Submitted : 10 Oktober 2017 Revised : 7 November 2017 Accepted : 21 November 2017

## DETEKSI KADAR GLUKOSA DALAM PLASMA DARAH TERPISAH OLEH MIKROFLUIDA TERINTEGRASI PARTIKEL NANO ZnO BERBASIS SPEKTROSKOPI INFRAMERAH DAN RAMAN
Roekmono 1* , Luthviyah C. Muhimmah 1 , Harsono Hadi 1 , Rio Akbar Yuwono 1 , Ruri Agung Wahyuono 1
1 Departemen Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Jln. Arif Rahman Hakim, Kampus Keputih Sukolilo, 60111 Surabaya
* Email: tfroekmono@yahoo.co.id

## Abstrak
Teknologi diagnosis klinik yang murah dan andal merupakan sasaran pengembangan teknologi kesehatan untuk negera berkembang. Pada penelitian ini, teknik deteksi kandungan glukosa darah dikembangkan untuk diagnosis penyakit diabetes. Pemisahan plasma darah dilakukan dengan menggunakan peranti mikrofluida berbasis kertas yang  terlapisi  partikel  nano  ZnO  bermorfolofi  agregat  sferis  (SPs)  dan nanoflowers (NFs),  serta  mekanisme pemisahan  plasma  darah  dievaluasi  secara  numerik  menggunakan  modul  aliran  dalam  media  berpori  pada perangkat  lunak  CFD  ( computational  fluid  dynamics ).  Kadar  glukosa  dalam  plasma  darah  diukur  dengan menggunakan  spektroskopi  FTIR  ( Fourier  Transform  Infrared )  dan  Raman.  Hasil  evaluasi  peranti  mikrofluida menunjukkan karakteristik watu pemisahan plasma darah berkisar dari 2  – 6 menit. Variasi waktu pemisahan plasma darah disebabkan topografi permukaan partikel nano ZnO yang tidak homogen  pada kanal pemisahan. Pengukuran kadar glukosa berbasis spektroskopi FTIR dan Raman juga menunjukkan korelasi linier yang positif dan signifikan (R 2 > 0,9). Secara spesifik, monitoring nilai absorpsi IR pada frekuensi 1070 cm -1 dan hamburan Raman pada frekuensi 1121 cm -1 menghasilkan pengukuran dengan korelasi linier yang tinggi dan sensitivitas yang baik.
Kata Kunci : Pemisahan plasma darah, ZnO, Mikrofluida, Glukosa, FTIR, Raman

## Abstract
A reliable and affordable clinical diagnostic technology constitutes a target of medical technology development in the developing countries.  In this work, detection technique of blood glucose level is developed for diagnosis of diabetes. Blood plasma separations were carried out by using paper-based microfluidic devices decorated with ZnO  nanoparticles  whose  morphology  formed  spherical  aggregates  (SPs)  and  nanoflowers  (NFs).  A  detailed mechanism of blood plasma separation was evaluated by using an established module of flow over porous medium in  computational  fluid  dynamics  (CFD)  software.  Glucose  concentration  in  the  separated  blood  plasma  were measured by using FTIR (Fourier Transform Infrared) and Raman spectroscopy. Evaluation of microfluidic devices reveals that the time required for blood plasma separation spans 2 – 6 mins. Different times required for blood plasma  separation  are  possibly  due  to  inhomogeneous  surface  topography  of ZnO  nanoparticles  on  the  top  of separation channel. Measurements of glucose concentration by means of FTIR and Raman spectroscopy reveal a significant  linear  correlation  (R 2 >  0.9).  In  particular  monitoring  the  IR  absorption  at  1070  cm -1 and  Raman scattering at 1121 cm -1 results in high linear correlation and sensitivity.
Keywords : Blood plasma separation, ZnO, Microfluidic, Glucose, FTIR, Raman

## JURNAL INTEGRASI PROSES
Website: http://jurnal.untirta.ac.id/index.php/jip

## 1. PENDAHULUAN
Diagnosis klinis berdasarkan kandungan metabolit dalam  plasma  darah  merupakan  tahapan  esensial untuk deteksi beberapa penyakit. Secara teknis sediaan darah  harus  diberikan  perlakuan  fisik  berupa sentrifugasi untuk memisahkan plasma darah terhadap sel  darah  merah  sebelum  dilakukan  pengujian kandungan-kandungan  senyawa  bio  (Martinez  dkk, 2010). Prosedur ini tentu berimplikasi pada banyaknya jumlah  sediaan  darah  yang  dibutuhkan  serta  waktu diagnosis  yang  relatif  lebih  lama.  Dalam  satu  dekade terakhir,  metode  pemisahan  plasma  darah  yang dikombinasikan  dengan  deteksi  langsung  kandungan senyawa  bio  dapat  dilakukan  dengan  memanfaatkan prinsip  kapilaritas  pada  peranti  mikrofluida  berbasis kertas  (Dungchai  dkk,  2009;  Songjaroen  dkk,  2012). Peranti mikrofluida ini memberikan akses keterjangkauan  ekonomis,  kesederhanaan  teknologi, kecepatan  pemisahan  plasma  dan  sensitivitas  deteksi kandungan  bio.  Adapun  berbagai  teknik  deteksi senyawa  bio  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan prinsip  elektrokimia,  spektroskopi,  pengolahaa  citra dan  foto-akustik  yang  mana  berbagai  teknik  ini  telah menunjukkan  karakteristik  pengukuran  yang  cukup sensitif untuk tujuan diagnosis (Fu dkk, 2010; Li dkk, 2012; Li dkk, 2015; Gallay dkk, 2012; Zang dkk, 2012).
Sebagai  upaya  untuk  meningkatkan  kemampuan deteksi  senyawa  bio  serta  meningkatkan  laju pemisahan  plasma,  permukaan  kanal  pemisahan plasma  darah  peranti  mikrofluida  dapat  dimodifikasi dengan  melapisi  biomaterial  nano  yang  tidak mengubah  sifat  fisik  dan  kimia  plasma  darah  serta memiliki  struktur  pori  yang  dapat  diatur  sesuai parameter  optimasi  (Li  dkk,  2015).  Salah  satu biomaterial nano adalah semikonduktor oksida logam ZnO.  ZnO  merupakan  kristalit  yang  jamak  digunakan dalam  aplikasi  bio  dikarenakan  titik  isoelektrik-nya yang  tinggi  sehingga  tepat  untuk  proses-proses  yang melibatkan kandungan bio seperti enzim (Yuwono dkk. 2016;  Wahyuono,  2013;  Li  dkk,  2015)  Selain  itu, morfologi  dan  karakteristik  pori  ZnO  sangat  mudah diatur  dengan  mengkondisikan  pH,  temperatur,  dan precursor sintesis partikel nano (Wahyuono dkk, 2014; Wahyuono dkk, 2016).
Beberapa contoh penerapan-penerapan mikrofluida berbasis kertas terlapisi partikel nano ZnO telah ditunjukkan dalam literatur. Pada penelitian kami terdahulu (Yuwono dkk, 2016; Muhimmah dkk, 2017), geometri  kanal  pemisahan  plasma  pada  mikrofluida telah dioptimasi dan morfologi ZnO yang berbeda telah diuji coba, meliputi morfologi aggregat sferis (spherical aggregates ,  SPs)  dan nanoflower (NFs).  Hasil pemisahan  plasma  darah  pada  mikrofluida  berbasis kertas  terlapisi  ZnO  SPs  dan  NFs  menunjukkan  hasil pengukuran  kandungan  bio  berupa  glukosa  berbasis spektroskopi  inframerah  serta  impedansi  dengan karakteristik  linier  dan  cukup  sensitif.  Adapun  waktu pemisahan  plasma  darah  yang  dibutuhkan  berkisar
dari  45  hingga  300  detik  bergantung  pada  non- homogenitas topografi ZnO pada kanal pemisah. Pada studi  ini,  dikembangkan  mikrofluida  berbasis  kertas yang mengkombinasikan ZnO NFs dan ZnO SPs sebagai biomaterial  nano  pelapis  kanal  pemisahan.  Adapun deteksi kadar glukosa dilakukan dengan menggunakan spektroskopi inframerah terhadap sampel darah yang mengandung  glukosa  dengan  konsentrasi  berbeda.

## 2. METODE
2.1 Sintesis Partikel Nano ZnO
Sintesis  ZnO  SPs  dilakukan  dengan  melarutkan garam  Zn(CH 3 COOH) 2 .2H 2 O  ke  dalam  pelarut Diethylene  Glycol (DEG)  seperti  dilaporkan  oleh Wahyuono  dkk  (2014;  2016).  Larutan  dengan konsentrasi 0.1M kemudian diaduk dengan kecepatan angular  180  rpm  dan  dipanaskan  pada  temperatur 200 o C selama  2  -  5  jam.  ZnO  diperoleh  dalam bentuk presipitasi berwarna putih yang kemudian dikeringkan hingga  diperoleh  serbuk  ZnO.  Sintesis  ZnO  NFs dilakukan  dengan  menggunakan  metode  kopresitasi (Iqbal  dkk,  2015;  Wahyuono  dkk,  2017).  Sebanyak garam  Zn(NO 3 ) 2 .4H 2 O  dan hexamethylenetetramine (HMTA)  dilarutkan  pada  500  ml  aquades.  Campuran tersebut  kemudian  diaduk  pada  suhu  lingkungan selama  7  menit  dengan    kecepatan  putaran  180  rpm. Kemudian  ditambahkan  KOH  dengan  putaran  yang kuat sampai mencapai pH 10.5. Setelah mendapatkan nilai  pH  yang  ditentukan,  selanjutnya  sintesis dilakukan pada suhu 80°C selama 30 menit, kemudian dilakukan  pendinginan  pada  suhu  ruangan  dan didapatkan presipitasi berwarna putih yang kemudian dikeringkan hingga diperoleh serbuk ZnO NFs.

## 2.2 Karakterisasi Partikel Nano ZnO
Sifat struktur mikro dan kristalinitas material nano ZnO  diuji  menggunakan  difraksi  X-ray  (XRD  X-pert MPD).  Difraktometer  dioperasikan  dengan  tegangan 40kV  dan  arus  20mA  dari  radiasi  Cu-Kα.  Morfologi mikro ZnO dianalisis dari pengujian Scanning Electron Microscopy  (SEM) FEI  Inspect-S50  yang  dioperasikan pada tegangan percepatan 20.0 kV.  Karakteristik pori dan  luas  permukaan  aktif  dari  ZnO  telah  diuji menggunakan metode Brunauer, Emmett, Teller (BET) di  dalam  atmosfer  nitrogen  pada  temperature  77  K sebagaimana dilaporkan oleh Wahyuono dkk (2017).

## 2.3 Fabrikasi Peranti Mikrofluida
Mikrofluida  berbasis  kertas  yang  terdekorasi partikel  nano  ZnO  didesain  seperti  pada  Gambar  1. Adapun  ukuran  kanal  mikrofluida  diadopsi  dari geometri  yang  didesain  oleh  Songjaroen  dkk  (2012) dan Yuwono dkk (2016). Namun demikian, modifikasi dilakukan  dengan  menyusun  dua  lapis  kertas  yang berfungsi untuk menahan  sel darah merah agar tidak ikut  mengalir  dalam  pori-pori  kanal  mikrofluida (lapisan bawah) serta untuk mengalirkan plasma darah
yang merembes dengan beda tekanan kapiler (lapisan atas). Adapun lapisan ZnO terdiri dari ZnO NFs dibagian bawah dan ZnO SPs di bagian bawah lapisan.
Gambar 1 . Desain dan geometri mikrofluida berbasis kertas.
2.4 Pengujian Pemisahan Plasma dan Penginderaan Glukosa
Profil pemisahan plasma darah dilakukan dengan merekam  laju  perembesan  plasma  darah  dari  zona sampel,  kanal  pemisahan,  dan  zona  deteksi. Karakteristik  sampel  darah  yang  diuji  ditunjukkan pada Tabel 1 dengan referensi kandungan glukosa yang diuji  dalam  laboratorium  klinik.  Sampel  darah  yang diambil  dilakukan  pada  naracoba  dalam  keadaan puasa. Spektrum plasma darah yang terpisah dideteksi menggunakan  spektroskopi  FTIR  (Thermo  Scientific Nicolet  iS10)  dan  Raman  (HR-TEC,  StellarNet,  Inc) untuk bilangan gelombang 1000 – 3000 cm -1 . Eksitasi plasma darah untuk spektroskopi Raman menggunakan  laser  dioda  785  nm  dengan  intensitas 120 mW. Spektrum IR dan Raman akan dikorelasikan dengan  kandungan  glukosa  yang  terkandung  dalam plasma darah terpisah.
Tabel 1. Kandungan glukosa dalam sampel darah
Sampel darah Kandungan glukosa (mg·dl -1 ) 1 71 2 68 3 75 4 70 5 80
Profil pemisahan plasma darah dalam mikrofluida juga  disimulasi  menggunakan  perangkat  lunak  CFD ( Computational  Fluid  Dynamics ).  Tahapan  simulasi terbagi  menjadi  tahapan  menggambar  geometri  dan pendefinisian kondisi batas, penyelesaian numerik, dan pasca-pemrosesan  (Wibowo  dkk,  2014;  Muhimmah dkk, 2017). Simulasi dengan CFD berdasarkan konsep flow  over  porous medium dengan mempertimbangkan
beberapa parameter, meliputi: bilangan Reynolds (Re), porositas medium, tahanan inersial pori-pori medium, dan tahanan viskos (Muhimmah dkk, 2017).
Gambar 2 . Mikromorfologi (a) ZnO SPs dan (b) ZnO NFs dengan pencitraan SEM. Pola difraksi sinar-X dari ZnO SPs dan ZnO NFs disertakan di dalam citra SEM.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1  Karakteristik  kanal  mikrofluida  dan  profil pemisahan plasma darah
Mikromorfologi  dari  ZnO  SPs  dan  ZnO  NFs  yang digunakan  untuk  melapisi  kanal  mikrofluida ditunjukkan oleh citra SEM dengan 50.000 magnifikasi seperti  pada  Gambar  2.  ZnO  SPs  memiliki  ukuran agregat  berkisar  dari  100  hingga  300  nm,  sedangkan ukuran  ZnO  NFs  bervariasi  antara  1  –  1,5  µm. Wahyuono  dkk  (2016)  berhasil  menunjukkan  citra SEM  bahwa  ZnO  SPs  terdiri  dari  kristalit  primer berukuran sekitar 20 nm yang beragregasi membentuk bola.  Namun  demikian,  dikarenakan  ketebalan
pelapisan  Pd  pada  proses  pencitraan  SEM  struktur krisalit  primer  ini  tidak  tampak  pada  Gambar  2a. Arsitektur  ZnO  NFs  pada  Gambar  2b  menunjukkan bahwa morfologi ZnO NFs dibentuk dari susunan ZnO nanorod dengan  ujung  runcing  ( tip-end )  secara  tidak beraturan  seperti  halnya  dilaporkan  oleh  Iqbal  dkk (2015). Adapun ukuran kristalit primer pada ZnO SPs dan ZnO NFs dapat dievaluasi dari pola difraksi sinar-X. Berdasarkan standar JCPDS no. 36-1451, pola difraksi sinar-X  yang  didapatkan  untuk  ZnO  SPs  dan  ZnO  NFs dapat  diklasifikasikan  pada  tipe  wurtzite  heksagonal. Puncak-puncak  difraksi  (h  k  l)  yang  signifikan  pada sudut difraksi bragg 2θ 31.5 o , 34.4 o and 36.3 o berturut- turut merupakan karakteristik bidang kisi (1 0 0), (0 0 2),  dan  (1  0  1).    Ukuran  kristalit  ZnO  dapat  dihitung menggunakan persamaan Debye-Scherrer berikut:
   cos k D  (1)
dengan D adalah ukuran kristalit (nm), k adalah faktor geometri  (0,9),  adalah  panjang  gelombang  sinar-X (nm),  adalah full-width  at  half  maximum (FWHM) dalam  radian,  dan  adalah  sudut  difraksi  Bragg. Dengan menggunakan persamaan (1), ukuran kristalit ZnO SPs dan ZnO NFs dihitung dari puncak difrkasi (1 0 1) berturut-turut adalah 17 dan 53 nm.
Tabel 2. Karakteristik fisik ZnO SPs dan ZnO NFs Karakteristik ZnO SPs ZnO NFs Ukuran kristalit (nm) 17 55 Luas permukaan (m 2. g -1 ) 30 12 Volum pori (cc . g -1 ) 0,134 0,035 Diameter pori (nm) 1,9;3 2
Secara umum, struktur pori ZnO SPs dan ZnO NFs ditabulasikan  pada  Tabel  2.  ZnO  SPs  memiliki  luas permukaan  permukaan  spesifik  30  m 2 ·g -1 ,  tiga  kali lebih besar dibandingkan ZnO NFs. Hal ini bersesuaian dengan ukuran kristalit primer pembentuknya. Selain itu volum pori ZnO SPs juga tiga hingga empat kali lipat lebih besar dibandingkan volum pori ZnO NFs. ZnO SPs juga  memiliki  karakteristik  pori bimodal yang bersumber pada pori antar kristalit dan antar agregat (Wahyuono  dkk,  2013;  Wahyuono  dkk,  2016), sedangkan ZnO NFs hanya memiliki karakteristik pori unimodal .  Dengan  menggunakan  nilai-nilai  parameter fisik  permukaan  ZnO,    dapat  dihitung  nilai  porositas medium  (  ),  tahanan  inersial  pori-pori  medium  (C 2 ), dan tahanan viskos (  -1 ) sebagai berikut:
p BET BJH V S d    (2)   3 2 2 1 1 150        p D (3)   3 2 2 1 5 . 3
     p D v C (4)
dengan d BJH adalah  diameter  pori  (nm), D p adalah diameter  sferis  ekivalen  (m), S BET adalah  luas permukaan spesifik (m 2· g -1 ), v adalah kecepatan aliran, dan Vp adalah  volum  pori  (cc · g -1 ).  Dengan menggunakan  persamaan  (2)  –  (4)  diketahui  bahwa besarnya porositas dari kanal mikrofluida terlapisi ZnO NFs dan ZnO SPs berada pada rentang 0,71 - 0,75. Nilai porositas  ini  kemudian  digunakan  untuk  menghitung nilai tahanan viskos dan tahanan inersial dari ZnO NFs dan ZnO SPs yang diinisialisasikan pada simulasi CFD (Muhimmah dkk, 2017). Nilai tahanan viskos berkisar dari 3,6  10 13 - 2,47  10 14 m -2 , sedangkan nilai tahanan inersia berkisar dari  2.88  10 6 - 5,2  10 6 m -1 .
Gambar 3 . Profil aliran plasma darah dalam kanal mikrofluida. Kecepatan aliran yang rendah (warna merah) disebabkan oleh struktur pori ZnO SPs dan kecepatan aliran yang lebih tinggi (warna biru) mengindikasikan aliran plasma darah dalam pori-pori ZnO NFs.
Hasil  investigasi  eksperimental  menunjukkan bahwa  waktu  separasi  plasma  bervariasi  dalam rentang  150  –  300  detik.  Variasi  waktu  yang dibutuhkan  untuk  memisahkan  plasma  darah  dapat disebabkan  oleh  topografi  partikel  nano  ZnO  yang kurang  homogen  pada  tahapan  deposisi.  Variasi topografi ini dapat mengakibatkan sudut kontak fluida (dalam hal ini plasma darah) pada permukaan partikel nano ZnO berbeda-beda yang berujung pada kecepatan aliran yang berbeda-beda pula (Cao dkk, 2015). Untuk melihat  detail  mekanisme  separasi  plasma  darah, simulasi  CFD  aliran  fluida  dalam  medium  berpori dilakukan  dan  hasilnya  ditunjukkan  pada  profil kecepatan  aliran  plasma  darah  pada  Gambar  3. Berdasarkan pengamatan secara eksperimen, bilangan Reynolds (Re) aliran plasma darah berkisar pada nilai 1,5 - 4  10 -5 . Oleh karena bilangan Reynolds < 3, maka karakteristik aliran plasma darah dalam struktur pori ZnO  dan  kertas  adalah  laminer  (Ergun,  1952).  Hasil
simulasi  dengan  CFD  menunjukkan  karakteristik kecepatan  aliran  plasma  darah  dalam  kanal mikrofluida  seperti  pada  Gambar  3.  Pada  Gambar  3 juga  ditunjukkan  pada  posisi  yang  sama  didapati variasi nilai kecepatan aliran sebagai akibat dari aliran dekat batas hidrofobik yang relatif rendah dan aliran di posisi  tengah  kanal  yang  relatif  tinggi.  Penurunan kecepatan  terjadi  pada  percabangan  Y  dari  6  10 -3 hingga  menjadi  3  10 -3 m·s -1 disebabkan  karena perluasan  area  melintang  pada  medium  pori  aliran plasma  yang  berakibat  pada  terjadinya  penurunan tekanan  total  yang  signifikan  sesuai  dengan  Hukum Darcy dan Kozeny-Carman. Dapat dilihat pada kontur kecepatan aliran plasma darah ( inset Gambar 3), bahwa plasma darah terhenti pada separuh area dalam zona deteksi. Hal ini menjadi basis pada pengukuran kadar glukosa  pada  plasma  darah  terpisah  berbasis spektroskopi,  yaitu  eksitasi  foton  harus  difokuskan pada separuh area zona deteksi yang terdekat dengan luaran percabangan Y.
Gambar 4 . Representasi spektrum (a) IR dan (b) spektrum Raman dari plasma darah terpisah di zona deteksi. Bayang-bayang ( Highlight ) pada spektrum menunjukkan posisi penciri spektral dari glukosa dan gambar pada inset menunjukkan hubungan
konsentrasi glukosa dengan intensitas/sinyal dari spektrum IR dan Raman.
3.2  Pengukuran kadar glukosa dengan spektroskopi FTIR dan Raman Dalam penelitian ini, deteksi kadar glukosa dalam darah dilakukan dengan metode spektroskopi FTIR dan Raman.  Sebagai  contoh  hasil  pengukuran  spektrum FTIR  dan  Raman  pada  sampel  ke-4  ditunjukkan  pada Gambar  4.  Berdasarkan  studi  oleh  Vasko  dkk  (1971) dan  Korolevich  dkk  (1990),  bilangan  gelombang  dari serapan IR yang merupakan penciri spektral dari  -D- glukosa adalah 913, 1020, 1071, dan 1349 cm -1 . Shafer- Peltier  dkk  (2003)  telah  melakukan  pengukuran Raman  dengan  bantuan  partikel  nano  plasmonik ( Surface-Enhanced  Raman  Spectroscopy,  SERS )  untuk mengidentifikasi spektrum Raman dari glukosa. Penciri spektrum  Raman  dari  glukosa  ditunjukkan  dengan hamburan yang kuat untuk frekuensi 1109, 1121, 1346, dan  1461  cm -1 ,  sedangkan  penciri  spektrum  dengan intensitas hamburan Raman medium ditunjukkan pada frekuensi 1022, 1075, 1150, 1273, 1332, 1374 cm -1 .
Penciri-penciri spektral IR dan Raman di atas pada rentang 1500 – 1200 cm -1 menunjukkan karakteristik vibrasi deformasi dari grup C-H dan CH 2 serta sudut C- O-H (Vasko dkk, 1971). Puncak-puncak sinyal di dalam rentang  1200  –  950  cm -1 menunjukkan  karakteristik struktur siklik monosakarida, vibrasi valensi ikatan C- O, dan vibrasi gabungan dari ikatan-ikatan C-O dan C - C  (Vasko  dkk,  1971;  Korolevich  dkk,  1990).  Dengan menggunakan  penciri  spektral  ini, maka  dapat  dibuat relasi antara sinyal IR dan Raman terhadap konsentrasi glukosa dalam plasma darah ( inset Gambar 4). Untuk melakukan  analisis, spektrum FTIR diubah menjadi  moda  absorpsi  sedangkan  spektrum  Raman dinormalisasikan  dengan  intensitas  Raman  pada frekuensi  2750  cm -1 (sinyal  dari  substrat).  Korelasi linier  sinyal  IR  dan  Raman  terhadap  konsentrasi glukosa  berikut  dengan  koefisien  signifikansinya ditunjukkan sebagai berikut:
 Spektroskopi FTIR
A 1 (913 cm -1 ) = 0,00083  C G – 0.0098 (R 2 = 0,97)
A 2 (1070 cm -1 ) = 0,00167  C G – 0.0629 (R 2 = 0,93) A 3 (1349 cm -1 ) = 0,00182  C G – 0.0819 (R 2 = 0,60)
 Spektroskopi Raman
RM 1 (1121 cm -1 ) = 0,0178  C G – 1.184 (R 2 = 0,93) RM 2 (1461 cm -1 ) = 0,0146  C G – 0.943 (R 2 = 0,75), dengan  A  adalah  absorpsi  IR,  RM  adalah  intensitas hamburan  Raman  ternormalisasi,  dan  C G adalah konsentrasi glukosa (mg·dl -1 ). Adapun nilai absorpsi IR dan  hampuran  Raman  yang  digunakan  untuk fitting dengan  fungsi  linier  adalah  nilai  rata-rata  dari  tiga pengukuran  yang  telah  dilakukan  koreksi  dan substraksi dengan baseline dari substrat. Berdasarkan  hasil fitting linier  di  atas,  dapat ditunjukkan  bahwa  pengukuran  kadar  glukosa berbasis  spektroskopi  memiliki  korelasi  linier  dan signifikansi  yang  tinggi  untuk  frekuensi-frekuensi
tertentu  (R 2 >  0,9).  Sensitivitas  pengukuran  yang diindikasikan dengan gradien fungsi linier menunjukkan  bahwa  monitoring  absorpsi  IR  pada frekuensi 1070 cm -1 dan hamburan Raman pada 1121 cm -1 menghasilkan pengukuran dengan korelasi linier yang  tinggi  dan  sensitivitas  yang  baik.  Korelasi  linier berbasis  spektroskopi  IR  dan  Raman  ini  konsisten dengan  hasil  penelitian-penelitian  pendahuluan  yang telah  dilakukan  (Yuwono  dkk,  2016;  Muhimmah  dkk, 2017).

## 4. KESIMPULAN
Peranti  mikrofluida  berbasis  kertas  terlapisi partikel  nano  ZnO  berhasil  difabrikasi.  Peranti mikrofluida  mampu  memisahkan  plasma  dari  sampel darah dalam waktu 150 – 300 detik. Variasi topografi partikel nano ZnO pada kanal mikrofluida diidentifikasi sebagai  penyebab  variasi  waktu  pemisahan  plasma darah.  Dengan  demikian,  optimasi  metode  deposisi partikel  nano  ZnO  diperlukan  untuk  pengembangan lebih lanjut. Pengukuran kadar glukosa dalam plasma darah terpisah berbasis spektroskopi FTIR dan Raman, menunjukkan potensi pengembangan sistem pengukuran yang linier dengan sensitivitas yang cukup tinggi.  Hasil  penelitian  ini  dapat  digunakan  sebagai basis untuk pengembangan metode deteksi kandungan senyawa  bio  dalam  plasma  darah  lainnya  dan  dalam rentang konsentrasi yang lebih besar.

## 5. ACKNOWLEDGMENT/UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  atas  bantuan finansial  dari  penelitian  pemula  ITS  sesuai  surat perjanjian pelaksanaan penelitian No: 748/PKS/ITS/2017.

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Cao, H.; Amador, C.; Jia, X.; Ding, Y., Capillary dynamics of  water/ethanol  mixture,  Ind.  Eng.  Chem.  Res., 2015, 54, 12196-12203.
Dungchai,  W.;  Chailapakul,  O.;  Henry,  C.  S., Electrochemical detection for paper-based microfluidics, Anal. Chem., 2009, 81, 5821–5826. Ergun,  S.,  Fluid  flow  through  packed  columns,  Chem.
Eng. Prog. 1952, 48, 89-94.
Fu, Y. Q. ; Luo, J. K. ; Du, X. Y.; Flewitt, A. J.; Li, Y.; Markx, G. H.; Walton, A. J.; Milne, W. I., Recent developments on  ZnO  films  for  acoustic  wave  based  bio-sensing and microfluidic application: a review, Sensors and Actuators B: Chemical 2010, 143, 606-619.
Gallay,  P.;  Tosi,  E.;  Madrid,  R.;  Tirado,  M.;  Comedi,  D., Glucose  biosensor  based  on  functionalized  ZnO nanowire/graphite  films  dispersed  on  a  Pt electrode, Nanotechnology, 2016, 27, 425501.
Iqbal,  M.;  Mahendra,  R.;  Wahyuono,  R.  A.;  Sawitri,  D.; Risanti,  D.  D.,  Evolution  of  ZnO  Nanoflower-Like
Structure  Formation  and Growth  during  Synthesis and  Paste  Preparation,  Advanced  Materials Research, 2015, 1123, 219-222.
Korolevich,  M.  V.;  Zhbankov,  R.  G.;  Sivchik,  V.  V., Calculation  of  Absorption  Band  Frequencies  and Intensities  in  the  IR  Spectrum  of  -D-glucose  in  a cluster,  Journal  of Molecular  Structure,  1990, 220, 301 – 313.
Li, X.; Ballerini, D. R.; Shen, W., A perspective on paper- based  microfluidics:  current  status  and  future, Biomicrofluidics, 2012, 6 (1), 011301.
Li,  X.;  Zhao,  C.;  Liu,  X.,  A  paper-based  microfluidic biosensor  integrating  zinc  oxide  nanowires  for electrochemical  glucose  deteksi,  Microsystems  & Nanoengineering, 2015, 1, 15014.
Martinez,  A.  W.;  Phillips,  S.  T.;  Whitesides,  G.  M.; Carrilho,  E.,  Diagnostic  for  the  developing  world: microfluidic  paper-based  analytical  devices,  Anal. Chem., 2010, 82 (1), 3–10.
Muhimmah, L. C.; Roekmono, H. Hadi, R. A. Yuwono, R. A.  Wahyuono,  Blood  Plasma  Separation  in  ZnO Nanoflowers-Supported  Paper  Based  Microfluidic for  Glucose  Sensing,  2017,  presented  in  the  3 rd International  Conference  on  Materials  and Metallurgical Engineering and Technology (ICOMMET) 2017. Shafer-Peltier, K. E.; Haynes, C. L.; Glucksberg, M. R.; Van Duyne, R. P., Toward a Glucose Biosensor based on Surface-Enhanced  Raman  Scattering,  J.  Am.  Chem. Soc., 2003, 125(2), 588-593.
Songjaroen, T. ; Dungchai, W.; Chailapakul, O.; Henry, C. S.;  Laiwattanapaisal,  W.,  Blood  separation  on microfluidic paper-based analytical devices, Lab on a Chip, 2012, 12, 3392 – 3398.
Vasko,  P.  D.;  Blackwell,  J.;  Koenig,  J.  L.,  Infrared  and Raman  spectroscopy  of  carbohydrates:  Part  I: Identification  of  O-H  and  C-H-related  vibrational modes  for  D-glucose,  maltose,  cellobiose,  ad dextran,  Carbohydrate  Research,  1971,  19,  297  – 310.
Wahyuono,  R.  A.,  Dye-sensitized  Solar  Cell  (DSSC) fabrication with TiO 2 and ZnO Nanoparticle for High Conversion Efficiency, Master Thesis, ITS Surabaya, Maret 2013.
Wahyuono, R. A.; Risanti, D. D.; Shirosaki, T.; Nagaoka, S.;  Takafuji,  M.;  Ihara,  H.,  Photoelectrochemical performance  of  DSSC  with  monodisperse  and polydisperse ZnO SPs, AIP Conference Proceedings, 2014, 1586, 78-81.
Wahyuono,  R.  A.;  Schulze,  B.;  Rusu,  M.;  Wächtler,  M.; Dellith,  J.;  Seyring,  M.;  Rettenmayr,  M.;  Plentz,  J.; Ignaszak,  A.;  Schubert,  U.  S.;  Dietzek,  B.,    ZnO Nanostructures for Dye-Sensitized Solar Cells using the  TEMPO+/TEMPO  Redox  Mediator  and Ruthenium(II) Photosensitizer with 1,2,3-Triazole- derived  Ligands,  ChemPlusChem,  2016,  81  (12), 1281-1291.
Wahyuono,  R.  A.;  Schmidt,  C.;  Dellith,  A.;  Dellith,  J.; Schulz,  M.;  Seyring,  M.;  Rettenmayr,  M.;  Plentz,  J.; Dietzek,  B.,  ZnO  nanoflowers-based  photoanodes: aqueous  chemical  synthesis,  microstructure  and optical  properties,  Open  Chemistry,  2016,  14  (1), 158-169.
Wahyuono, R. A. ; Hermann-Westerndorf, F.; Dellith, A.; Schmidt, C.; Dellith, J.; Plentz, J.; Schulz, M.; Presselt, M.; Seyring, M.; Rettenmayr, M.; Dietzek, B., Effect of annealing on the sub-bandgap, defects and trapping states  of  ZnO  nanostructures,  Chemical  Physics, 2017, 483-484, 112-121.
Wibowo, A. T. H.; Wahyuono, R. A.; Nugroho, G., Studi Numerik  Pengaruh  Geometrid  an  Desain  Diffuser untuk  Peningkatan  Kinerja  DAWT  (Diffuser
Augmented  Wind  Turbine),  Jurnal  Teknik  Mesin, 2014, 14 (2), 90 – 96.
Yuwono,  R.  A.;  Izdiharruddin,  M.  F.;  Wahyuono,  R.  A., Integrated  ZnO  nanoparticles  on  paper-based microfluidic:  toward  efficient  analytical  device  for glucose  detection  based  on  impedance  and  FTIR measurement, Proc. SPIE 10150, Second International Seminar on Photonics, Optics, and Its Application  (ISPhOA  2016),  1015011  (November 11, 2016). doi:10.1117/12.2243827.
Zang, D. J.; Ge, L.; Yan, M.; Song, X.; Yu, J., Electrochemical immunoassay  on  a  3D  microfluidic  paper-based device, Chemical Communications, 2012, 48, 4683 – 4685.