AJI PRAYOGA, GALIH (2025) Deteksi Label Magnetik Fe3O4/kitosan Menggunakan Sensor Giant Magnetoresistance Chip dengan Rangkaian Jembatan Wheatstone. S1 thesis, UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA.
![[img]](https://eprints.untirta.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_FULLTEXT.pdf Restricted to Registered users only Download (6MB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_CP.pdf Restricted to Registered users only Download (172kB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_01.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_02.pdf Restricted to Registered users only Download (516kB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_03.pdf Restricted to Registered users only Download (426kB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_04.pdf Restricted to Registered users only Download (2MB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_05.pdf Restricted to Registered users only Download (104kB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_REF.pdf Restricted to Registered users only Download (255kB) |
|
Text (SKRIPSI)
GALIH AJI PRAYOGA_2280210058_LAMP.pdf Restricted to Registered users only Download (2MB) |
Abstract
This study reports the development of a biosensor based on giant magnetoresistance (GMR) chip as a transducer and Fe3O4/chitosan nanocomposite as a magnetic label. The AAL024 commercial chip that functions as a GMR sensor is combined with an Arduino microcontroller and a differential amplifier to obtain a digital output signal. Fe3O4/chitosan nanocomposites have been successfully obtained through the coprecipitation method with variations in Fe3O4/chitosan concentrations of 4:1 (FK1), 4:2 (FK2), 4:3 (FK3), and 4:4 (FK4). The results of x-ray diffraction analysis showed Fe3O4 has a cubic inverse spinel crystal structure and an increase in crystallite size due to the addition of chitosan, from (8.96 ± 0.13) to (10.24 ± 0.24) nm. Morphological analysis and elemental composition showed that the particles had a nearly spherical shape and became more dispersive after being modified with chitosan. The presence of C element indicates that the formation of Fe3O4/chitosan has been successful. This is reinforced by the fourier transform infra-red spectrum of Fe3O4/kitosan with the interlinking of chitosan molecules on the surface of Fe3O4 nanoparticles. Analysis of magnetic properties using Vibrating Sample Magnetometer showed that there was an increase in coercivity field and a decrease in saturation magnetisation after the addition of chitosan. The saturation magnetisation value of Fe3O4/chitosan is in the range of 76.5 - 34.7 emu/g. The modification of Fe3O4 nanoparticles into Fe3O4/chitosan nanocomposites affects the sensitivity of the sensor. The GMR sensor can obtain a signal within 30 s measurement time with high sensitivity of (4.82 ± 0.1), (4.47 ± 0.2) and (2.57 ± 0.3) mV/(mg/mL) and low limit of detection (LOD) of (0.7) and (3.8) mg/mL for Fe3O4 and FK4. These results demonstrate the high sensitivity of GMR sensors in detecting magnetic labels. Therefore, the GMR chip-based sensor integrated with Fe₃O₄/kitosan nanocomposite has great potential to be developed into a competitive and responsive biosensor system.
| Item Type: | Thesis (S1) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Contributors: |
|
||||||||||||
| Additional Information: | Penelitian ini melaporkan pengembangan biosensor berbasis chip giant magnetoresistance (GMR) sebagai transduser dan nanokomposit Fe3O4/kitosan sebagai label magnetik. Chip komersial AAL024 yang berfungsi sebagai sensor GMR dikombinasikan dengan mikrokontroler Arduino dan penguat diferensial untuk memperoleh sinyal keluaran digital. Nanokomposit Fe3O4/kitosan telah berhasil diperoleh melalui metode kopresipitasi dengan variasi konsentrasi Fe3O4/kitosan yaitu 4:1 (FK1), 4:2 (FK2), 4:3 (FK3), dan 4:4 (FK4). Hasil analisis x-ray diffraction menunjukkan Fe3O4 memiliki struktur kristal cubic inverse spinel dan terjadi peningkatan ukuran kristalit akibat penambahan kitosan, yaitu dari (8,96 ± 0,13) menjadi (10,24 ± 0,24) nm. Analisa morfologi dan komposisi unsur menunjukkan partikel memiliki bentuk nearly spherical dan menjadi lebih dispersif setelah dimodifikasi dengan kitosan. Kehadiran unsur C mengindikasikan bahwa pembentukan Fe3O4/kitosan telah berhasil. Hal ini diperkuat oleh spektrum fourier transform infra-red dari Fe3O4/kitosan dengan adanya interlinking molekul kitosan pada permukaan nanopartikel Fe3O4. Analisa sifat kemagnetan menggunakan Vibrating Sample Magnetometer menunjukkan bahwa terjadi peningkatan medan koersivitas dan penurunan magnetisasi saturasi setelah penambahan kitosan. Nilai magnetisasi saturasi dari Fe3O4/kitosan berada pada rentang 76,5 – 34,7 emu/g. Modifikasi nanopartikel Fe3O4 menjadi nanokomposit Fe3O4/kitosan memberikan pengaruh terhadap sensitivitas sensor. Sensor GMR dapat memperoleh sinyal dalam waktu pengukuran 30 detik dengan sensitivitas yang tinggi yaitu (4,82 ± 0,1), (4,47 ± 0,2) dan (2,57 ± 0,3) mV/(mg/mL) dan limit of detection (LOD) yang rendah yaitu sebesar (0,7) dan (3,8) mg/mL untuk Fe3O4 dan FK4. Hasil ini menunjukkan sensitivitas yang tinggi dari sensor GMR dalam mendeteksi label magnetik. Oleh karena itu, sensor berbasis GMR chip yang terintegrasi dengan nanokomposit Fe₃O₄/kitosan memiliki potensi besar untuk dikembangkan menjadi sistem biosensor yang kompetitif dan responsif. | ||||||||||||
| Uncontrolled Keywords: | biosensor, magnetic label, Fe3O4/chitosan, giant magnetoresistance biosensor, label magnetik, Fe3O4/kitosan, giant magnetoresistance | ||||||||||||
| Subjects: | Q Science > QC Physics | ||||||||||||
| Divisions: | 02-Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan 02-Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan > 84203-Jurusan Pendidikan Fisika |
||||||||||||
| Depositing User: | Galih Aji Prayoga | ||||||||||||
| Date Deposited: | 19 Feb 2025 06:22 | ||||||||||||
| Last Modified: | 19 Feb 2025 06:22 | ||||||||||||
| URI: | http://eprints.untirta.ac.id/id/eprint/45685 |
Actions (login required)
 |
View Item |