease dalam
transparan,
buffer phosphat pH 7, dengan variasi
kuvet,
spektrofotometer
yang
terbentuk
kemudian
(1x5)
kemudian
Hitachi u-1800, pH meter Denver, lemari
urease 0,1 mg/mL; 0,5
es dan botol semprot.
mg/mL kurang lebih selama 24 jam.
mg/mL dan 1
Bahan Bahan-bahan
yang
cm.
digunakan
dalam penelitian ini adalah larutan anilin
Gambar 1. Proses Immobilisasi Urease dalam Polianilin
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
68 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … Optimasi Parameter a. Penentuan
c. Penentuan Kadar Urea oleh Urease
Panjang
Gelombang
Terimmobilisasi Dalam penelitian ini, penentuan
Optimum Panjang
optimum
kadar urea oleh urease terimmobilisasi
variasi
dilakukan pada kondisi optimum membran
jumlah urease dan pH, ditentukan dengan
urease/PAn pada range konsentrasi urea 0 -
mengukur selisih intensitas sinyal larutan
5 ppm, mengikuti prosedur yang tercantum
blanko (membran urease/PAn dan buffer
pada tabel 2 berikut ini :
membran
gelombang
urease/PAn
dengan
pH) dengan larutan analit (membran urease/PAn, larutan urea) yang diukur menggunakan
spektrofotometer
pada
panjang gelombang 400 nm-800 nm
Tabel 1. Penentuan Terimmobilisasi
Urea
oleh
Urease
Reaktan
Blanko
Tab 1
Tab 2
Tab 3
Tab 4
Tab 5
[ Urea]
Buffer phosphat
1 ppm
2 ppm
3 ppm
4 ppm
5 ppm
dengan interval 10 nm. pH yang digunakan pada pengukuran bervariasi yaitu 5-8.
Kadar
Selisih intensitas sinyal yang terbesar pada pH
tertentu
dipilih
sebagai
panjang Membran urease/Pan
gelombang urease/PAn
maksimum dan
pH
membran
merupakan
pH
optimum.
b. Penentuan Waktu Respon Membran Urease/PAn
Keterangan : Volume larutan urea yang digunakan adalah 3.5 mL
d. Penentuan Linier Range Linier range merupakan daerah
Waktu yang dibutuhkan membran
(range) konsentrasi analit tertentu pada
urease/PAn untuk merespon keberadaan
grafik absorban terhadap konsentrasi yang
analit sampai diperoleh intensitas sinyal
memberikan respon linier dimana kenaikan
terbesar yang konstan selama beberapa
absorban
berbanding
lurus
dengan
waktu merupakan waktu respon optimum
kenaikan
konsentrasi
(Skoog,
1994).
membran. Pengukuran dilakukan pada
Respon yang linier ditunjukkan melalui
larutan urea 5 ppm dan selang waktu
persamaan garis sebagai berikut :
pengukuran yang digunakan adalah 1
y = bx + a
menit sampai diperoleh absorbansi yang konstan.
dimana, b = Slope atau kemiringan dari kurva kalibrasi
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
69 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … a = Intersep atau
perpotongan
terhadap sumbu y
dapat
dinyatakan
induk.
Karakteristik suatu biosensor juga oleh
mendeteksi
pengulangan
sebagai koefisien variasi dari simpangan
e. Batas Deteksi
ditentukan
Hasil
kemampuannya
konsentrasi
suatu
SD Kv .100% x
analit.
Semakin kecil konsentrasi yang bisa
dimana : SD = standar deviasi, x = signal
dideteksi,
rata-rata sampel dan Kv = koefisien
semakin
baik
karakteristik
biosensor tersebut. Batas deteksi atau batas
variasi.
identifikasi adalah kuantitas (konsentrasi) terkecil dari suatu analit yang masih dapat
g. Sensitivitas Sensitivitas
ditentukan atau dideteksi. Batas deteksi
rasio
perubahan sinyal tiap unit perubahan
dapat dinyatakan sebagai,
konsentrasi analit (Kateman dan Buydens,
y = y’ + 3 SD
1993).
Keterangan :
Sensitivitas
dapat
dinyatakan
sebagai slope dari kurva yang diperoleh dengan range tertentu (Miller dan Miller,
SD
: standart deviasi
y’
: rata-rata intensitas (Miller dan
1991)
Miller, 1991) f.
merupakan
.
Menurut
aturan
IUPAC,
sensitivitas yang dinyatakan dengan slope merupakan
sensitivitas
kurva.
Nilai
sensitivitas yang besar berarti bahwa
Presisi
perubahan konsentrasi yang kecil dari Presisi reprodusibilitas.
dinyatakan
dalam
Reprodusibilitas
analit dapat memberikan respon yang berarti.
merupakan kemampuan suatu biosensor memberikan output yang sama ketika diberikan input yang tetap setelah sistem di
h. Stabilitas Stabilitas
membran
urease/PAn
reset ulang. Pengulangan percobaan yang
optimum
dilakukan agar dihasilkan limit antara
kemampuan membran urease/PAn untuk
percobaan sekecil mungkin. Diharapkan
mempertahankan karakterisitiknya selama
nilai setiap pendekatan untuk satu kali
periode waktu tertentu. Membran yang
pengulangan atau lebih yang berbeda
telah dibuat, disimpan pada dua kondisi
adalah 95 % (Caulcutt dan Boddy, 1986).
yang berbeda yaitu pada temperatur 40C
sebagai
biosensor
adalah
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
70 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … dan pada temperatur kamar. Pengukuran
bahwa selisih intensitas terbesar antara
dilakukan secara berulang-ulang dengan
larutan analit dan larutan blanko diperoleh
selang waktu penyimpanan satu hari,
pada pH 7, artinya pH 7 ditentukan sebagai
sampai aktivitasnya tidak terbaca.
pH dimana membran urease/PAn bekerja optimum mendeteksi reaksi hidrolisis urea oleh urease.
HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan
Panjang
0.400
Gelombang
0.300
Absorban
a.
Optimum Penentuan
panjang
gelombang
0.200 0.100 0.000 400 -0.100
500
optimum dilakukan untuk menentukan
urease/PAn.
Pengukuran
dilakukan pada variasi pH 5-8 dengan urease
bebas
dan
urease
700
800
Panjang Gelombang (nm) pH 5
panjang gelombang operasional terbaik membran
600
pH 6
pH 7
pH 8
Gambar 3. Grafik Scanning Panjang Gelombang pada pH 5-8 dengan Urease terimmobil.
terimmobil
dengan variasi urease 1 mg/mL. Grafik
Selisih intensitas terbesar pada
scanning panjang gelombang pada variasi
panjang
gelombang
pH dengan urease bebas dan urease
diperoleh pada pH 7 menunjukkan panjang
terimmobil masing-masing tertera pada
gelombang
gambar 2 dan gambar 3.
pengukuran dengan urease bebas, selisih
optimum
tertentu
yang
membran.
Pada
intensitas terbesar pada pH 7 diperoleh 0.150
saat panjang gelombang 630 nm dan 640
Absorban
0.100
nm dan pada pengukuran dengan urease
0.050 0.000 400 -0.050
500
600
700
800
terimmobil,
selisih
intensitas
terbesar
diperoleh pada saat panjang gelombang
-0.100
Panjang Gelombang (nm) pH 5
pH 6
pH 7
pH 8
Gambar 2. Grafik Scanning Panjang Gelombang pada pH 5-8 dengan Urease bebas. Berdasarkan
b. Penentuan Membran Urease/PAn Optimum Membran
urease/PAn
optimum
yang
ditentukan dengan membandingkan selisih
panjang
intensitas antara larutan analit dengan
gelombang pada variasi pH dengan urease
larutan blanko pada spektra absorpsi
diperoleh
pada
spektra
580 nm.
scanning
bebas dan urease terimmobil, diketahui SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
71 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … scanning panjang gelombang membran
dilakukan pada pH optimum yaitu pH 7
urease/PAn dengan variasi urease 0,1
dan pada panjang gelombang optimum 580
mg/mL; 0,5 mg/mL dan 1 mg/mL yang
nm. Grafik absorban terhadap waktu
dilakukan pada pH optimum yaitu pH 7.
respon
membran
Grafik
variasi
urease
absorban
terhadap
panjang
gelombang untuk membran urease/PAn
urease/PAn
sebesar
dengan
1
mg/mL
ditunjukkan gambar 5.
dengan variasi urease tertera pada gambar 4. 0.4
Absorban
0.3 0.2 0.1 0 400
500
600
700
800
-0.1
Gambar 5. Grafik Penentuan Waktu Respon Membran
Panjang Gelombang (nm) Variasi 0.1 mg/mL
Variasi 0.5 mg/mL
Urease/PAn dengan Variasi 1 mg/mL.
Variasi 1 mg/mL
Gambar 4. Grafik Scanning Panjang Gelombang
Waktu respon optimum membran
Membran Urease/PAn dengan Variasi Urease.
Berdasarkan
gambar
diatas
dapat
diketahui bahwa selisih intensitas terbesar antara larutan analit dan blanko diperoleh pada membran urease/PAn dengan variasi urease
1
mg/mL.
Dengan
demikian
membran urease/PAn optimum yang akan digunakan untuk pengukuran selanjutnya adalah
membran
urease/PAn
dengan
urease/PAn merupakan waktu dimana absorban
yang
mendekati
absorban
konstan selama beberapa waktu diperoleh. Berdasarkan gambar 17 dan data yang terlampir pada lampiran A dapat diketahui bahwa waktu respon membran urease/PAn berkisar antara 20 menit. Waktu respon ditentukan 20 menit sebab sinyal yang diberikan oleh biosensor tidak mengalami
variasi urease 1 mg/mL.
perubahan yang berarti pada rentang waktu c. Waktu Respon Waktu
berikutnya.
respon
diukur
untuk
d. Linier Range
membran urease/PAn optimum dengan variasi 1 mg/mL, ditentukan setiap menit
Karakterisasi membran urease/PAn
sampai diperoleh intensitas sinyal terbesar
pada penelitian ini meliputi daerah linier,
yang konstan selama beberapa waktu.
batas deteksi, sensitivitas, reprodusibilitas
Pengukuran
dan
dilakukan
pada
urea
stabilitas.
Karakterisasi
membran
konsentrasi 5 ppm dengan selang waktu
urease/PAn sebagai biosensor dilakukan
pengukuran
pada parameter optimum membran yaitu
1
menit.
Pengukuran
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
72 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … membran
urease/PAn
dengan
variasi
Karakteristik suatu biosensor juga
urease 1 mg/mL, pH 7, panjang gelombang
ditentukan
580 nm dan waktu respon 20 menit.
mendeteksi
Pengaruh
konsentrasi
terhadap
oleh
kemampuannya
konsentrasi
suatu
analit.
Semakin kecil konsentrasi yang bisa
absorban membran urease/PAn diamati
dideteksi,
pada
range
biosensor tersebut. Batas terkecil dari
konsentrasi 0 ppm – 5 ppm. Grafik
suatu analit yang masih dapat ditentukan
absorban terhadap konsentrasi ditunjukkan
atau dideteksi oleh membran urease/PAn
pada gambar 6.
ditentukan dari grafik absorban terhadap
substrat
urea
dengan
semakin
baik
karakteristik
konsentrasi pada kurva kalibrasi dengan 0.25
menentukan standart deviasinya terlebih
Absorban
0.2
dulu. Standart deviasi yang diperoleh
0.15 0.1 y = 0.0445x - 0.0107 R2 = 0.9863
0.05
terkecil yang bisa ditentukan adalah 0.6
0 -0.05
adalah 0.0012 dan batas konsentrasi
0
1
2
3
4
5
ppm.
Konsentrasi (ppm)
Gambar 6. Grafik Kurva Kalibrasi Membran Urease/PAn pada Range Konsentrasi 0 ppm – 5 ppm.
f.
Sensitivitas
Gambar 6 menunjukkan bahwa
Sensitivitas membran urease/PAn
absorban membran urease/PAn dengan
dengan variasi urease 1 mg/mL dinyatakan
variasi urease 1 mg/mL pada panjang
dengan slope (m) dari grafik absorban
gelombang 580 nm meningkat sesuai
terhadap konsentrasi yang ditunjukkan
dengan adanya peningkatan konsentrasi.
pada
Hubungan linier ini menunjukkan bahwa
membran
konsentrasi
dengan
adalah sebesar 0.0445. Nilai tersebut
absorban membran urease/PAn pada range
menunjukkan bahwa tiap satu satuan
konsentrasi 0 ppm – 5 ppm. Koefisien
perubahan konsentrasi akan menghasilkan
regresi yang diperoleh berdasarkan gambar
perubahan absorban sebesar 0.0445.
berbanding
lurus
diatas adalah sebesar 0.9863, artinya
g.
gambar
18.
Nilai
urease/PAn
sensitivitas
yang
diperoleh
Presisi
98% perubahan absorban dipengaruhi oleh Reprodusibilitas
perubahan konsentrasi urea, sedangkan 2% dipengaruhi faktor lain. e.
Batas Deteksi
merupakan
kepresisian
pengukuran
yang
pengukuran suatu
dilakukan
hasil secara
berulang dengan suatu alat ukur, dalam hal ini
membran
urease/PAn
sebagai
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
73 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … biosensor.
Suatu
hasil
pengulangan
diperoleh dari pengulangan sebanyak 6
pengukuran absorban dengan membran
kali
urease/PAn
reprodusibilitas yang baik.
dikatakan
memiliki
reprodusibilitas yang baik bila deviasi
bisa
dikatakan
memiliki
h. Stabilitas
harga absorban antar pengulangan kecil
Stabilitas adalah kemampuan suatu
dan nilai koefisien variasinya dibawah 5 pengukuran
biosensor mempertahankan karakteristik
absorban dengan nilai standart deviasi
performanya sampai batas waktu tertentu.
(SD) dan nilai koefisien variasi (Kv)
Stabilitas membran urease/PAn sebagai
tertera secara lengkap pada lampiran 10
biosensor ditentukan dengan pemakaian
dan ditunjukkan dalam grafik berikut ini :
berulang membran urease/PAn pada satu
%.
Hasil
pengulangan
konsentrasi
substrat
sampai
aktivitas
Absorban
Absorban
Absorban
Absorban
SD=0.001
1.5 SD=0.005 SD=0.000 SD=0.000 1.35 SD=0.000 SD=0.001 Kv=0.078 1.2 Kv=0 % Kv=0.423 % Kv=0 % % 1.05 Kv=0 % Kv=0.092 % SD=0.000 SD=0.000 0.9 SD=0.000 Kv= Kv= 0.75 1.5 Kv= 0.6 1.5 0.45 1.5 1.35 1.5 1.35 1.5 0.3 0.15 1.35 1.2 1.35 1.2 0 1.35 1.2 1.05 1.2 0 1.05 1 3 4 5 1.22 0.9
urease tidak terbaca lagi dengan selang waktu 1.5 1.35 1.2 1.05 0.9 0.75 0.6 0.45 0.3 0.15 0
pemakaian
adalah
satu
hari.
Pengulangan pengukuran yang dilakukan selama satu hari adalah 6 kali. Membran
Absorban
Absorban
Absorban
urease/PAn yang digunakan disimpan pada 1.05 1.05 0.9 1.05 Konsentrasi (ppm)0.75 0.9 0.9 0.75 dua kondisi temperatur yaitu pada 0.9 0.75 0.6 0.75 0.6 u1 u2 u3 u4 u5 u6 0.75 0.6 0.45 0.6 temperatur kamar dan pada temperatur 4 0.45 0.6 0.3 0.3 0.45 0.45 0.15 0.45 o C. Konsentrasi substrat yang digunakan 0.3Absorban Larutan 0.3 0.15 Pengukuran Gambar 7. Pengulangan 0.3 0.15 0 0.15 Standart Urea dengan Konsentrasi 0 ppm – 5 ppm. 0 0.15 pada ini3adalah 5 4ppm. 0 1 0 pengukuran 2 1 5 4 0 3 0 1 2 3 4 52 00 Berdasarkan grafik diatas dan 0 data 1 0 2Konsentrasi 3 2 (ppm) 4 3 5 4 1 (ppm) 0 1 2 (ppm) 3Membran4Konsentrasi 5 Konsentrasi urease/PAn yang
5
5
yang tertera pada lampiran 10, dapat
KonsentrasiKonsentrasi (ppm) (ppm) Konsentrasi (ppm) disimpan pada temperatur kamar tidak u1 u 2u 1 u 3u 2 u 4u 3 u 5u 4 u 6u 5 diketahui bahwa u 1 hasil u 2pengulangan u3 u4 u5 u6 memberikan u1 u 2u 1 u 3u 2 u 4uperubahan u 5u 4 absorban u 6u 5 atau u 6 3 0% pengukuran absorban pada u 2 range u1 u3 u4 u5 u6 0% 0% 0% konsentrasi 0 %0 ppm – 5 ppm dengan 0%
membran urease/PAn memiliki deviasi yang
kecil
pada
sekumpulan
harga
absorban yang diperoleh dari pengulangan pengukuran. Nilai koefisien variasi (kv) yang dimiliki membran urease/PAn pada
selisih yang signifikan antara blanko dengan analit. Hal ini terjadi karena pada
temperatur kamar aktivitas katalitik enzim urease turun atau hilang sama sekali (Kuswandi, 2003). Membran pada
urease/PAn temperatur
yang 4
o
range konsentrasi 0 ppm - 5 ppm kurang
disimpan
C
dari 5 %, artinya pengukuran pH dengan
memberikan perubahan absorban
menggunakan membran urease/PAn yang
blanko dan analit sampai dengan 7 kali
antara
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
u6
74 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … pemakaian.
Absorban
pada
tiap
2. Hasil
karakterisasi
membran
pengulangan turun tiap pengukuran, dan
urease/PAn sebagai biosensor antara
pada pengulangan ke 7 absorban yang
lain adalah, hubungan konsentrasi
diberikan analit sudah mendekati absorban
terhadap
blanko.
urease/PAn memiliki koefisien korelasi
Pada
aktivitas
pengulangan urease
sebesar 0.9863; sensitivitas sebesar
ditandai dengan tidak adanya perubahan
0.0445; batas deteksi sebesar 0.6 ppm;
absorban antara blanko dengan analit.
koefisien variasi (Kv) kurang dari 5 %
Penurunan
dengan waktu respon berkisar 20
absorban membran
sudah
membran
hilang
berulang
enzim
berikutnya
absorban
pada
pemakaian
urease/PAn
yang
menit. Membran urease/PAn memiliki
disimpan pada temperatur 4 oC tertera pada
stabilitas sampai 7 hari dengan 6 kali
grafik 8.
pengulangan pengukuran per-hari.
1.130 1.120
absorban
DAFTAR PUSTAKA
1.110 1.100 1.090 1
2
3
4
5
6
7
ulangan ke- (hari)
Gambar 8. Grafik Pemakaian Berulang Membran Urease/PAn yang Disimpan Pada Temperatur 4oC.
KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Selisih
intensitas
terbesar
antara
larutan analit dan larutan blanko diperoleh pada pH 7, pada panjang
Antonia, L.H.D dan Toressi, S.I.C. 1999. Amperometric Urea Biosensor Using Polypyrrole with Different Dopants. Brazil : Universidade de Sao Paulo. Atmoko, E.W. 2004. Studi Immobilisasi Urease dengan Teknik Sol-Gel untuk Biosensor Urea. Skripsi . Jember : Universitas Jember. Barhoumi, H., Maaref, A., Martelet, C., Jaffrezic, N., Mousty, C., Cosnier, S., et al. 2004. Characterisation of a New Urea Biosensor Using Different Synthetic Latex for Urease Immobilisation. WWW.Sparksdesigns.co.uk.biopap ers’04 /papers /bs134 .pdf
gelombang 580 nm dan membran urease/PAn
yang
memiliki
selisih
intensitas terbesar pada pH optimum (pH 7) adalah membran urease/PAn dengan variasi urease 1 mg/mL.
Caulcutt, R. dan Boddy, R. 1983. Statistics for Analytical Chemistry. London : Chapman and Hall. Cho, W.J. dan Huang, H.J. 1998. “An Amperometric Urea Biosensor Based on a PolyanilinePerfluorosulfonated Ionomer
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
75 Optimasi Parameter Analitik Biosensor … Composite Electrode”. Dalam Journal Analytical Chemistry. Vol. 70. p. 3946-3951. Isa, A.K., Zulfikar dan Subekti, A. 2002. “Optimasi Sintesis Polianilin Secara Elektrokimia”. Dalam Jurnal Ilmu Dasar FMIPA UNEJ. Vol. 3. No. 1. hal. 36-44.
Journal Sensors and Actuators B. Vol. 97. p. 132-136. Yang, Y dan Huang, H. 2001. “A Polyaniline-Modified Electrode Based FIA System for Sub ppb Level Chromium (VI) Analysis”. Dalam Journal Analytical Chemistry. Vol. 73. p. 1377-1381
Kan, J., Pan, X. dan Chen, C. 2004. “Polyaniline-Uricase Biosensor Prepared with Template Process”. Dalam Journal Biosensors and Bioelectronics. Vol. 19. p. 16351640. Kateman, G. dan Buydens, L. 1993. Quality Control In Analytical Chemistry. USA : John Wiley & Sons, Inc. Kuswandi, B. 2001. “Prospek Pengembangan Sensor Kimia dan Biosensor Berbasis Serat Optik di Indonesia”. Dalam Makalah Seminar Kimia FMIPA UNEJ. hal. 1-7. Jember : Universitas Jember. Marcos, S., Assensio, C., Urunuela, I., Gallarta, F., Galban, J. dan Castillo J. R. 2000. “New Approach to Polyaniline Optical Sensors : pH, Acetic Acid and Ammonia Determination”. Dalam Journal Quimica Analitica. Vol. 19. p. 99104. Miller, J. C. dan Miller, J. N. 1991. Statistics for Analytical Chemistry. England : Ellis Horwood, Ltd. National Research Development Corporation. Tanpa tahun. Urea Biosensor. India Timur, S. N., Pazarlioglu, R., Pilloton R. dan Telefoncu A. 2004. “Thick Film Sensors Based on Laccases from Different sources Immobilized in Polyaniline Matrix”. Dalam
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
76 Optimasi Parameter Analitik Biosensor …
SAINSTIS. VOLUME 1, NOMOR 1, APRIL – SEPTEMBER 2012 ISSN: 2089-0699
