Oleh Asmahanim Amir
Foto Shahiddan Saidi
BANGI, 30 Mei 2025 – Sekumpulan penyelidik dari Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN), Universiti Kebangsaan Malasyia (UKM) yang diektuai oleh Prof. Madya Dr. Muhamad Ramdzan Buyong menjalankan penyelidikan Dielektroforesis (DEP) yang meruapakan satu inovasi baharu dalam proses pemantauan kualiti air dari sudut pengesanan dan penprofilan bakteria berbahaya dalam air.
Prof. Madya Dr. Muhamad Ramdzan berkata teknik DEP itu digunakan untuk mengesan zarah biologi seperti bakteria yang terdapat dalam air dan bahan pencemar lain.
“Teknik yang dibangunkan oleh pasukan penyelidik kami bukan sahaja boleh mengenalpasti zarah biologi iaitu spesies bakteria yang terdapat dalam air, tetapi juga proses mengenalpasti zarah biologi dalam masa yang singkat iaitu lebih kurang lima minit sahaja dengan harga yang murah,” katanya.
Beliau berkata penentuan kualiti air yang bebas bakteria berbahaya dilakukan secara in-situ.
Berbanding dengan kaedah penentuan zarah biologi sekarang yang memerlukan sampel air dibawa ke makmal untuk ujian melalui teknik pengkulturan yang mengambil masa yang lama iaitu melebihi 24 jam walaupun menggunakan peralatan yang mahal.
Penyelidikan DEP juga mendapat pengiktirafan dari pihak Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MO)STI) dengan pihak MOSTI memberikan sumbangan sebanyak RM668,300. Dana ini akan digunakan untuk membangunkan sistem pengesanan dan penprofilan bakteria di dalam air dengan beberapa piawai penentuan kandungan air yang kemudiannya boleh dikomersialkan.
IMEN juga telah menandantangani memorandum Kerjasama dengan Silterra Malaysia iaitu pusat megafabrikasi teknologi Mikro dan Nano bertempat di Kulim Kedah. Silterra mempunyai teknologi proses fabrikasi bertaraf antarabangsa dan mempunyai kapasiti untuk menghasilkan peranti DEP dengan kuantiti yang banyak. Mengenai kerjasama dengan Silterra, IMEN berharap peranti DEP nanti akan ‘di upscale’ supaya berdaya saing tinggi dan produk sesuai dikomersialkan dengan harga yang lebih kompetitif.
A. Masalah pencemaran air dan kesan pada masyarakat
Malaysia, seperti mana-mana kebanyakan negara-negara didunia menghadapi masalah dalam membekalkan air yang berkualiti serta bersih. Kualiti air menurun selalunya disebabkan proses pencemaran yang berlaku di hulu sungai atau di kawasan sepanjang sungai. Beberapa kes pencemaran air baru-baru ini (contoh dalam Kosmo Digital Jun 2024, ucapan YB TPM Dato Seri Fadillah Yusof melaporkan 29 buah Sungai tercemar kelas 3 dan 4) memerlukan pemantauan kualiti air sungai secara berkala dengan kos yang efektif.
Disamping itu hasil pemantauan tentang kualiti air juga mestilah boleh dilakukan dalam kadar yang segera. Pemantauan yang pantas boleh menyelamatkan pengguna air dari mendapat keracunan air atau dijangkiti oleh penyakit-penyakit yang disebabkan bakteria yang terdapat dalam air yang telah tercemar.
Terdapat pelbagai jenis pencemar air yang merbahaya kepada manusia. Antaranya adalah seperti pencemar zarah biologi seperti bakteria jenis ESKAPE dan None-ESKAPE. Punca-punca utama pencemaran boleh datang dari kawasan perumahan, industri, aktiviti pertanian. Manakala pencemar jenis bahan kimia pula adalah bahan kimia bukan-organik seperti logam berat seperti Plumbum, Merkuri, Arsenik, Kadmium, Kuprum, Aluminium dan bahan Nitrat serta Nitrit yang berasal daripada baja dan bahan pelupusan.
B. Teknologi DEP mengesan dan memprofil bakteria bahaya dalam air dengan cepat dan murah
Kumpulan penyelidikan Dielektroforesis (DEP) di IMEN UKM telah berjaya membangunkan satu inovasi baru dalam proses pemantauan kualiti air dari sudut pengesanan dan penprofilan bakteria berbahaya dalam air. Teknik DEP ini digunakan untuk mengesan zarah biologi seperti bakteria yang terdapat air dan bahan pencemar lain. Teknik yang dibangunkan oleh penyelidik UKM bukan sahaja boleh mengenalpasti zarah biologi iaitu spesies bakteria yang terdapat dalam air tetapi juga proses mengenalpasti zarah biologi dalam masa yang singkat iaitu lebih kurang 5 minit sahaja dengan harga yang murah.
Penentuan kualiti air yang bebas bakteria berbahaya dilakukan secara in-situ. Berbanding dengan kaedah penentuan zarah biologi sekarang yang memerlukan sampel air dibawa ke makmal untuk ujian melalui teknik pengkulturan yang mengambil masa yang lama iaitu melebihi 24 jam walaupun menggunakan peralatan yang mahal.
Penyelidikan DEP juga mendapat pengiktirafan dari pihak Kementerian Sains, Teknologi dan Inovasi (MO)STI) dengan pihak MOSTI memberikan sumbangan sebanyak RM668,300. Dana ini akan digunakan untuk membangunkan sistem pengesanan dan penprofilan bakteria di dalam air dengan beberapa piawai penentuan kandungan air yang kemudiannya boleh dikomersialkan.
IMEN juga telah menandantangani memorandum Kerjasama dengan Silterra Malaysia iaitu pusat megafabrikasi teknologi Mikro dan Nano bertempat di Kulim Kedah. Silterra mempunyai teknologi proses fabrikasi bertaraf antarabangsa dan mempunyai kapasiti untuk menghasilkan peranti DEP dengan kuantiti yang banyak. Mengenai kerjasama dengan Silterra, IMEN berharap peranti DEP nanti akan ‘di upscale’ supaya berdaya saing tinggi dan produk sesuai dikomersialkan dengan harga yang lebih kompetitif.
C. Bagaimana operai DEP dalam mengesan bahan pencemaran
Peranti sensor dielektroforesis mengesan bakteria dengan memanipulasi pergerakan bakteria dalam medan elektrik tidak seragam dengan mengukur perubahan yang terhasil daripada pergerakan atau pengumpulan bakteria tersebut diatas platform mikroelektrod DEP.
Kaedah pantas dan sensitif ini untuk pengesanan spesies bakteria. Kaedah ini sangat berkesan kerana ia tidak memerlukan pelabelan kimia dan tambahan bahan yang lain jika dibandingkan dengan teknik pengesanan bakteria yang dilaksanakan pada masa kini.
D. Tapak penyelidikan pemantauan kandungan air
Sebelum inovasi ini boleh digunakan secara meluas dan memenuhi piawaian pengukuran kualiti air dari sudut pengesanan dan penprofilan bakteria berbahaya dalam air, pengujian secara komprehensif akan dilakukan. Beberapa tapak penyelidikan, penggunaan teknik DEP dalam memantau pencemar dalam air telah dikenalpasti.
Disamping 2 batang sungai iaitu Sungai Langat dan Sungai Semenyih yang semakin kerap mengalami pencemaran, ujian juga akan dilakukan di tapak pelupusan sisa pepejal di Teluk Mengkudu yang berhampiran dengan Kawasan pelupusan sampah di Manjung Perak. Sebahagian dari dana MOSTI akan digunakan untuk membangunkan peralatan DEP yang akan digunakan dalam ujikaji yang akan dijalankan di lokasi yang telah dikenalpasti diatas.
