Identifikasi Zat yang Tidak Diketahui Secara Instan: Penemuan Berukuran Saku Merevolusi Kemampuan Mendeteksi Bahan Berbahaya
Ponsel pintar merekam spektrum Raman dari materials yang tidak diketahui (dalam hal ini larutan etanol) untuk analisis lebih lanjut. Kredit: Teknik Universitas Texas A&M
Sistem spektrometer Raman berbasis ponsel yang terjangkau dapat mengidentifikasi molekul biologis yang tidak diketahui hanya dalam hitungan menit.
Sistem spektrometer Raman genggam baru, yang dipatenkan oleh Dr. Peter Rentzepis di Universitas Texas A&M, memungkinkan identifikasi bahan kimia dan materials berbahaya secara non-invasif menggunakan kombinasi kamera ponsel dan teknologi laser. Perangkat ini, yang jauh lebih murah dan lebih cepat daripada spektrometer tradisional, dapat digunakan di daerah terpencil untuk analisis cepat di lokasi.
Bayangkan bisa mengidentifikasi buah beri atau jamur yang aman saat mendaki, atau dengan cepat mendeteksi patogen di rumah sakit yang biasanya memerlukan waktu berhari-hari untuk didiagnosis.
Identifikasi dan deteksi obat-obatan, bahan kimia, dan molekul biologis yang tidak terlihat oleh mata manusia dapat dimungkinkan melalui teknologi gabungan kamera ponsel dan spektrometer Raman — metode analisis kimia laser yang canggih.
Dr. Peter Rentzepis, seorang profesor di Departemen Teknik Listrik dan Komputer di Universitas Texas A&M, memegang hak paten untuk sistem spektrometer Raman berbasis ponsel genggam. Penemuan Rentzepis memungkinkan pengguna untuk melakukan identifikasi non-invasif terhadap bahan kimia atau materials yang berpotensi berbahaya di lapangan, terutama di daerah terpencil di mana spektrometer laboratorium tidak dapat digunakan karena ukuran dan kebutuhan dayanya.
Sistem spektrometer Raman baru ini memadukan lensa, laser dioda, dan kisi difraksi — permukaan tipis berbentuk persegi kecil yang menyebarkan cahaya untuk analisis — yang dikombinasikan dengan kamera dari ponsel untuk merekam spektrum Raman. Puncak dalam spektrum memberikan information terperinci tentang komposisi kimia dan struktur molekul suatu zat, tergantung pada intensitas dan posisinya.
Cara Kerja Perangkat
Untuk menggunakan perangkat ini, ponsel diletakkan di belakang kisi transmisi dengan kamera menghadap kisi, siap untuk merekam spektrum Raman. Laser menembakkan sinar ke sampel bahan yang tidak diketahui, seperti bakteri, pada slide. Kamera merekam spektrum, dan ketika dipasangkan dengan aplikasi/foundation information ponsel yang sesuai, instrumen genggam ini dapat memungkinkan identifikasi bahan secara cepat di lokasi.
Sebelumnya, proses identifikasi zat yang tidak diketahui melibatkan pengambilan sampel bahan biologis dan analisis laboratorium yang ekstensif, yang dapat memakan waktu beberapa jam atau bahkan beberapa hari. Sementara spektrometer Raman tradisional harganya mencapai ribuan dolar, penemuan Rentzepis dapat dibuat dengan biaya yang jauh lebih rendah dan dapat mengidentifikasi bahan dengan kecepatan yang jauh lebih cepat.
Biaya dan Kepraktisan
“Ini adalah perangkat kecil yang dapat memberi tahu Anda komposisi sistem, materials, atau sampel tertentu,” kata Rentzepis. “Anda bahkan dapat menyimpannya di saku Anda.”
Rekan penemu adalah mantan mahasiswa pascasarjana Texas A&M Dr. Dinesh Dhankhar, seorang insinyur sistem di Thermo Fisher Scientific, dan Anushka Nagpal, seorang insinyur proses di Intel Company.
Pendanaan untuk penelitian ini dikelola oleh Texas A&M Engineering Experiment Station (TEES), lembaga penelitian resmi untuk Texas A&M Engineering.
