1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

Title:	Penderia resonan plasmon permukaan (SPR) berasaskan konfigurasi kretschmann untuk mengesan urea dan kreatinin
Authors:	Fairus Atida Said (P72685)
Supervisor:	P. Susthitha Menon, Prof. Madya Dr.
Keywords:	Biopenderia Surface plasmon resonance
Issue Date:	29-Jun-2018
Description:	Urea dan kreatinin merupakan dua bahan kumuh ginjal, di mana lebihan kandungannya dalam badan manusia adalah indikator kepada kegagalan fungsi ginjal. Penyelidikan mengenai reka cipta ginjal tiruan pesat dijalankan bagi mengatasi masalah ini. Objektif utama kajian tesis ini adalah untuk mereka bentuk dan membangunkan satu biopenderia berasaskan resonan plasmon permukaan (SPR) menggunakan konfigurasi Kretschmann untuk mengesan kehadiran urea dan kreatinin dalam larutan bagi kegunaan kajian terhadap ginjal tiruan. Kajian ini menjurus kepada reka bentuk penderia SPR peringkat awal dengan prestasi kecekapan yang optimum sebelum ianya diaplikasikan kepada penderia SPR berasaskan gentian optik yang lebih praktikal dan kompak. Metodologi kajian melibatkan simulasi reka bentuk penderia menggunakan perisian perbezaan terhingga domain masa (FDTD) dan pencirian eksperimental menggunakan perkakas Bionavis SPR. Pada panjang gelombang elektromagnet (EM) 633 nm, filem nipis Au konvensional berketebalan 50 nm menghasilkan prestasi kecekapan tertinggi iaitu dengan keamatan sinar pantulan (R) 81.7% dan nilai lebar penuh pada separuh maksimum (FWHM) 1.45o pada sudut resonan 44.85o. Filem nipis Cu berketebalan 40 nm konfigurasi grafin-atas-logam (GOM) juga menghasilkan nilai R yang tinggi iaitu 82.3% tetapi dengan nilai FWHM yang sedikit tinggi iaitu 3.69o. Penderia SPR dengan filem nipis Al pula tidak memberikan prestasi kecekapan yang baik pada panjang gelombang 633 nm. Dalam julat panjang gelombang dari 488 nm hingga 785 nm, filem nipis Au berketebalan 50 nm mempamerkan nilai R yang paling tinggi pada panjang gelombang 670 nm iaitu 91.58% manakala nilai FWHM paling rendah pada panjang gelombang 785 nm iaitu 0.53o. Sebelum menguji slaid penderia dengan larutan urea dan kreatinin, slaid penderia ini didedahkan dalam medium udara dan lengkuk SPR yang diperolehi dari kaedah eksperimen ditentusahkan dengan kaedah simulasi FDTD. Ia menunjukkan kesepadanan di mana hanya sedikit perbezaan (0.39o hingga 0.69o) pada sudut resonan, kurang daripada 8% pada nilai R (reflektiviti) dan kurang daripada 0.5o perbezaan nilai FWHM. Dalam kaedah secara ekperimen, satu penemuan baru iaitu teknik mencampur larutan protein dan enzim, di mana dapat menghapuskan cara yang biasa digunakan bagi pelekatan lapisan enzim ke atas permukaan penderia seperti pelekatan gel. Dengan teknik ini, larutan yang mempunyai kemolaran bahan yang berbeza dapat dihasilkan dengan mudah, menjimatkan masa dan kos serta lebih fleksibel. Penderia SPR dengan filem nipis Au berketebalan 50 nm diuji dengan larutan urea dan kreatinin dalam julat kemolaran masing-masing iaitu 50-800 mM dan 10-200 mM pada panjang gelombang 670 nm dan 785 nm. Sensitiviti paling tinggi iaitu 16.2 o/M diperolehi apabila penderia SPR diuji dengan larutan enzim urease 0.682 μmol dicampurkan dengan larutan urea 50 mM manakala sensitiviti sebanyak 10 o/M dengan larutan campuran enzim kreatininase 0.05 mmol dan kreatinin 10 mM. Sensogram yang diperolehi dari kaedah ini menunjukkan kestabilan penderia SPR dalam mengesan larutan urea dan kreatinin pada kemolaran yang berbeza. Noveliti kajian ini juga adalah pengukuran nilai indeks biasan bagi semua larutan ini, yang diukur dari graf lengkuk SPR pada dua panjang gelombang sinar EM yang diperolehi. Terbukti bahawa semakin tinggi nilai indeks biasan (berlaku akibat pertambahan kemolaran bahan) pada permukaan penderia, semakin besar anjakan sudut resonan bagi lengkuk SPR yang terhasil. Penderia SPR dengan filem nipis Au berketebalan 50 nm berkonfigurasi Kretschmann ini adalah julung kalinya dibangunkan dan dicirikan pada panjang gelombang sinar tuju EM 670 nm dan 785 nm bagi mengesan urea dan kreatinin.,Ph.D.
Pages:	173
Call Number:	QC176.8.P55F335 2018 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.