Gel berubah menjadi encer pada pendeteksian kokain

Ditulis oleh Awan Ukaya pada 02-05-2010

Gambar menunjukan Gel merespon pada jumlah kokain yang berbeda. Para peneliti Cina telah mengembangkan  suatu lintasan aptamer yag terhubungkan dengan hidrogel yang mengubah dari warna merah atau biru cerah menjadi tak berwarna saat terekspos pada sejumlah kecil kokain. Tidak diperlukannya analisa yang rumit dan ini diharapkan gel tersebut akan memberikan uji visual yang cepat bagi molekul – molekul kecil seperti obat – obatan, bahan peledak ataupun zat pencemar air.



Gel ini dibuat dari rantai polymer yang sangat lemah terikat bersama – sama dengan aptamers: rantai pendek peptida yang direkayasa untuk diikatankan pada molekul spesifik. Pada kasus ini, para peneliti yang dipimpin oleh Weihong Tan pada Hunan University dan Chaoyong Yang pada Xiamen University, dengan menggunakan sebuah aptamer yang mngikat secara kuat pada kokain.

Saat  gel ini terekspos pada sejumlah kecil obat – obatan, aptamers melepaskan ikatan mereka pada rantai polymer dan sebagai gantinya mengikat pada kokain. Ini menyebabkan struktur gel tersebut terurai. Dengan tujuan memicu suatu perubahan warna yang terlihat saat gel tersebut terurai, para peneliti menjebak nanopartikel emas didalam struktur ini. Saat terlepas, gel berubah menjadi encer.

Untuk menigkatkan proses ini, tim ini sebagai gantinya menjebak enzim amylase pada struktur gel. Kemudian mereka mencelupkan gel warna biru hitam dengan amylose dan iodine. Saat gel mulai terurai, enzim – enzim tersebut melepaskan dan secara katalis menghancurkan amylose – mengubah gel menjadi tak berwarna.

Menurut para peneliti, kokain seberat 20 nanogram dapat dideteksi secara visual dengan menggunakan metode dibawah 10 menit – yang dibandingkan secara baik denagn sistem lainnya yang memerlukan instrumentasi yang rumit bagi analisanya.

Bagaimanapun juga, potensi yang nyata terletak pada pengintegrasian aptamers berbeda kedalam beberapa gel untuk memudahkan mereka untuk merasakan persenyawaan yang berbeda. ‘Sistem ini dapat diadaptasikan pada  jangkauan terluas dari spesies molekul kecil, selama aptamers yang sesuai dapat dipersiapkan untuk mereka,’ kata Colin McCoy pada Queen’s University, Belfast, Inggris.

Metode dengan biaya rendah dan kesederhanaannya memegang janji yang besar terhadap banyaknya aplikasi – dari keamanan bandara hingga sistem diagnostik yang cepat pada area bencana. Serta, Tim Tan menganjurkan bahwa gel dapat saja berbentuk mikro kedalam peralatan “chip pada laboratorium” yang kecil, yang dapat berguna pada analisa forensik atau pengawasan lingkungan.

‘Ini sangatlah relatif mudah untuk selangkah ke depan menuju suatu alat kuantitatif, dari pada kualitatif – yang benar – benar suatu terobosan,’ kata McCoy. Jason Burdick pada University of Pennsylvania, Amerika Serikat, setuju bahwa ada banyak sekali potensi. ‘Teknologi ini dapat digunakan  ubtuk keseluruhan bidang aplikasi pendeteksian, selama para peneliti menyakini bahwa kesensitifan cukuplah bagus,’ katanya.

Lewis Brindley

Referensi
Z Zhu et al, Angew. Chem. Int. Ed., 2010, DOI: 10.1002/anie.200905570