OPTIMASI DIMENSI DAN ASPEK RASIO NANOROD EMAS TERHADAP PERFORMA SENSOR KREATININ BERBASIS LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE MELALUI SIMULASI MENGGUNAKAN FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN

Ahmad Ihsan Nur Solehudin, - and Lilik Hasanah, - and Ahmad Aminudin, - (2025) OPTIMASI DIMENSI DAN ASPEK RASIO NANOROD EMAS TERHADAP PERFORMA SENSOR KREATININ BERBASIS LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE MELALUI SIMULASI MENGGUNAKAN FINITE DIFFERENCE TIME DOMAIN. S1 thesis, Universitas Pendidikan Indonesia.

Abstract

Pada organ ginjal manusia memiliki fungsi yang sangat vital. Jika ginjal mengalami kerusakan, proses penyaringan cairan limbah dalam tubuh akan terganggu dan dapat menimbulkan berabagai gangguan kesehatan. Salah satu tanda kerusakan ginjal adalah ditemukannya protein kreatinin dalam urin, karena pada kondisi normal, protein ini seharusnya dapat disaring oleh ginjal. Kehadiran kreatinin di dalam urin mengindikasikan adanya gangguan pada fungsi ginjal. Penggunaan Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) dalam bidang sensor untuk mendeteksi protein kreatinin dalam urin merupakan inovasi terbaru dalam bidang medis. Dengan menggunakan simulasi FDTD, memodifikasi dimensi yang mencakup diameter (ketebalan) dan panjang nanopartikel emas nanorods (AuNP) divariasikan untuk mendapatkan nilai sensitivitas LSPR agar lebih optimal. Dalam beberapa penelitian, material emas diketahui sebagai material yang paling sensitif untuk aplikasi LSPR. Variasi geometri nanopartikel emas (AuNP) berbentuk nanorods akan mempengaruhi sensitivitas dan sifat optiknya. Tujuan dari penelitian ini untuk mendapatkan ukuran LSPR yang optimal. Parameter dimensi nanorods di variasikan dengan aspek rasio sekitar 3. Ukuran dimensi nanorods (AuNP) bervariasi dari diameter 30 – 70 nm, dengan panjang 90, 120, 160, 180, 210 nm. Performa LSPR AuNP dengan ukuran optimal dibandingkan dengan LSPR pada Au@SiNP berbentuk nanorods. Kurva absorbsi mengalami pergeseran menuju panjang gelombang yang lebih besar. Efek ini kemudian dianalisis untuk menentukan geometri optimum dari nanopartikel emas nanorods. Hasil pada penelitian ini menunjukkan LSPR AuNP nanorods memiliki performa yang optimal pada ukuran dimensi yang mencakup panjang 160 nm dan diameter 50 nm dengan sensitivitas 2,10714 nm/RIU, dan dengan membandingkannya dengan LSPR Au@SiNP nanorods didapat bahwa performa LSPR Au@SNP lebih baik dengan sensitivitas 9,78571 nm/RIU. Optimasi geometri AuNP berbentuk nanorods dalam penelitian ini diharapkan mampu secara signifikan dapat meningkatkan kinerja sensor berbasis LSPR dalam mendeteksi kreatinin.

The human kidney is an organ with a highly vital function. If the kidneys are damaged, the process of filtering waste fluids in the body will be disrupted and may cause various health problems. One sign of kidney damage is the presence of creatinine protein in urine, as under normal conditions, this protein should be filtered by the kidneys. The presence of creatinine in the urine indicates impaired kidney function. The use of Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) in sensor technology to detect creatinine protein in urine is a recent innovation in the medical field. By using Finite-Difference Time-Domain (FDTD) simulations, the diameter and length of gold nanorods (AuNP) are varied to achieve optimal LSPR sensitivity. In several studies, gold has been identified as the most sensitive material for LSPR applications. The variation in the geometry of gold nanoparticles (AuNP) in the form of nanorods will influence their sensitivity and optical properties. The purpose of this research is to obtain the optimal LSPR size. The parameters of the diameter and length of nanorods are varied with an aspect ratio of 3. The diameters and lengths of the nanorods (AuNP) vary from diameters of 30–70 nm, with lengths of 90, 120, 160, 180, and 210 nm. The performance of the LSPR AuNP with optimal dimensions is compared to the LSPR performance of Au@SiNP nanorods. The absorption curve shifts towards a larger wavelength. This effect is then analyzed to determine the optimal geometry of the gold nanorod nanoparticles. The results of this study show that LSPR AuNP nanorods exhibit optimal performance at a length of 160 nm and a diameter of 50 nm, with a sensitivity of 2.10714 nm/RIU. When compared with the LSPR performance of Au@SiNP nanorods, it was found that Au@SiNP LSPR exhibited better performance with a sensitivity of 9.78571 nm/RIU. The optimization of nanorod-shaped AuNP geometry in this study is expected to significantly improve the performance of LSPR-based sensors for detecting creatinine.

	Text S_FIS_2009742_Title.pdf Download (510kB)
	Text S_FIS_2009742_Chapter1.pdf Download (176kB)
	Text S_FIS_2009742_Chapter2.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (481kB)
	Text S_FIS_2009742_Chapter3.pdf Download (490kB)
	Text S_FIS_2009742_Chapter4.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (1MB)
	Text S_FIS_2009742_Chapter5.pdf Download (103kB)
	Text S_FIS_2009742_Appendix.pdf Restricted to Staf Perpustakaan Download (66kB)

Item Type:	Thesis (S1)
Additional Information:	https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=l-nHhDsAAAAJ ID SINTA Dosen Pembimbing: Lilik Hasanah: 5994035 Ahmad Aminudin: 6002113
Uncontrolled Keywords:	LSPR, Kreatinin, FDTD, Sensitivitas LSPR, Creatinine, FDTD, Sensitivity
Subjects:	Q Science > Q Science (General) Q Science > QC Physics
Divisions:	Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam > Program Studi Fisika - S1 > Program Studi Fisika (non kependidikan)
Depositing User:	Ahmad Ihsan Nur Solehudin
Date Deposited:	06 May 2025 04:38
Last Modified:	06 May 2025 04:38
URI:	http://repository.upi.edu/id/eprint/133007

Actions (login required)

View Item