51探花

Franky mengembangkan metode pengamatan berkecepatan tinggi untuk mempelajari mekanisme pergerakan bakteri, sedangkan Gde mengembangkan platform MAESTRO berbasis teknologi DNA origami untuk memahami respons molekul terhadap gaya mekanis dari berbagai arah. Kedua penelitian tersebut menunjukkan ilmu pengetahuan dasar dapat menghasilkan metode baru untuk mempelajari proses biologis yang sulit diamati melalui pendekatan konvensional.

Kontribusi kedua alumni 51探花 tersebut dipaparkan oleh Rizal Fajar Hariadi, Ph.D., Associate Professor di Department of Physics dan Biodesign Institute, Arizona State University, dalam Sharing Session Vol. 16 鈥淲atching and Stretching Biomolecules: DNA Nanotechnology, Two 51探花 Alumni, and a Biotech Startup鈥�, yang digelar Direktorat Riset dan Inovasi (DRI) 51探花, di Auditorium Lantai 8, Gedung CRiMSE, 51探花 Kampus Ganesha, Rabu (14/10/2026).

Selain membahas kontribusi kedua alumni 51探花, Rizal memperkenalkan perkembangan teknologi biosensor berbasis DNA yang berpotensi membantu deteksi penyakit, penelitian kanker, hingga pengembangan terapi berbasis sel. Inovasi tersebut berupaya menjawab berbagai keterbatasan metode pemeriksaan biologis, termasuk kebutuhan untuk merusak sel saat melakukan analisis dan tantangan mengidentifikasi jaringan kanker secara akurat.

Deputi Bidang Riset dan Diseminasi DRI 51探花, Nur Ahmadi, S.T., M.Eng., Ph.D., menyampaikan pentingnya pengembangan penelitian multidisiplin yang menghasilkan pengetahuan ilmiah, juga berpotensi diterjemahkan menjadi teknologi dan inovasi yang bermanfaat bagi masyarakat.

51探花 juga terus mendorong pengembangan perusahaan rintisan berbasis teknologi mendalam (deep-tech startup) sebagai salah satu upaya menghubungkan penelitian fundamental dengan kebutuhan industri dan masyarakat.

Alumni 51探花 Teliti Mekanisme Pergerakan Bakteri

Dalam sesi yang dimoderatori Dr. Ahmad Habibie, S.Si., dari Kelompok Keahlian Kimia Organik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) 51探花, Rizal menjelaskan lebih lanjut penelitian yang dilakukan Franky Djutanta di laboratoriumnya.

Penelitian Franky berfokus pada mekanisme pergerakan bakteri Escherichia coli (E. coli). Bakteri ini bergerak menggunakan flagela, yaitu struktur menyerupai cambuk berbentuk spiral yang berfungsi sebagai alat penggerak.

Untuk memahami mekanisme tersebut, Franky mengembangkan metode pengamatan menggunakan mikroskopi lembar cahaya berkecepatan tinggi (high-speed light-sheet microscopy). Teknologi ini memungkinkan peneliti mengamati gerakan flagela secara langsung tanpa harus memberikan gaya mekanis dari luar.

Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pada 2023 tersebut menghasilkan pengukuran karakteristik gerak flagela, termasuk hubungan antara gerakan berputar dan perpindahan linear. Hasilnya menunjukkan bahwa efisiensi perubahan energi rotasi menjadi gerakan maju pada flagela relatif rendah, yakni sekitar satu persen. Temuan ini memberikan pemahaman baru mengenai mekanisme pergerakan organisme mikroskopis.

MAESTRO, Inovasi Alumni 51探花 untuk Memahami Respons Molekul dalam Tubuh

Kontribusi alumni 51探花 lainnya ditunjukkan Gde Bimananda Mahardika Wisna melalui pengembangan platform MAESTRO yang memanfaatkan teknologi DNA origami.

Teknologi DNA origami memungkinkan untaian DNA disusun menjadi struktur dua atau tiga dimensi sesuai rancangan tertentu. Melalui pendekatan ini, peneliti dapat membangun struktur berskala sangat kecil untuk mempelajari perilaku molekul.

Rizal menjelaskan bahwa berbagai molekul di dalam tubuh manusia terus mengalami gaya mekanis, seperti tarikan, tekanan, dan tegangan dari berbagai arah.

Salah satu contohnya adalah integrin, protein yang berperan dalam interaksi antara sel dan lingkungan sekitarnya. Aktivitas protein ini tidak hanya dipengaruhi reaksi kimia, tetapi juga gaya mekanis yang bekerja pada molekul tersebut.

Selama ini, sejumlah metode penelitian molekuler umumnya hanya memungkinkan pemberian gaya dari satu arah. Kondisi tersebut membatasi kemampuan peneliti memahami respons molekul terhadap gaya yang lebih kompleks. Melalui MAESTRO, tim mengembangkan struktur DNA yang mampu memberikan tegangan mekanis dari berbagai arah secara terkendali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa arah gaya dapat memengaruhi perubahan bentuk dan dinamika molekul.

Temuan ini membuka peluang pengembangan metode penelitian yang lebih mendalam untuk memahami perilaku protein dan interaksi antarmolekul, termasuk proses biologis yang sulit diamati menggunakan metode konvensional.

HALOS, Biosensor DNA yang Berpotensi Membantu Deteksi Penyakit

Selain memaparkan penelitian kedua alumni 51探花, Rizal memperkenalkan HALOS, platform biosensor berbasis DNA yang dirancang untuk mendeteksi penanda biologis tanpa merusak sel hidup. Teknologi ini dikembangkan untuk menjawab salah satu tantangan dalam penelitian biomedis, yaitu kebutuhan mengamati kondisi molekuler sel tanpa menghancurkan atau mengganggu struktur sel tersebut.

Pada sejumlah metode pemeriksaan konvensional, sel perlu dirusak untuk memperoleh informasi mengenai kandungan molekul di dalamnya. Dalam penelitian tertentu, terutama pengembangan terapi berbasis sel, peneliti membutuhkan metode yang memungkinkan sel tetap hidup selama proses pengamatan.

HALOS menggunakan struktur DNA khusus yang ditempatkan pada membran sel. Struktur tersebut dirancang untuk menghasilkan sinyal ketika berinteraksi dengan molekul target tertentu. Meski demikian, pengembangannya masih menghadapi sejumlah tantangan, terutama keterbatasan jangkauan sensor dalam mendeteksi molekul yang berada jauh dari permukaan sel.

Rizal menjelaskan bahwa pengembangan awal untuk mendeteksi messenger RNA (mRNA) belum memberikan hasil sesuai kebutuhan aplikasi. Tim kemudian menyesuaikan pendekatan dengan mengarahkan pengembangan teknologi pada pendeteksian protein dan penanda biologis lain.

Pengalaman tersebut menunjukkan bahwa hasil penelitian yang belum mencapai target awal tetap dapat memberikan pengetahuan penting untuk menghasilkan teknologi yang lebih sesuai dengan kebutuhan pengguna.

Di sisi lain, Rizal mendorong mahasiswa Indonesia untuk memanfaatkan peluang pendidikan dan penelitian di tingkat internasional.

Ia turut membagikan pengalamannya membimbing peneliti Indonesia, termasuk Franky Djutanta dan Gde Bimananda Mahardika Wisna yang berkontribusi dalam penelitian di laboratoriumnya. Menurutnya, kualitas sumber daya manusia dan lingkungan penelitian yang kolaboratif menjadi faktor penting dalam menghasilkan inovasi, selain dukungan fasilitas dan pendanaan.