Dopamin (DA) merupakan neurotransmitter penting di dalam otak yang menentukan kegiatan transmisi sistem saraf pusat dan keseimbangan gerak tubuh. Fungsi dari dopamin dalam transmisi sistem saraf dititikberatkan pada fakta bahwa mayoritas penyakit saraf terlihat berhubungan dengan keabnormalan kuantitas dopamine dalam otak. Dalam keadaan normal konsentrasi neurotransmitter dari berbagai spesies sangat bervariasi, yaitu berkisar pada 10-7 hingga 10-3 M. Pengukuran dopamine dalam cairan biologis dapat mendeteksi gangguan atau kelainan sress, penyalahgunaan obat, bersama dengan uji neurokimia yang lain, trauma pada sistem syaraf pusat akibat kerusakan di batang otak, dan pheochromocytoma yaitu tumor neuroendokrin pada medulla dari kelenjar adrenal atau tumor jaringnan chromaffin ekstra-adrenal, serta carcinoid syndrome.
Beberapa metode analisis dopamin yang biasa digunakan untuk penentuan dopamin dan analognya telah dikembangkan seperti kromatografi cair yang digabung dengan instrumen spektrometer massa (LC-MS/MS) dan metode spektrometri massa elektroforesis kapiler. Metode tersebut sangat sensitif namun membutuhkan sistem pengatur tekanan, temperatur, sistem pemisahan, dan sistem deteksi atau spektofotometri lainnya, oleh karena itu metode tersebut membutuhkan biaya operasional yang tinggi serta peralatan yang mahal.
Metode elektrokimia memiliki banyak kegunaan daripada metode yang lain karena keuntungan dari elektroda kerja modifikasi dalam mendeteksi neurotransmitter pada makhluk hidup. Dopamin merupakan golongan senyawa elektroaktif yang mudah mengalami reaksi oksidasi sehingga memungkinkan digunakan metode elektrometri. Sensor kimia elektrometri berdasarkan modifikasi elektroda secara kimiawi telah digunakan dengan luas untuk deteksi senyawa ini dan beberapa elektroda modifikasi telah dibentuk untuk tujuan ini. Dari penelitian-penelitian tersebut, sebagian besar belum mempelajari selektivitasnya dengan adanya analit lain dalam cairan biologis yang selalu ada dalam urin maupun serum darah, yaitu asam urat dan vitamin C.
Pada penelitian ini menggunakan modifikasi elektroda pasta karbon nanopori (CPE) dengan polimelamin (PM) dan nano film emas (AuNPs) sebagai sensor sensitif dan selektif dopamin. Modifikasi elektroda kerja dengan elektropolimerisasi merupakan metode pendekatan yang baik untuk immobilitas polimer karena tebal film polimernya dapat diatur dan karakteristik transport muatan dapat dikontrol dengan penyesuaian parameter elektrokimia.
Polimelamin memiliki stabilitas yang tinggi dan gugus nitrogen yang banyak. Adanya gugus amina pada polimerisasi memberikan keuntungan untuk mencegah aggregat, memberikan biokompatibilitas dan immobilitas nanopartikel logam. Gugus amino pada polimelamin juga berperan sebagai lem untuk nanopartikel karena interaksi nanopartikel emas dengan nitrogen pada backbone polimer memberikan ekstra stabilitas dan meningkatkan jumlah nanopartikel emas yang terdeposisi.
Penggunaan polimelamin sebagai modifier elektroda kerja dengan metode voltammetri telah dilakukan pada beberapa penelitian sebelumnya. Berdasarkan hasil beberapa penelitian tersebut menunjukkan bahwa modifikasi polimelamin dengan nanopartikel maupun nanofilm dalam elektroda kerja mampu meningkatkan sensitifitas, memperluas jangkauan pengukuran analit, limit deteksi yang rendah dan selektivitas yang baik.
Hasil penelitian karakterisasi morfologi permukaan elektoda menggunakan SEM menunjukkan ukuran AuNPs kurang dari 100 nm dengan luas permukaan efektif CPE/ PM/ AuNPs sebesar 0,993 cm2 yang merupakan 7 kali lebih luas daripada CPE. Sifat elektrokimia dopamin pada permukaan elektroda CPE/ PM/ AuNPs dalam kondisi optimum yaitu pH 4 dan laju pindai 100 mV/s, mengalami peningkatan 4 kali lipat lebih tinggi dibanding menggunakan elektroda CPE. Validitas metode analisis dopamin dengan elektroda CPE/ PM/ AuNPs dinyatakan sangat baik dengan rentang konsentrasi 0,2 μM – 11 μM . Metode ini juga membuktikan bahwa elektroda CPE/ PM/ AuNPs sukses diaplikasikan pada sampel urin manusia dengan persen recovery sebesar 98,78 ±0.34% pada sampel urin yang dibubuhi dopamine. Elektroda ini juga memberikan pemisahan potensial puncak yang sempurna dari DA, asam urat (UA) dan asam askorbat (AA).
Penulis: Muji Harsini
Artikel ilmiah telah diterbitkan dalam Jurnal Ilmiah Internasional Terindeks Scopus
Chinese Journal of Analytical Chemistry, Volume 50, Issue 4, April 2022, 100052
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S187220402200007X?via%3Dihub
