Biosensor H2o2 Menggunakan Horseradish Peroksidase Teramobilisasi Dengan Glutaraldehid Pada Komposit Karbon-Nanoserat Polianilin

Abstract

Hidrogen peroksida merupakan salah satu senyawa radikal bebas yang banyak diaplikasikan di berbagai bidang. Biosensor hidrogen peroksida menjadi alternatif untuk mendeteksi keberadaan hidrogen peroksida. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik biosensor menggunakan enzim horseradish peroksidase teramobil dengan glutaraldehid pada komposit karbon-polianilin nanoserat (HRP/GA/PANI). Enzim horseradish peroksidase (HRP) diamobil dengan glutaraldehid secara cross linking. Elektroda pasta karbon (EPK) menghasilkan arus yang lebih kecil dibangdingkan elektroda pasta karbon termodifikasi (EPKT) dengan arus EPK adalah 0.0851 mA pada tegangan 0.108 V dan arus EPKT 0.2306 mA pada tegangan 0.188 V. Hal tersebut menunjukkan bahwa penambahan polianilin dapat membantu proses transfer elektron. Perkembangan biosensor dengan pemanfaatan enzim HRP sebagai bioreseptor sangat penting untuk menkonversi reaksi redoks menjadi energi listrik sebagai sinyal. Kinerja elektroda HRP/GA/PANI dipengaruhi oleh pH untuk dapat menghasilkan performa maksimum sebagai biosensor. pH optimum elektroda HRP/GA/PANI berada pada pH 7 yang menghasilkan arus pada puncak reduksi sebesar 0.96 mA. Selain pH, kinerja elektroda HRP/GA/PANI juga dipengaruhi oleh suhu. Hasil pengamatan menjelaskan bahwa suhu optimum elektroda HRP/GA/PANI yaitu pada suhu 50oC. Energi aktivasi enzim pada suhu optimum menjadi lebih rendah yang menyebabkan reaksi pembentukan produk terjadi lebih cepat. Pada suhu dibawah 50oC, arus yang dihasilkan semakin meningkat yang disebabkan oleh meningkatnya tumbukan yang terjadi antara substrat dan enzim. Pada suhu di atas 50oC, arus yang dihasilkan semakin menurun yang disebabkan oleh terdenaturasinya enzim sehingga kompleks enzim dan substrat yang terbentuk akan berkurang. Konsentrasi hidrogen peroksida sangat menentukan kinerja elektroda HRP/GA/PANI sebagai biosensor. Hasil pengamatan pengaruh konsentrasi hidrogen peroksida sebagai substrat didapatkan linieritas konsentrasi H2O2 sebesar 0.1 mM – 0.5 mM dengan nilai Km dan Imax yang dihasilkan elektroda secara berturut-turut sebesar 1.71 mM dan 0.29 mA. Elektroda HRP/GA/PANI memiliki nilai sensitifitas 12.14 mA/mMcm2. Besarnya jumlah substrat yang dapat terabsorbsi ke dalam elektroda dijalaskan oleh nilai konsentrasi permukaan elektroda. Nilai konsentrasi permukaan yang dihasilkan yaitu sebesar 7.136 x 10-9 mol/cm2.