Fungsi Enzim sebagai Biosensor: Komponen, Prinsip Kerja, Fungsi, dan Contohnya

KOMPAS.com - Enzim merupakan biokatalisator yang dapat juga digunakan sebagai biosensor.

Sebagai sensor, enzim bisa dimanfaatkan untuk mendeteksi fenomena kimia, seperti kadar keasaman dan komposisi gas.

Menurut Pierre R. Coulet dalam buku Biosensor Principles and Applications (1991), biosensor merupakan perangkat yang secara erat mengaitkan elemen penginderaan biomedis dan transduktor.

Sementara itu, menurut The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), biosensor adalah perangkat yang menggunakan reaksi biokimia tertentu, yang dimediasi oleh enzim terisolasi, sistem kekebalan, jaringan, organel atau seluruh sel, untuk mendeteksi senyawa kimia dengan sinyal listrik, termal, atau optik.

Secara umum, biosensor dapat didefinisikan sebagai alat analisis yang menggabungkan komponen biologis dengan detektor fisikokimia.

Komponen biosensor

Dikutip dari buku Teknologi Enzim (2017) karya R. Susanti dan Fidia Fibriana, biosensor memiliki tiga komponen dasar, yaitu bioreseptor, transduser, dan elemen elektronik pemroses sinyal.

Baca juga: Kofaktor pada Enzim: Jenis serta Peran Pentingnya

Bioreseptor

Merupakan komponen biologis yang sensitif, dibuat menggunakan teknik biologi. Contohnya enzim, protein, antibodi, asam nukleat, organel, sel, jaringan, dan mikroba.

Transduser

Merupakan komponen elektronik yang digunakan sebagai detektor. Transduser bekerja secara fisikokimia, elektrokimia, piezoelektrik, dan optik untuk mengubah sinyal yang dihasilkan dari interaksi analit dengan bioreseptor.

Transduser mengubah sinyal tersebut menjadi sinyal yang lebih mudah diukur dan dihitung.

Elemen elektronik

Merupakan prosesor sinyal yang bertanggung jawab menampilkan hasil yang mudah dibaca dan dipahami. Elemen ini digunakan sebagai alat pembaca biosensor yang berkaitan dengan pemroses sinyal untuk ditampilkan.

Prinsip kerja biosensor

Prinsip kerja biosensor adalah biokatalisis atau bioreseptor. Senyawa aktif biologi akan berinteraksi dengan molekul target atau sampel analit yang akan dideteksi (zat kimia). 

Hasil interaksi akan dipantau transduser. Hasilnya berupa besaran fisik, seperti panas, potensial listrik, maupun arus listrik.

Besaran fisik itu kemudian diproses sebagai sinyal, sehingga diperoleh hasil yang dapat dipahami melalui monitor, komputer, maupun recorder.

Baca juga: Struktur Enzim dan Klasifikasinya

Fungsi biosensor

Dalam analisis kimia maupun bidang lainnya, biosensor memiliki beberapa fungsi. Berikut penjelasannya:

Bidang lingkungan hidup

Biosensor dapat digunakan untuk mengontrol polusi dan memonitor senyawa toksik yang ada pada air, udara, maupun tanah. Biosensor juga berfungsi untuk menentukan kadar BOD (Biological Oxygen Demand).