Saat ini, ada beberapa biomarker yang telah diidentifikasi dari cairan tubuh manusia. saliva adalah salah satu cairan tubuh yang paling banyak dipelajari dan mengandung biomarker terpercaya untuk mendeteksi keganasan. Beberapa peneliti sedang menyelidiki pentingnya klinis biomarker saliva pada keganasan rongga mulut, seperti Oral Squamous Cell Carcinoma (OSCC). Penelitian saat ini juga mengarah pada diagnosis dini OSCC, dimana diagnosis dini dapat membuat pengobatan yang dibutuhkan lebih sederhana dan angka kesembuhan mencapai di atas 80%. Oleh karena itu, diperlukan teknologi terkini untuk mendeteksi OSCC secara dini untuk memantau aktivitas penyakit yang mempengaruhi manajemen pasien. Di bidang genetika, biomarker saat ini sangat menjanjikan untuk deteksi dini OSCC. Salah satunya adalah teknologi biosensor berupa Surface Acoustic Wave (SAW) menggunakan kombinasi biomarker OSCC saliva tahap awal yaitu dan Galectin-3-binding protein (LGALS3BP), Interleukin (IL) IL-1β, dan IL- 8. Artikel ini bertujuan untuk menjelaskan potensi biomarker saliva sebagai deteksi dini karsinoma sel skuamosa rongga mulut menggunakan teknologi Surface Acoustic Wave. Sebagai media pemeriksaan, saliva adalah yang paling cocok untuk mengidentifikasi biomarker OSCC karena personel non-profesional dapat mengumpulkannya dengan metode non-invasif dengan mudah dan menawarkan pemantauan pasien yang lebih mudah.
Kombinasi berbagai biomarker saliva telah meningkatkan diagnosis kanker mulut, termasuk OSCC. Kombinasi ini memiliki sensitivitas dan spesifisitas tinggi yang secara kolektif memiliki daya diskriminatif dalam mendeteksi OSCC. Sebagian besar biomarker saliva yang poten dari OSCC pada tahap awal adalah protein saliva, termasuk LGALS3BP, IL-1β, dan IL-8. Penelitian telah menunjukkan bahwa kombinasi protein saliva ini dapat memprediksi pasien prakanker dengan kemungkinan hingga 80% pasien OSCC. Oleh karena itu, kombinasi ini dapat dipertimbangkan untuk digunakan sebagai alat skrining baru untuk meningkatkan deteksi kanker pra-oral, juga deteksi dini, dan diagnosis kanker yang akurat. Standarisasi diagnostik saliva ini sejalan dengan keunggulan biosensor SAW yang memenuhi karakteristik sensitivitas yang sangat tinggi, deteksi tanpa label, dan juga karakteristik reproduktifitas yang sangat baik. SAW juga telah dikembangkan untuk digunakan di bidang lain sebagai sistem biosensor yang cocok dan menjanjikan. Dalam perkembangannya, efek fluktuasi temperatur dan viskositas yang memberikan efek non spesifik pada sampel direduksi pada teknologi prototipe SAW yang menggunakan biochip 2 kanal yang sensitif dengan referensi in-situ.
Kinerja biosensor dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor utama dalam mendeteksi perubahan biologis. Seperti selektivitas sensor ditentukan oleh bahan sensor. Media agar transduser dapat menghubungi bahan sensor disediakan oleh antarmuka bahan melalui memfasilitasi kontak langsung dan kopling yang kuat. Hal ini karena merupakan komponen utama yang menyerap interaksi kimia-biologis dan mengubahnya menjadi sinyal listrik, mirip dengan konverter yang menentukan kualitas operasi seluruh sistem. Faktor-faktor ini mengenali spesies target dalam bentuk cairan atau padatan dengan bantuan paparan besar-besaran terhadap gelombang akustik permukaan. Emas (Au) memiliki tingkat ikatan yang tinggi pada bahan piezoelektrik, sehingga digunakan untuk melapisi permukaan alat SAW yang dibuat dari ZnO. Lapisan tipis Au di atas lapisan piezoelektrik mendorong isolasi efektif lapisan ZnO dengan mengurangi sifat reaktifnya dan pada dasarnya memasok pandu gelombang yang sangat kuat. Hal ini terjadi karena emas dan ZnO memiliki kecepatan dan densitas geser akustik yang berbeda, yaitu emas relatif lebih rendah kecepatan dan densitasnya lebih tinggi. Kondisi tersebut juga menghadirkan mekanisme waveguiding yang sangat efektif yang dapat digunakan untuk penginderaan fasa cair. Aplikasi piezoelektrik Immunosensor mendeteksi biomarker kanker melalui pengikatan antigen-antibodi dan juga digunakan untuk aplikasi medis seperti deteksi bakteri, virus, dan toksin, diagnosis dan analisis klinis, industri makanan, dan analisis lingkungan untuk deteksi senyawa. Konsep biosensor SAW terletak pada area sensor, yang terdiri dari lapisan tipis Au, dimana lapisan perekat titanium pada kuarsa dimanipulasi oleh satu lapisan ligan penangkap menggunakan kimia penghubung alkanetiol. Dalam hal ini, protein yang difokuskan adalah LGALS3BP, IL-1β, dan IL-8. Biomarker antibodi OSCC ditunjukkan dalam larutan yang mengikat ligan penangkap dalam sampel. Peningkatan jumlah protein penangkap yang terikat permukaan dan biomarker yang terikat pada biochip menghasilkan peningkatan pergeseran fase gelombang. Struktur ini memfasilitasi eksitasi SAW dengan panjang gelombang dan frekuensi tertentu. Oleh karena itu, ketika menggunakan antigen yang mengandung cairan tubuh seperti LGALS3BP, IL-1β, dan IL-8, pengikatan antigen-antibodi terjadi karena perbedaan fase gelombang antara elektroda input dan output yang menyebabkan gangguan massa dan viskositas. Ini membuat biomarker dapat dideteksi.
Cairan tubuh dianggap mampu menjadi bahan diagnostik awal untuk OSCC karena biomarker telah diidentifikasi di dalamnya. Air liur dianggap sebagai media yang lebih sederhana, non-invasif, dan lebih murah daripada cairan tubuh lainnya seperti darah. Penelitian sebelumnya menyebutkan bahwa terdapat peningkatan kadar IL-1β, IL-8, dan LGALS3BP secara signifikan pada pasien OSCC bahkan pada stadium awal sehingga kombinasi ketiga biomarker ini dapat memberikan diagnosis dini dengan probabilitas yang tinggi. Komponen ini kemudian dideteksi menggunakan teknologi prototype yaitu SAW yang memiliki sensitivitas tinggi dengan komponen yang lebih up-to-date dibandingkan dengan prototype lainnya sehingga waktu yang dibutuhkan untuk pengukuran lebih cepat dan metode yang dilakukan lebih sederhana. Biomarker saliva berpotensi untuk deteksi dini penyakit OSCC menggunakan teknologi Surface Acoustic Wave karena memiliki sensitivitas dan spesifisitas yang tinggi.
Penulis: Alexander Patera Nugraha
