Malang, SERU.co.id – Guru Besar Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Brawijaya (UB), Prof. Akhmad Sabarudin SSi MSc Dr Sc mengembangkan, inovasi microfluidic paper-based analytical devices (µPADs). Sebuah alat deteksi dini penyakit ginjal lebih cepat, murah dan portabel. Bahkan, rencananya pengembangan inovasi ini akan ditransformasikan untuk menangani penyakit kanker payudara.
Prof. Sabarudin menjelaskan, penyakit ginjal menjadi persoalan kesehatan serius yang perlu mendapat perhatian. Karena ginjal merupakan organ vital yang berfungsi menyaring limbah dari darah. Jika fungsi ginjal menurun, kondisi tersebut dapat berkembang menjadi penyakit ginjal kronis, gagal ginjal dan berujung pada kematian.
“Di Indonesia jumlah pasien gagal ginjal yang harus menjalani hemodialisis terus meningkat. Data Riset Kesehatan Dasar 2018 menunjukkan jumlah penderita penyakit ginjal kronis meningkat dua kali lipat dibandingkan tahun 2013,” seru Prof. Sabarudin.
Ia menambahkan, salah satu tantangan terbesar dalam penanganan penyakit ginjal adalah keterbatasan deteksi dini yang sulit dijangkau. Banyak pasien baru menyadari penyakitnya setelah kondisinya sudah cukup parah.
“Jika penyakit ginjal dapat diketahui lebih awal, maka perkembangannya bisa diperlambat bahkan dicegah,” kata dia.
Daftar Isi
Ide Sederhana untuk Masalah Besar
Berangkat dari persoalan tersebut, sejak 2018 tim peneliti yang dipimpin Prof. Sabarudin mengembangkan alat deteksi dini gangguan ginjal yang sederhana, murah dan mudah digunakan.
“Konsepnya mirip dengan alat tes kehamilan, tapi untuk mendeteksi kesehatan ginjal dan mudah dibawa ke mana-mana (portabel),” timpalnya.
Disebutkannya, alat ini bekerja dengan mengukur rasio Albumin-Kreatinin (ACR) dalam urin yang menjadi indikator awal gangguan fungsi ginjal. Cukup menggunakan sampel urin dan dapat digunakan secara praktis tanpa memerlukan prosedur laboratorium yang rumit.
“Metode pemeriksaan di rumah sakit memang sangat akurat, tetapi alatnya mahal, besar, dan membutuhkan tenaga ahli. Karena itu kami mencoba membuat alat yang lebih sederhana dan bisa digunakan di fasilitas kesehatan primer,” jelasnya.
Rasio Albumin-Kreatinin (ACR) dalam urin. merupakan alarm dini yang andal sesuai standar WHO. Jika kadar albumin (protein) dalam urin tinggi, tandanya ginjal mulai bocor dan tidak menyaring darah dengan baik.
“Pemeriksaan ini tidak perlu ribet, cukup sampel urin sewaktu-waktu, tidak perlu dikumpulkan 24 jam. Jadi terjangkau, sensitif, spesifik, mudah digunakan, cepat, dan bisa sampai ke tangan yang membutuhkan,” terangnya.
Dari Kertas Biasa menjadi Alat Diagnostik Canggih
Inovasi microfluidic paper-based analytical devices (µPADs) ini berbasis kertas dengan saluran mikro yang bisa mengalirkan sampel urin dan bereaksi dengan bahan kimia tertentu. Ada dua cara membaca hasilnya:
1. Perubahan Warna: Semakin pekat warnanya, semakin tinggi kadar zat yang dideteksi.
2. Jarak Rambatan Warna: Mirip seperti air yang meresap di kertas, semakin jauh warna bergerak, semakin tinggi kadarnya.
Namun, tantangannya adalah batas perubahan warna sering tidak jelas, sehingga sulit diukur secara akurat.
Solusi Jenius Memakai Partikel Emas dan Desain 3D
Untuk mengatasi masalah itu, tim peneliti menambahkan partikel emas berukuran nano (AuNPs) ke dalam reagen kimia yang digunakan. Partikel ini bereaksi dengan kreatinin dan albumin dalam urin, menciptakan batas warna yang lebih tegas dan tajam, sehingga hasilnya lebih akurat.
Tidak berhenti di situ, mereka juga mendesain ulang alat tersebut dengan menambahkan konektor 3D di antara area sampel dan area deteksi. Desain ini berfungsi seperti pintu yang mengatur aliran urin, mencegah percampuran reagen yang tidak diinginkan. Sehingga hasil pengukuran menjadi lebih presisi. Alat inovatif ini akhirnya dinamakan 3D-µPADs.
“Hasilnya? Ketika diuji pada 100 sampel urin pasien di RSSA Malang, akurasi alat ini mencapai 93,48% dan sangat presisi. Sebanding dengan alat standar emas di rumah sakit (ROCHE COBAS c503).
Sentuhan Kecerdasan Buatan untuk Hasil yang Lebih Objektif
Meskipun sudah sangat akurat, alat ini masih mengandalkan mata manusia untuk membaca hasilnya. Hal ini bisa menimbulkan perbedaan pendapat atau subjektivitas, apalagi jika digunakan oleh banyak orang dengan latar belakang berbeda.
Maka, langkah berikutnya adalah mengintegrasikan kecerdasan buatan atau machine learning (ML) ke dalam sistem. Teknologi ML akan belajar dari ribuan gambar hasil tes secara otomatis membaca dan mengklasifikasikan hasil ACR dengan objektif dan konsisten.
“Algoritma seperti Random Forest atau Support Vector Machine akan membantu memastikan interpretasi hasil tidak lagi bergantung pada siapa yang membaca, tapi pada data yang akurat,” tandasnya.
Tiga Keunggulan dan Masa Depan Skrining Ginjal
Dengan integrasi ini, lahirlah sistem deteksi nefropati yang memiliki tiga keunggulan utama, di antaranya:
1. Hasil Stabil dan Akurat: Desain 3D dan partikel emas memastikan reaksi kimia berjalan optimal.
2. Interpretasi Objektif: Kecerdasan buatan menghilangkan tebak-tebakan dan subjektivitas.
3. Praktis dan Portabel: Dikemas dalam aplikasi digital, alat ini bisa digunakan di lapangan, di komunitas, atau fasilitas kesehatan primer tanpa perlu laboratorium canggih.
“Ke depannya, prototipe ini diharapkan tidak hanya menjadi alat skrining, tapi juga bagian dari transformasi layanan kesehatan. Menuju sistem lebih prediktif (bisa meramal risiko), preventif (mencegah) dan presisi (tepat sasaran). Sebuah langkah kecil dari kertas dan partikel emas, untuk lompatan besar dalam menyelamatkan jutaan ginjal,” tandasnya.
Bahkan, rencananya pengembangan inovasi ini akan ditransformasikan untuk menangani penyakit kanker payudara.
“Saat ini masih pengujian pada hewan tikus, dan hasilnya kembali normal, kankernya hilang,” tukasnya.
Buktikan Alumni FMIPA Bukan Sekadar Dosen
Dekan FMIPA UB, Prof Ir Sukir Maryanto SSi MSi PhD menyampaikan, pihaknya berupaya menghantarkan lulusannya menjadi orang-orang yang sukses di dunia kerja. Harapannya, dapat memperkuat jejaring alumni dan mendorong kolaborasi antara alumni, akademisi dan profesional di berbagai sektor.
“Kami ingin menunjukan, lulusan Fakultas MIPA UB tidak hanya menjadi guru semata. Tapi bisa menjadi Profesor maupun Vice Presiden perusahaan terkemuka,” seru Prof Sukir.
Senada, Wakil Dekan Bidang Umum, Keuangan, dan Sumberdaya/Ex-Officio, Zulfaidah Penata Gama SSi MSi PhD mengatakan, ada beragam kisah kesuksesan para alumni. Dalam berbagai profesi dan daerah di Indonesia maupun di luar negeri dapat menjadi motivasi para mahasiswa berpikiran terbuka. Disisi lain, alumni tetap terjalin silahturahmi dengan rekan, kampus dan dosen, serta berkolaborasi mengembangkan kampus UB.
“Kami berharap, pengalaman para alumni dapat memberikan wawasan dan motivasi bagi para mahasiswa FMIPA UB dalam meniti karir mendatang. Melalui kegiatan ini, dapat antaralumni saling terhubung, sekaligus menjadi wadah berbagi pengetahuan dan pengalaman untuk bersama-sama berkembang dalam berbagai bidang,” ungkap Ida, sapaan akrabnya. (rhd)
