Tim ilmuwan dari Institut Bernal dari Universitas Limerick (Irlandia) telah menemukan bahwa kristal lisozim(protein yang ada dalam air mata, air liur dan susu mamalia) dapat menghasilkan listrik ketika diberi tekanan. Hasil penelitian ini telah diterbitkan dalam jurnal berjudul Applied Physics Letters.
 
Lisozim adalah enzim yang membantu memecah dinding sel bakteri, tetapi berkat bentuknya yang terkristalisasi, ia juga dapat dimanipulasi untuk menghasilkan muatan listrik. Dengan menerapkan tekanan pada kristal lisozim diantara dua slide kaca, tim melihat bahwa itu menghasilkan bentuk energi yang disebut piezoelektrik, dimana muatan listrik menumpuk sebagai respons terhadap tekanan mekanis yang diberikan terhadapnya.
 
"Meskipun piezoelektrik banyak ditemukan di sekitar kita, kemampuan untuk menghasilkan listrik dari protein khusus ini belum dieksplorasi lebih dalam. Piezoelektrik dalam kristal lisozim adalah bahan biologis yang tidak beracun, sehingga bisa memiliki banyak peran inovatif, seperti pelapis elektroaktif, antimikroba untuk implan medis," kata Aimee Stapleton, pemimpin studi.
 
Menurut tim tersebut, keefektifan dari kristal lysozyme menyaingi kristal kuarsa, yang telah lama dikenal karena juga bisa menghasilkan piezoelektrik. Kristal kuarsa ditemukan oleh fisikawan Perancis Pierre dan Jacques Curie pada akhir abad ke-19.



Kristal kuarsa yang selama ini digunakan merupakan bahan non-biologis, sehingga piezoelektrik dalam air mata akan lebih aman karena ia dihasilkan dari bahan alami.
 
"Ini adalah pendekatan baru, karena para ilmuwan sejauh ini mencoba memahami piezoelektrik dalam biologi menggunakan struktur hierarkis yang kompleks seperti jaringan sel atau polipeptida  yang lebih sederhana," jelas Tofail Syed, salah satu penulis studi tersebut.
 
Jika penelitian masa depan dapat memanfaatkan penemuan ini, tim mengantisipasi era baru elektronik fleksibel, di mana pembangkitan energi memungkinkan untuk dilakukan. Ini termasuk jenis implan baru yang bisa melepaskan obat ke dalam tubuh, dikendalikan dan didukung oleh sensor yang mendeteksi lisozim di bawah lapisan kulit.
 
"Kami juga membayangkan bahwa lisozim dapat digunakan sebagai pelapis yang dapat terurai (biodegradable), piezoelektrik dan antimikroba untuk implan konvensional," para penulis menjelaskan dalam jurnal Applied Physics Letters.



Protein ini pernah diteliti oleh ilmuwan Alexander Fleming sebagai kandidat antibiotik sebelum penisilin ditemukan.
 
"Kami adalah yang pertama menggunakan kristal-kristal ini untuk menunjukkan bukti piezoelektrik," kata Tewfik Soulimane, rekan penulis makalah ini.
 
Kami sedang menuju era baru pembakitan energi untuk perangkat biomedis. Mengenai biokompatibel dan piezoelektrik semoga bisa lebih banyak ditemukan manfaatnya di masa depan.







sumber gambar: njbmagazine.com