3D Origami µPAD Termodifikasi Grafena-Platinum untuk Sistem Deteksi Senyawa Bio Berbasis Smartphone

Putra, Arda Fridua (2023) 3D Origami µPAD Termodifikasi Grafena-Platinum untuk Sistem Deteksi Senyawa Bio Berbasis Smartphone. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02311940000028-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 September 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Alat deteksi dan kuantifikasi portabel berbasis smartphone menggunakan 3D Origami µPAD dapat menjadi solusi untuk kebutuhan peranti diagnostik point-of-care dalam deteksi senyawa bio berupa dopamin, glukosa, dan NADH. 3D Origami µPAD dipilih sebagai arsitektur substrat biosensor karena kemudahannya untuk fabrikasi massal, mudah didapatkan, dan ramah lingkungan. Salah satu metode deteksi senyawa bio yang mudah untuk dilakukan adalah dengan metode kolorimetri karena tidak memerlukan sumber daya eksternal. Perubahan warna yang dihasilkan reagen kolorimetri tidak cukup signifikan dan membutuhkan waktu reaksi yang lama, sehingga diperlukan katalis reaksi berupa grafena platinum (G-Pt). Pada penelitian ini, G-Pt disintesis secara fotokimia dengan sinar UV sebagai katalis dan dideposisi pada µPAD. Melalui pengujian hidrofobisitas dan kekasaran permukaan kertas, diperoleh bahwa terjadi penurunan kekasaran dan hidrofobisitas kertas seiring dengan peningkatan konsentrasi Pt. Intensitas warna kolorimetri diukur secara otomatis dengan algoritma pemrosesan citra yang dikembangkan dengan bantuan alat deteksi yang telah difabrikasi. Penambahan G-Pt menunjukkan bahwa intensitas yang didapatkan dapat meningkat hingga 2,48 kali dan mempercepat reaksi hingga 18 kali lebih cepat. Pengujian dengan masing-masing senyawa bio menunjukkan hasil yang bervariasi. Pada senyawa dopamin didapatkan parameter (R2, Limit of Detection, Limit of Quantification) terbaik dengan penambahan variasi G-Pt 2,5 mM pada ruang warna saturation. Pengujian senyawa glukosa dan NADH menunjukkan parameter pengukuran terbaik pada ruang warna hue dengan variasi G-Pt berturut-turut 7,5 mM dan 10 mM. Aplikasi smartphone yang dikembangkan dapat mendeteksi senyawa bio dengan nilai MAPE (mean absolute percentage error) sebesar 17,21% untuk dopamin, 67,36% untuk glukosa, serta 4,12% untuk NADH
=================================================================================================================================
Portable smartphone-based detection and quantification device using 3D Origami µPAD can be a solution for point-of-care diagnostic device demands of biomarkers detection such as dopamine, glucose, and NADH. 3D Origami µPAD was chosen as the biosensor substrate architecture due to its ease of mass fabrication, accessibility, and environmental friendliness. One of the methods for detecting bio compounds is the colorimetric method, as it does not require external needs. However, the color change produced by the colorimetric reagent is barely significant and requires a long reaction time, requiring a catalyst such as graphene-platinum (G-Pt). In this study, G-Pt was synthesized photochemically using UV light and used as doping on the µPAD. Through hydrophobicity and surface roughness test, it was found that there was a decrease in surface roughness and hydrophobicity of the paper with increasing Pt concentration. The colorimetric intensity was measured automatically using a developed image processing algorithm with the aid of the fabricated detection device. Adding G-Pt showed that the obtained color intensity could increase 2.48 times and accelerate the reaction 18 times faster. Biomarkers detection showed varied results. The dopamine test yielded the best parameters in the saturation color space (R2, Limit of Detection, Limit of Quantification) by adding 2.5 mM G-Pt. Glucose and NADH test showed the best measurement parameters in the hue color space with successive variations of 7.5 mM and 10.0 mM G-Pt. The developed smartphone application could detect bio compounds with a Mean Absolute Percentage Error value of 17.21% for dopamine, 67.36% for glucose, and 4.12% for NADH.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Biosensor, 3D Origami µPAD, Graphene-Platinum, Biomarkers, Smartphone
Subjects:	T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA1573 Detectors. Sensors T Technology > TP Chemical technology > TP248 Nanogels. Nanoparticles.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Physics Engineering > 30201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Arda Fridua Putra
Date Deposited:	18 Jul 2023 06:53
Last Modified:	18 Jul 2023 06:53
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/98551

Actions (login required)

View Item