Deteksi analit target pada konsentrasi rendah sangat penting di berbagai bidang, termasuk farmasi, kesehatan, dan perlindungan lingkungan. Teofilin (TP), sebuah alkaloid alami yang digunakan sebagai bronkodilator untuk mengobati gangguan pernapasan seperti asma, bronkitis, dan emfisema, memiliki jendela terapeutik yang sempit dengan konsentrasi plasma yang aman berkisar antara 55.5-111.0 碌M pada orang dewasa. Pemantauan akurat kadar TP sangat penting karena kadar yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan efek samping serius. Dalam konteks ini, sensor elektrokimia non-enzimatik menawarkan solusi praktis dengan kecepatan, portabilitas, dan sensitivitas tinggi. Artikel ini bertujuan untuk memberikan tinjauan komprehensif mengenai perkembangan terbaru sensor elektrokimia non-enzimatik untuk deteksi TP, menyoroti prinsip dasar, mekanisme elektro-oksidasi, efek katalitik, dan peran bahan modifikasi pada kinerja elektroda.
Elektroda berbasis karbon, seperti glassy carbon electrode (GCE), elektroda pasta karbon (CPE), dan elektroda layar cetak karbon (SPCE), telah menjadi pilihan utama untuk sensor non-enzimatik karena stabilitas kimianya, biaya rendah, dan fleksibilitas dalam modifikasi. Artikel ini mengidentifikasi kontribusi signifikan dari berbagai bahan modifikasi, termasuk nanomaterial seperti nanotube karbon, graphene, oksida logam, dan nanokomposit multi-elemen. Modifikasi ini meningkatkan transfer elektron, sensitivitas, dan selektivitas sensor dalam mendeteksi TP pada konsentrasi rendah dalam media kompleks seperti plasma darah dan sampel farmasi.
Mekanisme elektro-oksidasi TP juga dibahas secara mendalam, menekankan jalur reaksi hidroksil dan karbonil yang sangat dipengaruhi oleh pH dan bahan elektroda. Mekanisme ini menjadi panduan dalam pemilihan bahan elektroda yang tepat untuk aplikasi tertentu. Kontribusi utama artikel ini adalah mengidentifikasi bahan modifikasi unggul yang dapat meningkatkan kinerja sensor elektrokimia non-enzimatik. Dalam sebuah studi terbaru, kombinasi nanokomposit multi-elemen berbasis TiO鈧, CNTs, dan AuNPs menghasilkan batas deteksi terendah sebesar 3 脳 10鈦烩伒 碌M, mencerminkan potensi besar dari bahan-bahan ini untuk mengembangkan sensor elektrokimia berkinerja tinggi.
Kesimpulan utama artikel ini adalah pentingnya pendekatan multidisiplin dalam desain bahan elektroda untuk mendukung sensitivitas dan selektivitas deteksi TP. Selain itu, masih terdapat kekosongan penelitian dalam memahami mekanisme oksidasi TP yang lebih rinci, terutama di bawah variasi pH dan lingkungan kompleks. Oleh karena itu, penelitian lebih lanjut mengenai modifikasi elektroda dan analisis mekanisme oksidasi TP sangat dibutuhkan untuk meningkatkan akurasi dan stabilitas sensor sambil memperluas aplikasinya dalam pemantauan farmasi dan diagnosis medis. Dengan mengintegrasikan berbagai bahan inovatif dan pendekatan teknis, tinjauan ini diharapkan menjadi referensi penting untuk mengembangkan sensor elektrokimia non-enzimatik yang efisien dan terjangkau. Penelitian ini merupakan hasil kerjasama melalui pendanaan Riset Kolaborasi Indonesia, antara UNAIR, UI, UNPAD dan dua universitas dari luar negeri yaitu Queen檚 University Belfast dan Tokyo University of Science.
Penulis: Prastika Krisma Jiwanti, S.Si., M.Sc.Eng., Ph.D.
Baca lebih lengkap artikel tersebut di . (pkj)
