Pengaruh Jenis Pelarut Xilen dan Tetrahidrofuran terhadap Morfologi Lapisan Polistiren dan Jumlah Massa ZnPc (Zinc Pthalocyanine) yang Terdeposisi untuk Meningkatkan Immobilisasi BSA (Bovine Serum Alb
| Main Author: | Rahmawati, Eka |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/160200/ |
Daftar Isi:
- Saat ini pengembangan biosensor berbasis QCM telah banyak dilakukan. Sensor QCM memiliki potensi yang besar untuk terus dikembangkan karena memiliki tingkat sensitivitas dan selektivitas yang tinggi secara real time dalam memonitoring terjadinya perubahan massa. Dalam pemanfaatan QCM sebagai biosensor pendeteksi biomolekul, maka perlu dilakukan modifikasi permukaan QCM dengan melapiskan bahan polimer tertentu di atas permukaan QCM. Pelapisan bahan polimer bertujuan untuk menghaluskan permukaan kristal kuarsa, melindungi elektroda pada kristal kuarsa agar tidak teroksidasi dan mempermudah serta meningkatkan immobilisasi antigen dan antibodi pada permukaan sensor QCM. Performa dari suatu biosensor dalam proses immobilisasi sangat dipengaruhi oleh proses interfasial antara lapisan permukaan sensor dan analit. Dimana proses interaksi tersebut dapat bersifat secara fisika atau kimia yang dipegaruhi oleh beberapa hal seperti morfologi lapisan (topografi, kekasaran, hidrofobisitas) dan komposisi kimia yang ada pada permukaan sensor. Kekasaran lapisan misalnya dapat menghasilkan daerah kontak aktif yang lebih banyak bagi protein dan lapisan untuk terjadinya interaksi. Namun di lain sisi, kekasaran juga dapat mempengaruhi properti lapisan seperti properti mekanik. Sehingga perlu dilakukan kontrol kekasaran lapisan agar tidak menimbulkan redaman osilasi pada QCM immunosensor. Salah satu langkah yang dilakukan untuk menghasilkan morfologi lapisan dengan sifat tertentu diperoleh dengan cara menggunakan jenis pelarut polimer yang berbeda dengan karakteristik tertentu. Pada penelitian ini modifikasi permukaan dilakukan dengan cara melapiskan polimer polistiren (PS) di atas permukaan QCM dengan metode spin coating dan pelapisan bahan fungsional ZnPc di atas permukaan QCM/PS dengan metode evaporasi vakum. Bahan PS dengan variasi konsentrasi 1%, 2%, 3%, 4%, dan 5% dilarutkan dalam dua jenis pelarut yang berbeda yaitu tetrahidrofuran (THF) dan xilen. Pada proses spin coating , pelapisan dilakukan dengan variasi kecepatan putar 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm, 3000 rpm, 3500 rpm, 4000 rpm, dan 4500 rpm. Uji morfologi, ketebalan dan komposisi lapisan PS dan ZnPc menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan persamaan Sauerbrey. Sedangkan untuk mengetahui tingkat kekasaran lapisan digunakan alat karakterisasi TMS 1200. Sifat hidrofobisitas lapisan diperoleh dengan mengukur nilai sudut tetesan air yang terbentuk di atas lapisan PS dan ZnPc. Pada proses immobilisasi, banyaknya BSA yang teradsorpsi di atas permukaan QCM/PS dan QCM/PS/ZnPc dihitung dari besarnya perubahan frekuensi yang terukur pada pencacah frekuensi. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa modifikasi permukaan QCM dengan penambahan polistiren yang dilarutkan dengan pelarut xilen dan THF mempengaruhi morfologi lapisan polistiren dan ZnPc serta jumlah massa yang terdeposisi di atasnya. Lapisan polistiren yang dilarutkan dengan pelarut THF memiliki ketebalan, kekasaran, ketidak-homogenan yang lebih besar dibandingkan dengan lapisan polistiren yang dilarutkan dengan pelarut xilen. Pada konsentrasi 3%, ketebalan lapisan polistiren dengan pelarut THF dan xilen berturut-turut adalah 0,84 μm dan 0,35 μm. Salah satu sifat fisis pelarut yang mempengaruhi morfologi lapisan adalah nilai tekanan uap pelarut, dimana THF memiliki nilai tekanan uap yang lebih besar dibandingkan dengan xilen. Morfologi lapisan polistiren berpengaruh terhadap daya immobilisasi BSA di atas QCM. Dengan tingkat kekasaran sebesar Ra= 564,72 nm, lapisan polistiren yang dilarutkan dengan THF memberikan nilai perubahan frekuensi sebesar 81 Hz, sedangkan dengan pelarut xilen dengan kekasaran Ra= 520,08 nm menghasilkan perubahan frekuensi sebesar 74 Hz. Morfologi lapisan polistiren juga berpengaruh pada jumlah massa, morfologi, ketebalan dan kekasaran lapisan ZnPc yang terdeposisi di atasnya. Ketebalan lapisan ZnPc yang dideposisikan di atas polistiren pelarut THF adalah 64-72 nm, sedangkan dengan pelarut xilen memiliki ketebalan lapisan sebesar 36-67 nm. Kekasaran lapisan ZnPc sebesar 556,95 (pelarut THF) dan 475,99 (pelarut xilen) memberikan nilai perubahan frekuensi berturut-turut 126 Hz dan 87 Hz pada proses immobilisasi. Nilai kekasaran lapisan yang berbeda seacara langsung mempengaruhi sifat hidrofobsitas lapisan. Semakin tinggi nilai kekasaran, maka lapisan akan bersifat lebih hidrofobik yang nantinya akan berpengaruh pada gaya adesi antara protein dan lapisan. Peningkatan nilai perubahan frekuensi pada proses immobilisasi di atas polistiren dan ZnPc disebabkan oleh perbedaan morfologi serta sifat fisik-kimia yang dimiliki oleh masing-masing bahan.