Hasil ini tidak hanya sejalan dengan tren penelitian internasional tetapi juga membuka aplikasi praktis dalam pemantauan lingkungan dan jaminan keselamatan produksi.
Glifosat adalah salah satu herbisida yang paling banyak digunakan di dunia sejak tahun 1974. Karena ikatan karbon-fosfor yang kuat dalam molekulnya, senyawa ini sulit terurai secara alami, sehingga dapat bertahan lama di tanah dan air. Banyak penelitian menunjukkan bahwa paparan glifosat yang berkepanjangan dapat menimbulkan risiko kesehatan bagi manusia seperti keguguran, cacat lahir, atau mutasi genetik. Lebih lanjut, ketika konsentrasinya melebihi batas yang diizinkan, glifosat bersifat toksik bagi organisme akuatik, mencemari sumber air dan berdampak negatif pada keanekaragaman hayati. Dalam konteks ini, mendeteksi dan memantau residu glifosat di lingkungan telah menjadi persyaratan penting untuk pengelolaan pertanian dan perlindungan kesehatan masyarakat.
Namun, metode analitik saat ini seperti kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC), kromatografi gas (GC), atau elektroforesis kapiler, meskipun menawarkan akurasi tinggi, membutuhkan peralatan yang mahal, prosedur pemrosesan sampel yang kompleks, dan sulit diterapkan dalam skala besar.
Berdasarkan realitas ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Madya, Dr. Vu Thi Thu Ha telah mengembangkan solusi baru: sensor elektrokimia yang menggunakan material kerangka logam-organik (MOF) yang telah ditingkatkan, memungkinkan deteksi jejak glifosat secara cepat, akurat, dan jauh lebih murah dibandingkan metode tradisional. Hasil ini terwujud dalam proyek yang didanai oleh Akademi Sains dan Teknologi Vietnam: "Pembuatan material kerangka logam-organik (MOF) yang mampu secara efektif menyerap glifosat dan aplikasinya dalam pengembangan sensor elektrokimia untuk mendeteksi jejak glifosat di lingkungan".
Sensor elektrokimia ini dibuat dari dua material utama: CuBTC dan Zr-CuBTC. Zr-CuBTC adalah material hibrida logam-logam yang dipilih karena kemampuannya yang unggul dalam menangkap glifosat. Penggantian sebagian tembaga (Cu) dengan zirkonium (Zr) memperluas struktur pori material, sehingga memudahkan penetrasi dan adsorpsi molekul glifosat ke permukaan sensor. Secara bersamaan, material baru ini secara signifikan meningkatkan konduktivitas listrik, yang ditunjukkan oleh penurunan tajam resistansi transmisi dari 2.464 Ω (untuk CuBTC) menjadi 703,3 Ω, yang mengindikasikan peningkatan konduktivitas yang nyata.
Berkat peningkatan ini, sensor Zr-CuBTC pada elektroda GCE mencapai batas deteksi hanya 9,0 × 10⁻¹³ M, cukup sensitif untuk mendeteksi glifosat pada konsentrasi yang sangat rendah dalam air. Meskipun beberapa studi internasional memiliki ambang deteksi yang lebih rendah, sensor kelompok ini tetap menonjol karena kinerja keseluruhannya yang tinggi, stabilitas yang baik, dan penerapannya dalam kondisi lingkungan dunia nyata. Pengujian menunjukkan bahwa perangkat ini memiliki waktu respons yang cepat (hanya sekitar 4,8 detik), pengulangan yang baik, selektivitas tinggi, dan hampir tidak terpengaruh oleh senyawa umum dalam sampel air.
Berlandaskan fondasi tersebut, para peneliti terus mengeksplorasi cara untuk mengatasi keterbatasan konduktivitas inheren material MOF dengan menggabungkan CuBTC dengan nanopartikel emas (AuPs). Integrasi nanopartikel emas tidak hanya meningkatkan konduktivitas tetapi juga meningkatkan aktivitas elektrokatalitik sensor. Hasilnya, tim berhasil mengembangkan versi kedua – sensor CuBTC/AuPs – yang menghasilkan sinyal arus yang jauh lebih kuat, memungkinkan deteksi glifosat pada konsentrasi yang sangat rendah (4,4 × 10⁻¹¹ M). Perangkat ini juga menunjukkan sensitivitas tinggi, operasi yang stabil, dan pengulangan yang baik dalam kondisi pengukuran dunia nyata.
Yang perlu diperhatikan, penelitian ini tidak hanya berhenti pada pengujian laboratorium tetapi juga divalidasi pada sampel air Sungai Merah. Hasil analisis dari kedua jenis sensor menunjukkan kemiripan yang tinggi dengan metode LCMS/MS – teknik modern yang sangat akurat. Hal ini menunjukkan bahwa sensor elektrokimia berpotensi menjadi alat analisis yang andal, dengan keunggulan yang jelas dalam hal biaya, mobilitas, dan penerapan dalam pemantauan lingkungan.
Menurut Profesor Madya, Dr. Vu Thi Thu Ha, tim peneliti meningkatkan material MOF dengan mengintegrasikan nanopartikel emas untuk meningkatkan konduktivitas, sehingga mengembangkan sensor elektrokimia yang sangat sensitif yang mampu mendeteksi glifosat dengan akurasi tinggi dan batas deteksi yang sangat rendah. Sensor yang dibuat dapat disimpan hingga 24 jam di lingkungan yang telah dihilangkan kelembapannya sebelum digunakan sambil mempertahankan kinerja pengukuran yang stabil. Oleh karena itu, perangkat ini cocok untuk survei lapangan langsung, tanpa memerlukan peralatan besar atau teknisi yang sangat khusus.
Dengan biaya rendah, pengoperasian sederhana, dan kemudahan penggunaan langsung di lokasi pengambilan sampel, sensor ini mempermudah penerapannya oleh petugas lingkungan setempat, sekaligus mengurangi beban kerja laboratorium lingkungan dan lembaga pengendalian pertanian. Penerapan sensor ini untuk mendeteksi residu glifosat di lingkungan akan menjadi alat yang efektif, memberikan bukti ilmiah yang jelas bagi lembaga pengatur untuk memperkuat pengendalian dan menegakkan peraturan hukum. Berdasarkan hasil awal yang positif ini, tim peneliti berharap untuk lebih mengoptimalkan sensor guna meningkatkan daya tahannya, memperpanjang masa simpannya, dan lebih sesuai dengan kondisi lapangan.
Menurut para ilmuwan dari Akademi Sains dan Teknologi Vietnam, hasil penelitian proyek tersebut telah dipublikasikan di banyak jurnal ilmiah internasional bergengsi; tidak hanya berkontribusi dalam memecahkan masalah pemantauan residu pestisida di lingkungan, sensor elektrokimia untuk mendeteksi glifosat juga menunjukkan kemampuan para ilmuwan di Akademi tersebut untuk menguasai dan mengembangkan teknologi canggih.
Sumber: https://nhandan.vn/cam-bien-phat-hien-thuoc-diet-co-doc-hai-post951676.html
Komentar (0)