Pengaruh Waktu Deposisi Lapisan Stearic Acid (Sa) Pada Sensor Quartz Crystal Microbalance (Qcm) Terhadap Efektivitas Immobilisasi Protein Bovine Serum Albumin (Bsa

Quartz Crystal Microbalance (QCM) adalah sensor massa yang sangat sensitif, dan mampu mengukur massa pada tingkat nanogram atau sebagai sensor massa yang menjanjikan dalam aplikasi biosensor. Ketika digunakan sebagai biosensor, maka QCM dapat mendeteksi perubahan frekuensi kristal akibat perubahan massa pada permukaan kristal. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya terkait dengan immobilisasi dan modifikasi permukaan lapisan serta penambahan bahan polimer di atas permukaan sensor QCM. Tujuan dari penambahan bahan polimer memperhalus permukaan kristal kuarsa dan melindungi elektroda pada kristal kuarsa agar tidak teroksidasi, serta mempermudah pada saat proses immobilisasi antigen dan antibodi di atas permukaan sensor QCM. Sifat fisis yang dikaji adalah uji sifat viskoelastik lapisan, sifat permukaan lapisan, kekasaran, serta mengukur struktur molekul senyawa kimia yang di lakukan dengan spektra inframerah. Secara teoritis, supaya sensor QCM tetap bisa bekerja sesuai dengan prinsip pendeteksian massa maka lapisan yang di deposisi di atas sensor QCM tersebut tidak memberikan efek peredaman pada sensor QCM. Protein Bovine Serum Albumin (BSA) dipergunakan sebagai bahan biomolekul yang di immobilisasi di atas permukaan sensor QCM. Penelitian ini bertujuan untuk menjelaskan pengaruh waktu deposisi lapisan stearic acid (SA) yang terdeposisi di atas permukaan sensor QCM, serta morfologi lapisan, kekasaran dan sifat permukaan lapisan SA terhadap efektivitas immobilisasi protein Bovine Serum Albumin (BSA). Deposisi lapisan polistiren dengan konsentrasi 3 % di atas permukaan sensor QCM dengan metode spin coating. Deposisi lapisan stearic acid (SA) di atas permukaan sensor QCM/PS dengan variasi waktu deposisi 1-5 menit dengan metode evaporasi vakum. Pengujian viskoelastik lapisan dilakukan dengan mengukur impedansi elektrik QCM sensor dengan menggunakan impedance analyzer. Morfologi lapisan dan kekasaran permukaan di analisa dengan menggunakan SEM dan Mikroskop Optik dan TMS 1200 Polytec. Sedangakan sifat permukaan lapisan dan struktur molekul senyawa dari bahan kimia yang digunakan dengan Contact Angle dan FTIR. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, lapisan stearic acid (SA) yang di deposisi di atas permukaan QCM/PS dengan pelarut Toluena dengan variasi waktu deposisi 1 menit, 2 menit, 3 menit, 4 menit, dan 5 menit menghasilkan lapisan stearic acid (SA) yang terdeposisi di atas permukaan yang lebih merata dan homogen. Semakin banyaknya lapisan SA yang terdeposisi maka nilai impedansinya juga semakin besar. Lapisan SA pada waktu deposisi 1 menit hingga 4 menit memiliki nilai perubahan impedansi yang kecil yaitu antara 4,3 Ω hingga 19,8 Ω, sedangkan pada waktu deposisi 5 menit memiliki nilai perubahan ix impedansi yang cukup besar yaitu 226,3 Ω Nilai perubahan impedansi yang kecil bersesuaian dengan lapisan SA yang bersifat rigid (kaku) sedangkan nilai perubahan impedansi yang cukup besar bersesuaian dengan lapisan SA yang bersifat peralihan dari rigid menuju elastis. Dari hasil uji SEM, diperoleh bahwa morfologi lapisan stearic acid (SA) yang terdeposisi di atas permukaan QCM-Ps menghasilkan permukaan lapisan stearic acid (SA) membentuk batang. Sedangkan Nilai kekasaran permukaan dari masing-masing lapisan ini diuji menggunakan TMS 1200 Polytec. Nilai kekasaran lapisan stearic acid yang terdeposisi di atas permukaan QCM-Ps dengan variasi waktu deposisi 1 menit hingga 5 menit sekitar Ra=467,55 nm hingga Ra=1160 nm. 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. Pada uji FTIR lapisan steric acid dapat di identifikasi bahwa ada lapisan stearic acid (SA) yang terbentuk pada permukaan QCM-Ps ditinjau dari nilai gugus fungsi C-H yang terbentuk pada bilangan gelombang dari 3100-2600 cm-1. Efektivitas immobilisasi protein BSA dapat dilihat dari perubahan frekuensi yang terjadi selama proses immobilisasi. Pada lapisan polistiren sesuai dengan persamaan Sauerbrey, yaitu nilai Δf yang dihasilkan akan sebading dengan perubahan massa yang terdeposisi di atas QCM. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai Δf sekitar 120 Hz hingga 385 Hz dan massa BSA sekitar 1,08 x 10-7 gr hingga 3,47 x10-7 gr pada lapisan polistiren dengan pelarut toluena. Sedangakan pada lapisan stearic acid nilai Δf sekitar 189 Hz hingga 691 Hz, sedangkan massa BSA yang terdeposisi sekitar 1,70 x 10-7 gr hingga 6,23 x 10-7 gr. Peningkatan nilai perubahan frekuensi pada proses immobilisasi di atas polistiren dan SA disebabkan oleh perbedaan morfologi serta sifat fisik-kimia yang dimiliki oleh masing-masing bahan