Categories
Data

Virus corona: Deteksi Covid-19 berbasis SPR, ‘inovasi pertama di Indonesia’

21 menit yang lalu Sumber gambar, Yuli Saputra Suatu tim gabungan sedang berupaya menciptakan alat pendeteksi Covid-19 berbasis mesin SPR (Surface Plasmon Resonance) yang diklaim mampu mengatasi kelemahan-kelemahan metode Polymerase Chain Reaction (PCR).

Sebuah tim gabungan sedang berupaya menciptakan alat pendeteksi Covid-19 berbasis instrumen SPR (Surface Plasmon Resonance) dengan diklaim mampu mengatasi kelemahan-kelemahan metode Polymerase Chain Reaction (PCR).

Melibatkan peneliti universitas, lembaga negara, dan perusahaan, tim tersebut mengecap hal ini merupakan inovasi mula-mula di Indonesia.

Isa Anshori, Ketua subtim Task Force Deteksi Antigen Covid 19 nonPCR/mikrochip SPR, mengatakan pengujian sampel dengan teknik PCR memiliki tingkat akurasi yang tinggi dibanding tes pengujian dengan teknik asing.

Namun, menurutnya, tes PCR memiliki sejumlah kelemahan, antara lain; lamanya waktu pengujian, minimnya tenaga penilai terlatih, peralatan yang mahal serta rumit, serta terbatasnya laboratorium BSL3 (Biosafety level 3) atau laboratorium dengan level keamanan tinggi.

Kendala itu dia klaim bisa diatasi dengan pengujian berbasis mesin SPR (Surface Plasmon Resonance) —perangkat yang dapat digunakan untuk mendeteksi biomolekul secara prinsip sensor berbasis optik.

Melalaikan kerja sama para peneliti lantaran Institut Teknologi Bandung (ITB), Universitas Padjajaran (Unpad), Badan Pengkajian serta Penerarapan Teknologi (BPPT), PT Tekad Mandiri Citra, dan PT Pakar Biomedika Indonesia, mesin ini dikembangkan sebagai alat deteksi virus SAR CoV2.

Cara kerja

Sebagai alat deteksi Covid 19, mesin ini akan bekerja membaca mikrochip yang telah ditanami bioreseptor yang terbuat dari zat putih telur rekombinan atau antibodi yang istimewa dan dapat mengenali atau menangkap virus SAR- CoV2.

Perangkat SPR ini merekam perubahan indeks penyimpangan medium sampel sebagai respon daripada jumlah virus yang tertangkap pada chip sensor.

“Di sini, awak dengan tim bioinformatika mendesain, memodifikasi molekul bioreseptor. Bioreseptor didesain efektif untuk menangkap spike dari Covid 19.

“Kemudian kita sedikit modifikasi secara biomolekuler, dia punya gugus kimia tertentu, namanya gugus thiol, atau gugus kimia yang terdiri dari unsur sulfur dan hydrogen.

“Kita tinggal inkubasi saja, dalam sekian waktu terjadi ikatan kimia dengan kovalen terhadap chip sensornya. Ikatan ini cukup kuat, ” cakap Isa Anshori, Ketua subtim Task Force Deteksi Antigen Covid 19 nonPCR/mikrochip SPR.

Mikrochip yang telah ditanami bioreseptor kemudian dipasang pada set SPR, lalu dialiri sampel swab.

Apabila sampel itu mengandung SAR CoV2, maka bioreseptor akan mengikatnya. Sebaliknya, apabila tidak mengandungnya, contoh akan mengalir.

“Di sini, bioreseptor penangkap antigen (Covid 19) setelah ditanam di atas chip sensor, cerai-berai dialiri oleh sampel yang tidak ada Covid-nya, dia tidak hendak terjadi ikatan.

“Karena ikatan dalam sini spesifik, jadi dia cuma lewat saja. Itu nanti pada sinyal SPR-nya akan flat. Namun, kalau sampel di sini ada virus Covid-nya, nanti dia bakal tertangkap.

“Berarti dia akan beradu, berarti ada penambahan atau penempelan virus di atas chip sensornya. Ini yang akan kita deteksi. Jadi sinyal akan mengalami mutasi, bisa kenaikan atau penurunan, bersandar dari setting mode pengukuran di alat SPR, ” papar Isa.

Buatan uji sampel melalui SPR mau ditunjukkan dalam bentuk kurva. Flat untuk hasil negatif, sedangkan kurva naik atau turun untuk buatan positif.

Secara umum, cara kerja deteksi Covid 19 berbasis mikrochip SPR ini sederhana. Diawali dengan ancang-ancang, yakni menanam bioreseptor pada mikrochip atau chip sensor, kemudian memasang chip sensor pada perangkat SPR, chip sensor dialiri sampel swab, SPR memroses sampel untuk deteksi Covid 19, lalu keluar hasilnya.

Proses pengujian sampel hanya berlaku kurang dari satu jam, jauh lebih singkat dibanding tes PCR.

“Seperti kita ketahui (dalam) teknik PCR, sampel swab perlu ada metode tambahan karena yang ingin kita cek itu komponen di dalam virus, material genetiknya. Jadi harus dipecah dulu, kemudian materi genetiknya diamplifikasi. ”

“Kalau prinsip SPR, tak perlu melakukan proses tambahan sesuai PCR tadi. Jadi tidak menetapkan memecah struktur virusnya, tapi bisa langsung menangkap virusnya karena virusnya punya reseptor yang ada pada luarnya, ” ujar Isa pada wartawan di Bandung, Yuli Saputra, yang melaporkan untuk BBC News Indonesia.

Mendeteksi lebih banyak sampel

Keunggulan yang lain, mesin SPR bisa mendeteksi empat hingga delapan sampel sekaligus di satu kali proses, sehingga menghemat waktu banyak.

Lebih jauh, metode preparasi chip sensor tidak segenap dilakukan di laboratorium BSL3, dengan akan memudahkan tenaga kesehatan dalam melakukan pengujian dan tidak perlu berlama-lama mengenakan APD lengkap.

“Sejam untuk empat sampel. Hitungan preparasi chip sensor untuk menanam bioreseptor ini tidak kita masukan karena itu bisa preparasi di asing ruangan BSL. Jadi kita menghitungnya untuk eksperimen yang dilakukan di BSL, karena itu lebih mengandung untuk tim tenaga kesehatan, ” kata Doktor Teknik Biomedikal ITB ini.

Deteksi Covid 19 SPR saat tersebut masih dalam proses pengembangan, membabitkan tim dari ITB, Unpad, BPPT, PT Tekad Mandiri Citra, serta PT Pakar Biomedika Indonesia. Sekitar ini, inovasi tersebut menunjukkan buatan yang menggembirakan, terutama terkait akurasi.

“Untuk akurasi, sebenarnya kita belum menilai real sample. Mudah-mudahan akhir kamar ini, kita bisa melakukan pengujian untuk real sample. Kita di sini sebatas menguji bagian sebab virus di laboratorium non BSL. ”

Seperti kita tahu, virus ada bagian spike-nya. (Ketika) kita mengabulkan pengujian, sejauh ini, responnya telah bagus, selalu menunjukkan interaksinya sudah ada. Untuk akurasinya kita belum bisa memberikan secara eksak. Saja dari segi sensitifitas, kami tetap teknik SPR ini sensivitasnya agung, ” papar Isa.

Belum 100% rekaan lokal

Dalam riset deteksi Covid 19 nonPCR ini, Isa menyebutkan, tim berhasil menciptakan reagen bioreseptor sendiri. Hasil ini diklaim sebagai perubahan pertama di Indonesia, bahkan dalam dunia masih terbilang sedikit, karena secara umum masih terfokus di PCR.

“Dari bioreseptor tadi yang kita desain, tiga ini kita bisa produksi sendiri, dari antibodi, protein rekombinan yang hasil desain Unpad ini, kita bisa buat tunggal. Memang dalam hal ini, buat kondisi saat ini, dari ana masih sebatas mengejar proof of concept bahwa teknik SPR ini mampu mendeteksi keberadaan virus. ”

“Jadi di sini, kami masih fokus ke pembuatan reagennya saja. Kalau misalkan kita bayangkan seperti PCR, peralatannya sudah banyak, jadi contoh dari Biofarma hanya mengembangkan reagennya saja, kami menawarkan hal yang sama. Mesin SPR itu produksinya sudah banyak., ” jelas Isa.

“Jadi kita bisa produksi tunggal untuk reagennya saja, bahkan tersebut pun suatu hal yang mengakui apabila performa dari reagennya kita itu baik. Kita bisa tawarkan jadi paket yang berbeda, bagian deteksi antigen yang nonPCR. Itu juga salah satu harapan kami di hal ini, ” lanjutnya.

Sayangnya, sebutan Isa, deteksi Covid 19 SPR ini memiliki kekurangan, yakni set dan chip sensornya masih impor. Menurutnya, Indonesia belum memiliki teknologi yang mumpuni untuk memproduksi unit SPR, apalagi chip sensor. Real banyak anak bangsa yang berharta membuatnya.

“Dari kami ingin membuat sendiri, tapi memang keterbatasan waktu, butuh periode yang cepat, sedangkan untuk pembuatan mesin SPR dan chip sensornya ini memang butuh teknologi mulia. Yang pertama, kita perlu menentang chip sensornya itu ada susunan emas itu sangat tipis sekali itu hanya setebal 50 nanometer. ”

“Tapi kita perlu melihat secara keseluruhan, untuk industri elektronik dalam Indonesia kita tahu semuanya memasukkan. Jadi kembali lagi ada bottleneck di sana. Namun, untuk pembelian komponen elektronik, mostly tidak terlalu susah. ”

“Yang jadi concern kita dalam chipnya ini tadi, karena dalam sini kita perlu membuat chip dalam ukuran skala nanometer, sedangkan kita tahu di Indonesia itu teknologi nano masih belum establish ed . Ya kita bisa (membuatnya), tapi memang perlu perangkat buat membuat ini tadi. Jadi kemaluan beberapa perangkat khusus untuk mampu membuat lapisan setipis itu, persis untuk mengukur kualitas lapisannya. Kalau kita punya perangkat ini, kita bisa buatkan, ” ungkap Isa.

Meski masih impor, namun menurut Isa, harga pembelian SPR dan chip sensornya masih lebih murah dibanding mesin PCR.

Adanya kendala teknologi juga diungkapkan Irvan Faizal, Kepala Program Biofarmasi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). Irvan menyebutkan, Indonesia belum mampu memproduksi komponen dalam mesin SPR.

“Karena hambatan ini pertama di dalam pengembangan komponen-komponen dalam dalam mesin itu. Contoh, dengan jalan apa komponen di dalam yang melaksanakan analisis induksi ada cahaya atau foton yang datang resonasi dibanding elektron bebas di permukaan logam. Nah, itu sama sekali belum ada di Indonesia. Ini perlu teknologi yang cukup tinggi di dalam hal ini ke arah elektronik dan ini menjadi hambatan yang utama karena memang teknologinya sangat baru dibanding PCR, ” kata Irvan.

Sementara minimnya dana, menjadi dalil klasik berikutnya. Irvan menyebutkan, pembelian perangkat SPR memakan dana dengan cukup besar, mencapai Rp5 miliar per unit. Indonesia saat ini baru memiliki satu unit yang disimpan di Balitbangkes. Sedangkan, dukungan dana pemerintah hanya dari anggaran BPPT yang jumlahnya sekitar Rp 2 miliar.

“Dukungan pemerintah hanya dari BPPT. Dalam hal ini, dibanding DIPA-nya BPPT, bahkan tidak datang Rp2 miliar untuk menghasilkan SPR dan biosensornya ini. Jadi betul kecil memang. Ya saya sangat paham itu. Mungkin kita kudu berkolaborasi dengan industri. Jadi prototype yang dihasilkan dari SPR itu atau bioreseptor dan reagennya itu tentu harus dijadikan suatu keluaran industri, sehingga industri inilah yang menghasilkan pendanaan untuk mengembangkan produk-produk inovasi yang lain, ” ungkap Irvan.

Solusi lainnya, menurut Irvan, merupakan dengan penggalangan dana atau crowdfunding yang sempat ramai dilakukan sejumlah grup masyarakat di awal pandemi Covid 19.

Target produksi

Proyek deteksi Covid 19 berbasis SPR ini telah mencapai 70%. Menurut Irvan, target awal adalah menghasilkan reagennya, sementara produksi mesin SPR harus melewati berkepanjangan panjang.

“Target mesin agak susah di tahun ini bisa dihasilkan. Kami gak yakin dalam tahun tersebut. Tapi, target awal sekarang yaitu dihasilkan reagennya, protein bioreseptornya, serta ini mungkin akhir September mampu dihasilkan minimal sebagai contoh di rumah sakit di daerah Bandung. ”

“Sebanyak 100 reagen akan kita uji coba dan ini menjadi tahapan awal dari produksi. Nanti akan diproduksi lebih lanjut, kalau uji coba nilai sensitivitas dan spesifitasnya, bagus, ” ujar Irvan yang juga menjabat sebagai Sekretaris 1 dan Koordinator diagnostic non-PCR, wakil dari BPPT.

Sementara target pengguna deteksi Covid 19 berbasis SPR ini, menurut Isa, adalah rumah sakit atau laboratorium pemerintah maupun swasta yang memiliki laboratorium BSL yang memenuhi syarat.

“Tapi harapan kita, bisa membantu deteksi relatif bertambah cepat daripada PCR. Dan gaya ke depannya dari SPR tersebut akan menarik untuk dipakai dalam diagnosis penyakit-penyakit berbahaya lain dalam Indonesia, ” kata Isa.

Pemerintah Daerah Jawa Barat termasuk calon pemakai deteksi Covid 19 berbasis SPR ini. Sejak awal, Pemprov Jabar berkomitmen memberikan dukungan bagi inovasi alat kesehatan asal Jawa Barat yang berkontribusi dalam penanggulangan virus Corona ini.

“Ini akan menambah tools kita atau senjata untuk benar-benar mendeteksi secara akurat, ” ujar Siska Gerfianti, Ketua Divisi Pelacakan Kontak, Pengujian Massal, dan Manajemen Lab. Gugus Tugas Percepatan Penanggulangan Covid-19 Jawa Barat.

Apalagi, deteksi Covid 19 berbasis SPR memiliki berbagai keunggulan, antara lain relatif cepat, cermat, dan mudah. Selain itu, dengan mendeteksi antigen, alat ini bisa berfungsi untuk deteksi dini peristiwa positif Covid 19.

“Untuk deteksi pra ini akan lebih bagus sebab memang nanti pemeriksaannya ini bisa kita setarakan dengan PCR serta relatif lebih mudah, ” tutur Siska yang juga menjabat sebagai Sekretaris Dinas Kesehatan Jawa Barat ini.