Nanoteknologi memiliki peran yang stretagis dalam pengembangan bidang bioteknologi untuk mendeteksi dan mengatur berbagai proses biomedis dan bioanalitik dalam skala nanometer. Nanopartikel, terutama nanopartikel emas (AuNPs) merupakan bahan yang ideal untuk aplikasi biosensing dan aplikasi biomedis. AuNPs memiliki sifat yang unik seperti memiliki dipersibilitas yang tinggi dalam air, mudah di sintesis, memiliki sifat yang spesifik sesuai dengan ukuran dan bentuknya serta dapat mempunyai fungsi yang spesifik juga ketika melapisi permukaan bahan (surface functionalities). Keunikan ini menjadi AuNPs dapat disintesis dan dimodifikasi dengan berbagai komponen kimia yang dapat memfasilitasi reaksi dengan molekul yang memiliki berat molekul rendah seperti ligan, polymer, peptide, protein dan DNA. Hasil reaksi tersebut di sebut dengan istilah AuNP-conjugated. Produk conjugation ini dapat memberikan stabilitas, fungsionalitas, dan biokompatibilitas ke AuNP yang difungsikan, sehingga memperluas cakupan aplikasinya dalam bioanalisis dan bioteknologi.
Pada penelitian ini kami mensinstesis nanopartikel emas dengan satu tahap reaksi (one pot reaction) menggunakan bovine serum albumin (BSA) yang dimodifikasi yang kita kenal dengan istilah rBSA. Fungsi rBSA dalam sistem selain sebagai reduktor juga berfungsi sabagai penstabil dan model antibodi. Metode yang umum digunakan dalam sintesis nanopartikel emas yaitu metode Turkevich dan Brust-Schiffin. Akan tetapi metode ini memiliki kelemahan yaitu memerlukan suhu yang tinggi, menggunakan pelarut organik dan memerlukan tahapan lebih lanjut untuk di modifikasi dengan bahan biologi sebagai komponen aktif untuk aplikasi tahap lanjutan. Oleh sebab itu, metode one pot reaction yang kami gunakan sangat efektif jika dibandingkan dengan mtode yang sudah ada.
BSA modifikasi memiliki gugus tiol bebas yang dapat beraksi dengan permukaan AuNPs melalui ikatan Au-sulfur, sehinga akan membentuk ikatan rBSA-AuNP yang berfungsi menjaga stabilitas AuNPs. Nanopartikel emas yang diselimuti oleh modifikasi BSA (rBSA) dapat digunakan untuk mendeteksi antibodi yang dapat mengikat protein yang terdapat di permukaan nanoprtikel emas. Selanjutnya, protein yang terdapat pada permukaan nanopartikel emas dapat dikenal oleh antibodi anti-BSA. Interaksi antara BSA dan antibodi Anti BSA pada permukaan nanopartikel emas dapat menyebabkan pembentukan agregat yang besar yang dapat secara langsung diamati dengan dark field microscopy (DFM). Terbentuknya agregat ini menunjukan bahwa adanya reaksi antara rBSA dipermukaan nanopartikel emas dan antibody anti-BSA sebagai model antibodi. Fenomena seperti ini menunjukan bahwa potein modifikasi pada permukaan AuNPs berpotensi untuk medical application dalam diagnosis penyakit.
Penulis: Dr.Eng. Patmawati, S.Pi., M.Si.
Link jurnal: https://doi.org/10.2116/analsci.20SCP12
