Prototipe Sensor Pendeteksi Bakteri Escherichia coli pada Sampel Air Berbasis Nanokompsoit ZnO/PVA
Abstract
Bakteri berbahaya yang bersifat patogen dapat
menyebabkan berbagai penyakit kepada manusia dimana dapat
ditemui dalam air maupun makanan. Air sebagai sumber
utama kebutuhan sehari-hari seringkali terkontaminasi
bakteri, salah satunya bakteri Escherichia coli yang dapat
menyebabkan permasalahan terhadap tubuh manusia terutama
pada sistem pencernaan jika kandungan bakteri tersebut
terlalu tinggi. Oleh karena itu, diperlukan suatu teknologi yang
dapat mendeteksi bakteri E. coli secara efektif dan terjangkau.
Prototipe sensor dibuat berbentuk Screen Printed Electrode
(SPE) dimana pada bagian elektroda kerja akan dilapisi dengan
nanokomposit ZnO/PVA dan dilakukan pengujian deteksi
bakteri E. coli dengan metode cyclic voltammetry pada
konsentrasi CFU yang berbeda-beda untuk mengetahui kinerja
dari prototipe sensor. Selain itu nanokomposit ZnO/PVA yang
disintesis akan dikarakterisasi dengan pengukuran arustegangan
I-V pada sifat listrik dan elektrokimia, X-ray
diffraction, dan Field Emission Scanning Electron Microscopy
untuk sifat kristal dan strukturnya. Hasil pengujian
pendeteksian bakteri E. coli pada konsentrasi 1 x 106 CFU
hingga 6 x 106 CFU dengan metode elektrokimia cyclic
voltammetry menunjukkan adanya kenaikan arus puncak
seiring dengan adanya peningkatan konsentrasi bakteri. Limit
of detection (LOD) yang diperoleh yakni sebesar 1,97 x 106 CFU
sehingga prototipe sensor dapat mendeteksi keberadaan bakteri
E. coli ditandai dengan adanya kenaikan arus yang dihasilkan
ketika pengujian cyclic voltammetry.
Kata kunci— ZnO/PVA, E. coli, Elektrokimia, Elektroda
References
W. P. Rahayu, S. Nurjanah, and E. Komalasari,
Escherichia Coli : Patogenitas, Analisis dan Kajian
Risiko. Bogor: IPB Press, 2021.
S. Khan, Akrema, S. Qazi, R. Ahmad, K. Raza, and
Rahisuddin,
for a ZnO-CuO-Based Immunosensor for Sensitive
and Selective Detection of E. coli,= ACS Omega, vol.
, no. 24, pp. 16076-16085, Jun. 2021, doi:
1021/acsomega.1c01959.
S. Mutlaq et al.,
Escherichia coli O157:H7 Detection Based on
Polyaniline/Zinc Oxide (PANI/ZnO)
Nanocomposite,= Polymers (Basel)., vol. 13, no. 19,
p. 3288, Sep. 2021, doi: 10.3390/polym13193288.
N. Jaiswal, C. M. Pandey, S. Solanki, I. Tiwari, and
B. D. Malhotra,
on electrophoretically assembled ZnO nanorods and
carboxylated graphene nanoflakes on an indium tin
oxide electrode for detection of the DNA of
Escherichia coli O157:H7,= Microchim. Acta, vol.
, no. 1, p. 1, Jan. 2020, doi: 10.1007/s00604-019-
-8.
A. Kareem, M. Al Maamori, and S. N. K. ALThomir,
Antimicrobial PVA / ZnO Nanocomposite for
Biomaterial Applications,= JUBES, vol. 26, no. 2, pp.
-294, 2018.
B. Abebe, H. C. A. Murthy, E. A. Zereffa, and Y.
Adimasu,
ZnO/PVA nanocomposites for antibacterial and
electrochemical applications,= Inorg. Nano-Metal
Chem., vol. 51, no. 8, pp. 1127-1138, 2021, doi:
1080/24701556.2020.1814338.
S. A. Khan, A. Rahman, and F. B. D. A. Ibrahim,
ZnO/PVA nanocomposite film,= Mater. Res.
Express, vol. 8, no. 7, 2021, doi: 10.1088/2053-
/abf081.
D. Ponnamma et al.,
applications of ZnO/polymer nanocomposites,=
Mater. Sci. Eng. C, vol. 98, no. January, pp. 1210-
, May 2019, doi: 10.1016/j.msec.2019.01.081.
S. Padinhattayil and K. S. Rai,
hybrid nanocomposites: Synthesis, Analysis and
Applications,= Indian J. Sci. Technol., vol. 14, no. 23,
pp. 1982-1992, Jun. 2021, doi:
17485/IJST/v14i23.236.
J. M. George, A. Antony, and B. Mathew,
oxide nanoparticles in electrochemical sensing and
biosensing: a review,= Microchim. Acta, vol. 185, no.
, p. 358, Jul. 2018, doi: 10.1007/s00604-018-2894-
M. G. Al-Fandi et al.,
bacterial sensor using ZnO nanorods disposable
electrode,= Sens. Rev., vol. 38, no. 3, pp. 326-334,
Jun. 2018, doi: 10.1108/SR-06-2017-0117.
A. Pangajam, K. Theyagarajan, and K. Dinakaran,
O157:H7 using conductive carbon dot/ZnO
nanorod/PANI composite electrode,= Sens. Bio-
Sensing Res., vol. 29, no. November 2019, p. 100317,
Aug. 2020, doi: 10.1016/j.sbsr.2019.100317.
M. M. Abutalib,
the structural, thermal, dielectric and electrical
properties of polyvinyl alcohol/carboxymethyle