mepnews.id – Tim mahasiswa Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) menciptakan inovasi alat pendeteksi Rapid Diagnostic Microfluidic Biosensor bernama NeuroCube yang mampu mendeteksi gangguan neurologis atau gangguan pada sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer. NeuroCube ini juga didukung oleh teknologi machine learning yang semakin inovatif.
Annisa Septyana Ningrum ST, ketua tim mahasiswa dari program studi S2 Departemen Teknik Fisika ITS, mengatakan ide pengembangan biosensor ini berawal dari meningkatnya kasus gangguan mental di kalangan mahasiswa. Selain itu, ada kompleksitas diagnosis penyakit mental dan kecenderungan pasien yang menjawab tidak sesuai kondisinya ketika menemui psikolog.
Percobaan alat NeuroCube sebagai pendeteksi penyakit neurologis.
Biosensor ini terinspirasi dari konsep kertas lakmus yang dapat berubah warna saat bereaksi dengan asam atau basa. Konsep tersebut kemudian diaplikasikan pada senyawa neurotransmiter seperti dopamin, glutamat, dan Nikotinamida Adenosin Dinukleotida Hidrogen (NADH) dalam sampel urin.
Dari sampel akan terjadi perubahan warna yang dapat memberikan indikasi tingkat konsentrasi senyawa yang mampu mendeteksi enam gangguan neurologis. Gangguan tersebut seperti demensia, gangguan obsesif–kompulsif (OCD), Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), gangguan bipolar, skizofrenia, dan Alzheimer.
Purwarupa NeuroCube, biosensor berbasis machine learning.
Tim yang beranggotakan lima orang ini menyatukan empat komponen penting, yaitu kertas biosensor mikrofluida, miniprosesor Raspberry Pi, Liquid Crystal Display (LCD) touch screen, dan lampu LED menjadi sebuah alat yang diberi nama NeuroCube. Inovasi ini diklaim mampu menjadi pendeteksi gangguan neurologis pada seseorang melalui metode sederhana, yaitu kolorimetri.
Annisa menyoroti fungsi kertas biosensor mikrofluida yang mampu menjadi indikator melalui perubahan warna ketika ditetesi senyawa neurotransmiter dan direaksikan bersama reagennya. Warna yang dihasilkan memiliki tingkatan; seperti dopamin yang akan berubah warna bening ke kuning hingga merah menyesuaikan konsentrasi senyawa tersebut.
Sementara, komponen Rasberry Pi pada kerangka NeuroCube merupakan komputer kecil yang bekerja sebagai Central Processing Unit (CPU) yang mampu mengambil gambar melalui kamera yang telah terhubung. Gambar yang dihasilkan akan melalui pemrosesan citra dalam algoritma program untuk mengonversi warna hasil reaksi menjadi konsentrasi senyawa. Hal ini dijadikan input pada machine learning guna mengetahui persentase risiko gangguan neurologis seseorang.
Ada juga lampu LED mengontrol intensitas cahaya yang masuk ke kamera yang terhubung pada NeuroCube. NeuroCube juga dilengkapi LCD touch screen untuk mengoperasikan seluruh proses deteksi senyawa dan prediksi gangguan neurologis dalam Graphical User Interface (GUI) sederhana.
Annisa menyampaikan inovasi ini memiliki nilai tambah berupa potensi penggunaan teknologi biosensor dan machine learning sebagai pendeteksi risiko penyakit. “NeuroCube yang kami kembangkan dapat menghasilkan analisis lebih lanjut dan memungkinkan pengembangan deteksi penyakit lain selain gangguan neurologis,” ungkapnya.
Annisa bersama timnya berharap NeuroCube dapat terus berkembang hingga mampu menjadi pendeteksi multipleks atau kemampuan mendeteksi lebih dari satu penyakit. Ia juga berharap kesadaran akan potensi biosensor ini dapat meningkat di masyarakat Indonesia, terutama di kalangan generasi muda.
Tim yang dibimbing Dr rer nat Ruri Agung Wahyuono ini berhasil menyabet medali emas pada kategori presentasi Pekan Ilmiah Mahasiswa Nasional (Pimnas) dalam Program Kreativitas Mahasiswa Karya Cipta (PKM-KC). (Nabila Rahadatul Aisy Koestriyaningrum)