Electronic Theses and Dissertation

Biochip berbasis dielektroforesis (dep) telah menjadi suatu instrumen yang popular dalam aplikasi medis. umumnya, biochip berbasis dep difabrikasi dengan material yang mahal dan teknologi yang canggih. namun, dalam kajian ini digunakan material alternatif yaitu pcb berbahan tembaga. penelitian ini bertujuan untuk memfabrikasi biochip dengan konfigurasi mikroelektroda interdigital, menguji distribusi medan listrik dan mengidentifikasi karakteristik dep dari sampel uji saccharomyces cerevisiae (s. cerevisiae). fabrikasi biochip dilakukan dengan menggunakan teknik toner transfer paper. distribusi medan listrik dalam penelitian ini dianalisis menggunakan software quickfield. kemudian, pengujian karakteristik dep s. cerevisiae dilakukan dengan menerapkan sinyal listrik ac pada biochip. hasil simulasi menunjukkan medan listrik terdistribusi tidak seragam dimana medan listrik kuat teridentifikasi pada bagian ujung sisi elektroda sedangkan medan listrik lemah teridentifikasi pada bagian terminal elektroda. hasil pengujian karakteristik dep dari s. cerevisiae dengan mengaplikasikan tegangan 5 dan 10 vpp pada rentang frekuensi 10 khz-1 mhz menunjukkan bahwa dep negatif (ndep) terjadi pada rentang frekuensi 10-400 khz sedangkan dep positif (pdep) terjadi pada rentang frekuensi 600 khz-1 mhz. frekuensi transisi (crossover frequency) ndep dan pdep teridentifikasi pada 500 khz. berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa biochip dengan konfigurasi mikroelektroda interdigital yang dirancang berpotensi untuk digunakan sebagai instrumen untuk memanipulasi bio-sampel dalam aplikasi medis. kata kunci: dielektroforesis, pcb, mikroelektroda interdigital, toner transfer paper, saccharomyces cerevisiae

As of today, dielectrophoresis (DEP)-based biochips have become a popular device in medical applications. Generally, DEP-based biochips are fabricated using expensive materials and required sophisticated technology. However, in this study, the biochip was fabricated using copper-based PCB as an alternative fabrication material. The purposes of this conducted research were to fabricate a biochip using interdigitated microelectrode configuration, examine the electric field distribution and identify the DEP characteristics of Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) on a DEP-based interdigitated biochip. The DEP-based biochip was fabricated using toner transfer paper technique and the electric field distribution was analyzed using Quickfield software. Moreover, the DEP characteristics of S. cerevisiae were examined by applying an AC electrical signal on the biochip. The simulation result revealed that the strongest electric field areas were identified on the tip of electrodes while the weakest electric field areas were identified at the electrode’s terminal. Based on the conducted experiment, the DEP characteristics of S. cerevisiae by applying 5 Vpp and 10 Vpp within the range of frequency 10 kHz to 1 MHz indicated that negative DEP (nDEP) occurs at the range of 10 kHz to 300 kHz, while positive DEP (pDEP) occurs at 600 kHz to 1 MHz. The crossover frequency was identified at 500 kHz. In summary, the fabricated DEP-based interdigitated biochip has a potential to be used as a device in manipulating bio-samples for medical applications. Keywords: Dielectrophoresis, PCB, Interdigitated microelectrode, Toner Transfer Paper, Saccharomyces cerevisiae