Fenomena Surface Plasmon Resonance (SPR) Dalam Konfigurasi Kretschmann Dengan Sistem Lapis Tipis Emas (Au)/ Nanomagnetite (Fe3O4) Untuk Deteksi Gelatin Babi
Keywords:
Gelatin babi, Halal Riset, Kretschmann, Nanomagnetite, Surface Plasmon Resonance (SPR)Abstract
Telah berhasil dilakukan deteksi gelatin babi berbasis pada Surface Plasmon Resonance (SPR) yang mampu membantu berkembangnya penelitian halal riset di Laboratorium Fisika UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Konfigurasi sistem ini adalah konfigurasi Kretschmann dimana pengkoplingan terjadi antara prisma/ emas (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4)/ gelatin babi. Prisma yang digunakan adalah prisma BK7 dengan nilai indeks bias 1.51. Logam emas digunakan karena memiliki ketahan oksidasi yang baik untuk kondisi konfigurasi Kretschmann dan nanomagnetite (Fe3O4) mampu meningkatkan sensitivitas SPR karena tingkat dispersibilitas yang tinggi dan sifat biokompatibel yang baik. Sumber cahaya yang digunakan pada penelitian ini adalah laser He-Ne dengan panjang gelombang 632,8 nm. Emas (Au) dideposisikan pada permukaan prisma sebesar 0,8±0,1 mg sedangkan nanomagnetite (Fe3O4) dideposisikan di atas emas (Au) dengan konsentrasi 11 mg/ml. Lapisan terluar adalah gelatin babi dengan konsentrasi 25%. Fenomena SPR pada sistem ini diinvestigasi melalui pengamatan sudut SPR yang terbentuk pada kurva ATR. Pada prisma/ emas (Au) diperoleh sudut SPR (45.3º±0.05º, r= 0.294), kemudian pada konfigurasi prisma/ emas (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4) diperoleh sudut SPR (45.9º±0.05º, r= 0.262) bergeser sejauh 0.6º dan pada konfigurasi prisma/ emas (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4)/ gelatin babi diperoleh sudut SPR (46.1º±0.05º, r= 0.723) bergeser sejauh 0.2º. Berdasarkan hasil penelitian, pergeseran sudut SPR pada kurva ATR ke kanan membuktikan bahwa deteksi gelatin babi berhasil dilakukan dengan sensor berbasis fenomena SPR.
[Detection of porcine gelatin was successfully carried out based on surface plasmon resonance to assist halal research in Physics Laboratory of UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. The configuration of this system is Kretschmann configuration where the prepping occurs between prism/ gold (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4)/ porcine gelatin. The research used BK7 prism with 1.51 refractive index value. Gold is used because it has a good oxidation resistance for the Kreschmann configuration conditions and nanomagnetite (Fe3O4) is able to increase the sensitivity of the SPR because it has a high dispersibility and good biocompatible properties. Light source that used in this research is a He-Ne laser with 632,8 nm wavelength. Gold has been deposition on the surface of a prism with 0,8±0,1 mg while nanomagnetite has been deposition on the surface of prism/ gold (Au) with 11 mg/ml concentration and the outer layer is porcine gelatin with 25% concentration. The phenomenon of SPR in deposition system of prism/ gold/ nanomagnetite/ porcine gelatin using Kretschmann configuration has been investigated through SPR-angle observation formed in the ATR-curve. The obtained SPR-angle of prism/ gold (Au) are (45.3º±0.05º, r= 0.29388), SPR-angle of prism/ gold (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4) are (45.9º±0.05º, r=0.2616) has been move as 0.62º and the SPR-angle of prism/ gold (Au)/ nanomagnetite (Fe3O4)/ porcine gelatin are (46.1º±0.05º, r= 0.722589) has been move as 0.2º. based on the research SPR-angle has moving to the right on a ATR-curve, it prove that detection of porcine gelatin was successfully carried out with censor based on SPR phenomenon.]
Downloads
References
[2] Chen, H, Qi, F., Zhou, H., Jia, S., Gao, Y., Koh, K., dan Yin, Y., (2015). Fe3O4@Au Nanoparticles as a Means of Signal Enchancement in Surface Plasmon Resonance Spectroscopy for Thrombin Detection. Sensor and Actuators B, 212, pp. 505-511.
[3] Oktivina M. (2016). Pengaruh Konsentrasi Nanopartikel Magnetik Fe3O4 Terhadap Respon Surface Plasmon Resonance (SPR) Pada Lapisan Tipis Emas Dalam Konfigurasi Kretschmann. Tesis. Program Studi S2 Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gajah Mada Yogyakarta.
[4] Choi, S.H., Kim, Y.L., dan Byun, K.M., 2011, Graphene on Silver Substrates for Sensitive Surface Plasmon Resonance Imaging Biosensors. Optics Express, Vol. 19, No. 2, pp. 458.
[5] Husain, S., Megasari, K., Suharyadi, E., dan Abraha, K. (2012). Deteksi Biomolekul Dengan Menggunakan Fenomena Surface Plasmon Resonance (SPR) pada Sistem Logam/Nanopartikel Magnetik Fe3O4. Prosiding Pertemuan Ilmiah XXVI, Himpunan Fisika Indonesia Jateng & DIY, Purworejo. hal: 99-102.
[6] Anam M.K, Narindra R, Thoyibi, Abraha K. (2013). Deteksi Formalin Menggunakan Surface Plasmon Resonance (SPR) Berbasis Nanopartikel Perak sebagai Pengembangan Awal teknologi Food Safety. Indonesian Journal of Applied Physics. Vol.3 No.2 Halaman 201.
[7] Momeni B, Siva Yegnanarayanan, Soltani M, Ali Asghar Eftekhar, Ehsan Shah Hosseini, and Ali Adibi. (2009). Silicon nanophotonic devices for integrated sensing. Journal of Nanophotonics 3(1), 031001.
[8] Verma, A., Prakash, A., dan Tripathi, R. (2015). Sensitivity Enhancement of Surface Plasmon Reso nance Biosensor using Graphene and Air Gap, Optics Communications. No. 357, Hal:106-112.
[9] Riyanto A., 2012, Sintesis Nanopartikel Fe3O4 (Magnetit) dan Potensinya Sebagai Material Aktif Pada Permukaan Sensing Biosensor Berbasis Surface Plasmon Resonance, Tesis, Program Studi S2 Ilmu Fisika, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
[10] Kretschmann E and Raether H. (1968). Radiative Decay of Non-Radiative Surface Plasmons Excited by Light. Zeitschrift Naturforsh 23 A 2135-2136.
[11] Widayanti & Melati, A. (2017). Kajian Pengaruh Material Graphene pada kinerja Biosensor Berbasis Surface Plasmon Resonance (SPR) pada Deteksi Makanan Halal sebagai Pendukung Halal Research Center UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Indonesian Journal of Applied Physics, 7(1), 1.
