Penyakit degeneratif menjadi penyebab utama kematian secara global. Data Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) pada tahun 2008 menunjukkan, dari 57 juta kematian yang terjadi di dunia, sebanyak 36 juta atau hampir dua pertiganya disebabkan penyakit degeneratif.
Penyakit degeneratif juga membunuh penduduk dengan usia yang lebih muda. Menurut WHO, kematian akibat penyakit degeneratif diperkirakan akan terus meningkat di seluruh dunia. Peningkatan terbesar akan terjadi di negara-negara menengah dan miskin.
Menurut data dari hasil Riset Kesehatan Dasar (Riskesdas) tahun 2018, tampak bahwa selama 5 tahun (2013-2018) telah terjadi transisi epidemiologi, yaitu kematian karena penyakit degeneratif semakin meningkat, sedangkan kematian karena penyakit menular semakin menurun.
Dari sisi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, penyakit degeneratif dapat dicegah dengan cara mengembangkan dan mengaplikasikan sistem deteksi dini menggunakan peralatan medis dan sensor. Perangkat tersebut digunakan untuk mendeteksi biomarker yang dihasilkan oleh tubuh yang terkait dengan penyakit degeneratif.
Pendeteksi penyakit degeneratif
Dari berbagai permasalahan di atas, grup riset Sensor dan Teknologi Lingkungan yang dipimpin oleh Dr rer nat Ganden Supriyanto MSc telah mengembangkan sensor fotometrik berbasis nanopartikel logam untuk mendeteksi penyakit degeneratif. Contohnya, kanker dan diabetes.
“Banyak hasil penelitian yang mengungkapkan bahwa kadar asam sialat dalam serum penderita kanker umumnya lebih tinggi dari pada kadar asam sialat dalam serum orang normal. Kenaikan tersebut dijumpai pada berbagai jenis kanker, antara lain melanoma ganas, kanker payudara, kanker ovarium, kanker mulut rahim, kanker saluran urogenital, kanker saluran pencernaan, kanker paru, kanker hati, kanker urea dan leukemia,” tuturnya pada Jumat (30/7/21).
Riset biomarker penyakit kanker
Dari beberapa penelitian, sambungnya, terungkap pula kenaikan kadar asam sialat pada serum sejalan dengan tingkat keparahan kanker dan besarnya tumor. Kadar asam sialat yang tinggi pada serum penderita kanker dapat dimanfaatkan sebagai salah satu signal akan adanya kanker pada tubuh seseorang.
“Oleh karena itu, asam sialat sangat potensial sebagai biomarker penyakit kanker. Biomarker penyakit degeneratif bisa dihasilkan di dalam tubuh pada serum darah, saliva, urine, dan gas buang napas,” tambah ketua grup riset tersebut.
Ganden menerangkan, reaksi nanopartikel perak-kitosan dengan asam sialat pada pH 6 menghasilkan puncak serapan pada panjang gelombang 563 nm (nanometer). Sensor fotometrik yang dikembangkan mampu mendeteksi asam sialat dalam rentang konsentrasi 0,007 sampai 0,57 miliMolar (mM) dengan limit deteksi 0,009 mM.
“Nilai akurasi dan presisi sensor berturut-turut adalah 93,35 hingga 101,47 persen dan 2,27 hingga 6,63 persen. Metode ini juga telah berhasil diujikan untuk analisis asam sialat dalam sampel serum darah dengan persen recovery adalah 98,84 – 105,2 persen,“ terangnya.
Riset biomarker penyakit diabetes
Ganden menuturkan bahwa grup riset juga mengembangkan deteksi dini diabetes dengan biomarker aseton dalam gas buang nafas. Biomarker ikonik untuk diabetes umumnya adalah glukosa darah, metil glioksal dan HbA1c.
Beberapa hasil penelitian, ujarnya, mengungkapkan bahwa kadar aseton dalam gas buang nafas penderita diabetes umumnya lebih tinggi yaitu sebesar (126±30) ppbv (bagian per miliar volume) sedangkan pada orang normal sebesar (28±4) ppbv. Selain itu, kenaikan kadar aseton dilaporkan berbanding lurus dengan peningkatan kadar glukosa dalam darah.
“Kadar aseton rata-rata dalam urine penderita diabetes sebesar 555,6 mg/L (miligram per liter) sedangkan kadar aseton rata-rata pada orang normal hanya 20 mg/dL (miligram per desiliter). Berdasarkan hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa aseton dapat digunakan sebagai biomarker dalam deteksi penyakit diabetes,” terangnya.
Ganden menjelaskan bahwa reaksi nanopartikel perak-L-sistein dengan aseton pada pH 5 menghasilkan puncak serapan pada panjang gelombang 585 nm. Sensor fotometrik yang dikembangkan mampu mendeteksi aseton dalam rentang konsentrasi 0 sampai 8 mg/L dengan limit deteksi 0,6 mg/L. Nilai akurasi dan presisi sensor berturut-turut adalah 93,21 hingga 104,85 persen dan 2,74 hingga 3,82 persen.
Fokus ke depan
Ganden mengungkapkan riset selanjutnya akan difokuskan ke jenis penyakit degeneratif yang lain dan dengan menggunakan jenis nanopartikel dan caping agent yang berbeda. Sensor yang sudah menunjukkan hasil yang menjanjikan, akan dilanjutkan untuk menghasilkan prototipe device sensor.
“Bisa berupa stik sensor dalam format lateral flow immunoassay maupun dalam bentuk sensor fotometrik sederhana yang pembacaannya secara digital,” pungkasnya.
Unair merupakan salah satu universitas terbaik di Indonesia yang mendorong sivitas akademikanya untuk senantiasa berguna bagi masyarakat. Untuk mengetahui kiprah mahasiswa dan alumni Unair lainnya, kunjungi laman unair.ac.id. (*)