Mahdiasanti, Ika Wuri (2019) Pengembangan Metode Penentuan Kadar Blood Urea Nitrogen (BUN) dan Creatinine Serum (sCRE) dengan Menggunakan Microfluidic Paper-Based Analytical Devices. Magister thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Urea dan kreatinin merupakan produk akhir metabolisme. Keduanya adalah molekul kecil yang didistribusikan ke seluruh cairan tubuh dan secara rutin digunakan sebagai biomarker Acute Kidney Injury (AKI) dan Chronic Kidney Disease (CKD) dalam bentuk rasio Blood Urea Nitrogen (BUN) dan Creatinine Serum (sCRE). Salah satu metode standar yang biasa digunakan dalam penentuan kadar BUN dan sCRE adalah metode spektrofotometri dengan menggunakan Cobas 6000 series analyzer-c501 module yang memiliki tingkat akurasi dan presisi yang tinggi, penanganan reagen yang sepenuhnya otomatis, serta kemampuan untuk melakukan 600 analisa per jam untuk 130 jenis analisa berbeda dalam berbagai cairan tubuh. Metode tersebut memerlukan perangkat dengan harga mahal, keterampilan khusus dalam pengoperasiannya, dan reagen dalam jumlah banyak. Maka pada penelitian ini dikembangkan metode penentuan BUN dan sCRE dengan menggunakan Microfluidic Paper-Based Analytical Devices (μPADs) yang sederhana, portabel, sekali pakai, tanpa memerlukan perangkat tambahan dengan harga mahal. Metode ini juga menggunakan reagen dalam jumlah lebih sedikit sehingga sesuai dengan prinsip Green Chemistry. Metode kolorimetri sebagai sistem deteksi sederhana pada μPADs dirancang berdasarkan reaksi Berthelot dan reaksi Jaffe. Dalam reaksi Berthelot, urea dikonversi menjadi amonium menggunakan urease, ion amonium yang kemudian bereaksi dengan campuran salisilat, natrium nitroprussida, dan hipoklorit untuk menghasilkan kromofor biru- hijau. Dalam reaksi Jaffe, sCRE dalam kondisi alkali bereaksi dengan ion pikrat untuk membentuk senyawa kompleks oranye. Intensitas warna yang terbentuk diukur dengan menggunakan software imageJ, sebanding dengan konsentrasi BUN dan sCRE dalam serum darah. Beberapa parameter yang dioptimasi adalah temperatur penetrasi wax, waktu penetrasi wax, volume reagen, urutan amobilisasi reagen, dan waktu pemindaian. Selanjutnya dilakukan uji selektivitas, uji linearitas, uji sensitivitas, uji presisi, dan uji validasi metode dengan menggunakan Cobas 6000 series analyzer-c501 module yang hasilnya diuji secara statistik menggunakan uji t dengan tingkat kepercayaan 95 %. Hasil penelitian diperoleh temperatur dan waktu penetrasi wax optimum adalah 150ᵒC dan 120 detik, volume reagen optimum R1 dan R2 masing-masing 3μL, urutan amobilisasi reagen optimum R1+R2, reagen kolorimetri BUN selektif terhadap analit urea, reagen kolorimetri sCRE selektif terhadap analit kreatinin, linieritas pengukuran BUN 10 - 50 mg/dL, linearitas pengukuran sCRE 1 - 9 mg/dL dan 10 - 100 mg/dL, μPADs masih kurang sensitif terhadap perubahan konsentrasi BUN dan sCRE, presisi sCRE lebih baik daripada BUN. Hasil uji validasi menunjukkan bahwa thitung < ttabel, kedua metode tidak berbeda nyata, sehingga μPADs dapat digunakan sebagai metode alternatif penentuan BUN dan sCRE, akan tetapi diperlukan optimasi lebih lanjut terkait metode penentuan intensitas warna baik dengan menggunakan alat pemindai maupun tanpa alat pemindai
English Abstract
Urea and creatinine are metabolic end products. Both are small molecules that are distributed to all body fluids and are routinely used as biomarkers of Acute Kidney Injury (AKI) and Chronic Kidney Disease (CKD) in the form of the Blood Urea Nitrogen (BUN) and Creatinine Serum (sCRE) ratio. One standard method commonly used in determining BUN and sCRE levels is a spectrophotometric method using the Cobas 6000 series analyzer-c501 module which has high accuracy and precision, fully automatic reagent handling, and the ability to do 600 analyzes per hour for 130 different types of analysis in various body fluids. This method requires high-priced devices, specific operational skills, and large amounts of reagents. So in this research, a method for determining BUN and sCRE was developed using Microfluidic Paper-Based Analytical Devices (μPADs) that were simple, portable, disposable, without the need for additional high-priced devices. This method also uses small amounts of reagents so that they are appropriate with the principles of Green Chemistry. The colorimetric method as a simple detection system in μPADs is designed based on Berthelot's reaction and Jaffe reaction. In the Berthelot reaction, urea is converted to ammonium using urease, ammonium ion which then reacts with a mixture of salicylate, sodium nitroprusside, and hypochlorite to produce blue-green chromophore. In the Jaffe reaction, sCRE in alkaline conditions reacts with picric ions to form complex orange compounds. The color intensity formed was measured using the ImageJ software, proportional to the concentration of BUN and sCRE in blood serum. Some parameters that are optimized are wax penetration temperature, wax penetration time, reagent volume, reagent immobilization sequence, and scanning time. Then selectivity test, linearity test, sensitivity test, precision test, and method validation test using Cobas 6000 series analyzer-c501 module whose results were statistically tested using t-test with a confidence level of 95%. The results showed that the optimum wax temperature and penetration time was 150ᵒC and 120 seconds, optimum volume of reagents R1 and R2 3μL respectively, optimum reagent immobilization sequence R1+R2, BUN colorimetric reagents selective for urea analytes, selective sCRE colorimetric reagents for creatinine analytes, linearity of BUN measurements of 10-50 mg / dL, linearity of sCRE 1-9 mg / dL and 10-100 mg / dL, μPADs are still less sensitive to BUN and sCRE concentrations changes, sCRE precision is better than BUN on μPADs. The results of the validation test show that tcount < ttable, the two methods are not significantly different, so μPADs can be used as an alternative method of determining BUN and sCRE, but further optimization is needed related to the method of determining color intensity by using a scanner or without a scanner.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Magister) |
|---|---|
| Identification Number: | TES/616.61/MAH/p/2019/041904329 |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.6 Diseases of urogenital system > 616.61 Diseases of kidneys and ureters |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Kimia, Fakultas MIPA |
| Depositing User: | Endang Susworini |
| Date Deposited: | 02 Aug 2022 07:13 |
| Last Modified: | 02 Aug 2022 07:13 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/192957 |
![[thumbnail of IKA WURI MAHDIASANTI.pdf]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
IKA WURI MAHDIASANTI.pdf Download (2MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |