Kolaborasi lintas disiplin mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) berhasil meraih Gold Medal dalam ajang Thailand International Science, Invention and Innovation Fair 2026 yang diselenggarakan secara daring pada 20 Juli 2026. Prestasi tersebut diraih melalui karya berjudul “Smart e-Nose for TB Screening: Integrating Biocomputational MOF Design with IoT Cloud Telemetry”, sebuah inovasi yang mengintegrasikan pendekatan biologi, biokomputasi, material, sistem elektronik, dan teknologi Internet of Things (IoT) untuk mendukung pengembangan teknologi skrining tuberkulosis (TB).
Tim terdiri atas Maureen Andrea Agatha, Firchamy Vuqi Aulia, dan Adryan Nathanael dari Fakultas Biologi UGM, serta kolaborasi dari fakultas lain, yakni Videa Sastra dan Sinta Nor Oktavia dari Program Studi Elektronika dan Instrumentasi (ELINS), Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) UGM, serta Chantiq Hast Dhuatu dari Teknik Kimia UGM. Tim tersebut berada di bawah bimbingan Ibu Woro Anindito Sri Tunjung, S.Si., M.Sc., Ph.D.
Gagasan Smart e-Nose dikembangkan dari kebutuhan akan pendekatan skrining TB yang bersifat non-invasif dan berpotensi lebih praktis. Alih-alih mengandalkan satu bidang keilmuan, tim menggabungkan berbagai perspektif untuk membangun sistem dari tingkat molekuler hingga teknologi digital.
Dari sisi biologi dan biokomputasi, tim mengeksplorasi volatile organic compounds (VOCs) yang berkaitan dengan Mycobacterium tuberculosis serta mempelajari interaksinya dengan material Metal-Organic Framework (MOF). Dua material yang menjadi fokus penelitian adalah ZIF-8 dan UiO-66, yang memiliki karakteristik pori serta interaksi kimia berbeda terhadap senyawa target.
Pendekatan molecular docking digunakan untuk mengevaluasi interaksi antara material MOF dan VOC. Hasil simulasi menunjukkan bahwa UiO-66 memiliki afinitas kimia yang lebih kuat terhadap sejumlah VOC dibandingkan ZIF-8, sehingga menunjukkan potensinya sebagai kandidat material dalam pengembangan sistem sensor.
Sementara itu, perspektif Elektronika dan Instrumentasi berperan dalam menerjemahkan konsep interaksi molekuler tersebut ke dalam rancangan sistem sensor dan perangkat elektronik. Sistem yang dikembangkan memanfaatkan ESP32, sensor gas, sensor kelembapan, LCD display, serta sistem web dashboard untuk memperoleh, memproses, dan menyajikan data secara digital.
Keahlian Teknik Kimia turut memperkuat aspek material dan proses interaksi molekul dalam sistem, sehingga pengembangan inovasi tidak hanya mempertimbangkan kemampuan deteksi, tetapi juga bagaimana material dan senyawa target dapat berinteraksi secara efektif dalam suatu sistem sensor.
Kolaborasi tersebut memungkinkan setiap bidang keilmuan memberikan kontribusi pada bagian yang berbeda namun saling terhubung. Biologi memberikan landasan biologis dan identifikasi target, biokomputasi membantu memprediksi interaksi molekuler, Teknik Kimia memperkuat aspek material dan proses, sementara ELINS menerjemahkan konsep tersebut menjadi sistem elektronik dan IoT. Integrasi inilah yang menjadi salah satu kekuatan utama karya Smart e-Nose.
Integrasi ini menghasilkan konsep perangkat e-Nose yang tidak hanya berorientasi pada pengenalan senyawa, tetapi juga mempertimbangkan aspek portabilitas, konektivitas, dan pemantauan data secara real-time. Dengan pendekatan non-invasif melalui analisis napas, teknologi ini berpotensi dikembangkan sebagai perangkat pendukung skrining TB yang lebih mudah diterapkan.
Pendekatan multidisiplin tersebut juga memungkinkan proses pengembangan berlangsung secara lebih komprehensif, mulai dari memahami target biologis, menentukan material yang sesuai, memodelkan interaksi molekuler, hingga merancang sistem yang mampu menerjemahkan hasil tersebut menjadi informasi yang dapat digunakan.
Perolehan Gold Medal TISIIF 2026 menjadi apresiasi terhadap inovasi dan kolaborasi tim dalam mengembangkan konsep teknologi skrining TB berbasis integrasi biokomputasi, MOF, sensor, dan IoT.
Melalui pencapaian ini, tim berharap kolaborasi lintas disiplin dapat terus dikembangkan untuk menghasilkan inovasi yang tidak hanya unggul secara akademik, tetapi juga memiliki potensi untuk menjawab kebutuhan nyata di masyarakat. Prestasi tersebut menjadi salah satu wujud kontribusi mahasiswa UGM dalam mengembangkan solusi berbasis sains dan teknologi untuk mendukung kesehatan yang lebih inklusif. [Penulis: Adryan Nathanael]
