Monitoring Pertumbuhan Mikroalga dengan Biosensor berbasis surface plasmon resonance menggunakan pengikat aktif nanopartikel Fe3O4

DEVI TAUFIQ NURROHMA, Kamsul Abraha

2016 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Pertumbuhan mikroalga telah berhasil dimonitoring selama 7 hari menggunakan biosensor berbasis SPR dengan menggunakan nanopartikel Fe3O4 sebagai pengikat aktif. Penelitian ini menggunakan metode attenuated total reflection (ATR) pada konfigurasi Kretchmann dengan panjang gelombang sinar laser He-Ne 633 nm. Jumlah populasi mikroalga ditentukan menggunakan kurva kalibrasi yang diperoleh dari spektrofotometer UV-Vis. Besar pergeseran sudut SPR telah terjadi karena perubahan medium dielektrik dari sistem prisma/Au/udara menjadi prisma/Au/Fe3O4+PEG+mikroalga/cover glass. Besar pergeseran sudut SPR telah diukur pada akuades dan larutan Fe3O4+PEG untuk mengetahui pengaruh kedua material tersebut pada sistem SPR. Besar pergeseran sudut SPR karena pengaruh akuades dan Fe3O4+PEG berturut-turut adalah 23,5o dan 24,1o. Jumlah populasi mikroalga pada hari pertama diestimasi sebanyak 1.188.146 sel/mL dan besar pergeseran sudut SPR yang terjadi adalah 26,2o. Mikroalga mengalami pertumbuhan yang signifikan pada hari ketiga dimana jumlah populasi yang ada diestimasi sebanyak 1.649.106 sel/mL dengan besar pergeseran sudut SPR yang terjadi adalah 27,3o. Pertumbuhan mikroalga mengalami penurunan sampai dengan hari ketujuh dimana populasi mikroalga diestimasi sebanyak 1.206.961 sel/mL dan besar pergeseran sudut SPR yang terjadi adalah 24,8o. Besar pergeseran sudut SPR dipengaruhi oleh jumlah populasi mikroalga. Oleh karena itu biosensor berbasis SPR mimiliki potensi untuk diaplikasikan dalam monitoring pertumbuhan mikroalga.

The growth of microalgae had been successfully monitored for 7 days using SPR-based biosensor with Fe3O4 magnetic nanoparticles as active layers. This study used attenuated total reflection (ATR) on Kretchman configuration with the wavelength of the laser light He-Ne 633 nm. The number of microalgae population was determined by using a calibration curve obtained from UV-Vis spectrophotometer. The SPR angle shifting had occurred due to the change of the medium dielectric of system from prism/ Au/air became prism/ Au/ Fe3O4+PEG+ microalgae/ cover glass. The SPR angle shifting had been measured on a distilled water and Fe3O4+PEG solution determine the influence of two materials on the SPR system. The SPR angle shifting due to the influence of distilled water and Fe3O4 + PEG were respectively 23,5o and 24,1o. The population of microalgae in the first day was estimated at 1.188.146 cell/mL and the SPR angle shifting occurred was 26,2o. Microalgae showed significant growth in the third day where total of the population was estimated at 1.649.106 cell/mL with the SPR angle shifting occurred 27,3o. The growth of microalgae has decreased until the seventh day where the population of microalgae was estimated at 1.206.961 sel/mL and the SPR angle shifting occurred was 24,8o. The SPR angle shifting was influenced by the number of microalgae population. Therefore, SPR-based biosensor can be potentially applied in monitoring the growth of microalgae.

Kata Kunci : Surface Plasmon Resonance (SPR), Nanopartikel magnetik Fe3O4, Attenuated total reflection (ATR), Mikroalga