Hingga saat ini, manusia telah menghadapi beberapa faktor penyulit yang sebenarnya menjadi ancaman bagi mereka. Di antara berbagai faktor, masalah kesehatan menjadi suatu hal yang ada selama jutaan tahun, dan seiring dengan berjalannya waktu, permasalahan akan berubah setiap harinya. Pandemi COVID-19 di tahun 2020 telah membuktikan bahwa pengetahuan dan peralatan harus semakin diperhitungkan. Dengan kata lain, para peneliti menganggap kanker, penyakit, virus, bakteri, racun, dan jamur sebagai agen ancaman terpenting bagi manusia. Dengan demikian, banyak penelitian mencoba memperkenalkan pendekatan analitik yang efisien untuk mendeteksinya. Namun hal ini masih terdapat pertentangan dalam beberapa faktor termasuk akurasi, portabilitas, keterjangkauan, sensitivitas, dan selektivitas.
Dalam dua dekade terakhir, berbagai platform konvensional dapat memperluas pemahaman para peneliti tentang biomarker kanker dan penyakit, makanan yang terkontaminasi, dan juga mikroorganisme. Di antara berbagai teknik tradisional, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), high-performance liquid chromatograph (HPLC), dan polymerase chain reaction (PCR) mendapat perhatian besar. Di sisi lain, penerapannya dalam bidang biomedis masih terbatas karena memakan waktu, memerlukan operasi yang rumit, dan memiliki sensitivitas rendah. Pada perspektif ini, biosensor sebagai metode analitik yang efisien dan tepat, menarik
pertimbangan substansial sehubungan dengan deteksi agen ancaman manusia.
Dalam hal mencapai sensitivitas, nanomaterial dapat memainkan peran penting. Sebagai gambaran bahwa nanomaterial berbasis karbon, berbasis silika, dan berbasis logam dengan sifat spesifik dapat meningkatkan sensitivitas dan selektivitas imunosensor berdasarkan sistem mikrofluida. Keuntungan dari sistem mikrofluida meliputi diagnosis yang lebih cepat, kebutuhan sampel dan reagen pasien yang rendah, aplikasi yang mudah digunakan, dan pengulangan yang tinggi dalam kuantifikasi biomolekul.
Tujuan utama dari tinjauan ini adalah untuk meberikan gambaran efek dari bahan nano yang diterapkan dalam pembuatan stik mikrofluida berbasis imunosensor baru dan untuk mengeksplorasi berbagai aplikasi sistem mikrofluida dalam penentuan bioagen. Jenis baru sistem mikrofluida berbasis imunosensor untuk penyakit virus corona dan HIV juga dieksplorasi. Jenis diagnosis biomedis terutama akan bergantung pada metode point-of-care (POC), agar terdeteksi cepat dan sensitif.
Platform mikrofluida pump-free dibuat dan sensitif menggunakan tyramide berlabel Cy3 untuk secara bersamaan mendeteksi beberapa biomarker kanker (alpha-fetoprotein (AFP), carcinoembryonic antigen (CEA), dan antigen kanker 12 (CA 125)). Imunosensor fluoresensi berbasis microarray dapat melakukan proses deteksi dalam waktu 40 menit. Sensor imun prostate-specific antigen (PSA) lainnya dikembangkan dengan fungsionalisasi saluran mikofluida dengan MNP dan AuNP.
Deteksi bakteri patogen yang cepat dan akurat penting dalam diagnostik klinis, keamanan pangan, dan pengendalian lingkungan. Teknologi elektrokinetik digunakan dalam pembuatan sensor untuk deteksi Staphylococcus aureus (S. aureus). Permukaan bagian dalam saluran difungsikan dengan single-walled-carbon nanotubes (SWCNTs) untuk menyediakan substrat aktif sehingga terjadi pelekatan antibodi S. aureus. Perubahan konduktansi listrik relatif (RCC) diukur antara elektroda referensi dan elektroda yang difungsikan SWCNT yang ditangkap bakteri.
Jamur Aspergillus di udara adalah penyebab utama infeksi jamur invasif (IFI). Sistem mikrofluidik staged herringbone mixer (SHM) terdiri dari pengambilan sampel dan chip analisis dibuat untuk mendeteksi jamur Aspergillus. Dengan menggunakan sistem SHM, jumlah jamur yang dapat diakses dapat dikontrol, meningkatkan sensitivitas probe dengan proses pengayaan. Antibodi melekat pada permukaan sistem mikofluida menggunakan mikrosfer yang dimodifikasi karboksil.
Imunosensor yang dikembangkan digunakan untuk mengukur protein nukleokapsid SARS CoV-2 dalam sampel serum. Kekurangnya adalah persiapan sampel biasanya menyebabkan sensitivitas tinggi karena pemborosan analit. Keluarga coronavirus lainnya, yaitu infectious bronchitis virus (IBV), juga ditentukan menggunakan imunosensor mikofluida berbasis benang yang dimodifikasi oleh MoS2. Partikel MoS2 memiliki permukaan dengan hidrofobisitas tinggi, memungkinkan mereka untuk berinteraksi ke permukaan hidrofobik, meningkatkan stabilitas probe. Sistem mikrofluida berbasis benang adalah pengganti yang sangat baik untuk sistem berbasis silika karena fitur khususnya yang murah, mudah tersedia, fleksibel, mudah diproduksi dan dimanipulasi, tidak berbobot, kebutuhan volume sampel rendah, dan fasilitas transportasi dan menyimpan. Platform mikofluida menawarkan karakteristik yang menjadikannya alat yang tepat untuk pembuatan berbagai jenis sistem diagnostik. Dalam ulasan ini, aplikasi baru dari material jenis bahan termasuk CNT, AuNP, MB, MNP, NP berbasis Zn merupakan bahan yang sering digunakan untuk bahan dasar platform diagnostik berbasis mikofluida.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0026265X2300351X
Qasim Almajidi, Y., Algahtani, S. M., Sajjad Alsawad, O., Setia Budi, H., Mansouri, S., Ali, I. R., Mazin Al-Hamdani, M., & Mireya Romero-Parra, R. (2023). Recent applications of microfluidic immunosensors. Microchemical Journal, 190, 108733. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.microc.2023.108733
