“The Glow of Innovation: Engineering Fluorescent Materials for Advanced Applications”
Bersama Kurnia Krishna Puji Pamungkas, Ph.D.
Keluarga Mahasiswa Pascasarjana Kimia (KMPK) FMIPA UGM, bekerja sama dengan Departemen Kimia FMIPA UGM, kembali menyelenggarakan program Chemistry Advanced Studies Exploration (CASE) seri pertama pada 29 April 2026, melalui platform Zoom Meeting.
Pada edisi pembuka tahun ini, CASE menghadirkan narasumber inspiratif yang merupakan akademisi sekaligus pakar material: Kurnia Krishna Puji Pamungkas, Ph.D. (Dosen Departemen Kimia Universitas Gadjah Mada)
Dengan topik “The Glow of Innovation: Engineering Fluorescent Materials for Advanced Applications”, kegiatan ini mengeksplorasi pengembangan material pendar (fluoresens) tingkat lanjut, mulai dari inovasi desain molekular, sintesis, hingga pemanfaatannya dalam teknologi sensor dan bio-imaging seluler.
Rangkaian Kegiatan
Acara diawali dengan doa bersama dan dipandu oleh Nurafnial Viionita, mahasiswa Magister Kimia UGM, yang bertindak selaku moderator. Kegiatan daring ini diikuti oleh mahasiswa S2 dan S3 Kimia FMIPA UGM, jajaran alumni, serta peserta umum dari berbagai universitas (seperti UPI dan UNIMED) yang memiliki antusiasme tinggi di bidang material maju dan kimia organik.
Pokok Materi yang Disampaikan
- Desain Material Fluoresens Non-Planar Dalam pemaparannya, narasumber mendobrak pandangan konvensional dalam perancangan molekul pendar. Jika material fluoresens pada umumnya mensyaratkan kerangka molekul yang kaku dan planar, riset beliau mengeksplorasi senyawa berbasis 5-aminothiazole yang memiliki sifat terpilin (twisted / non-planar) namun tetap mampu memancarkan emisi cahaya yang sangat baik. Inovasi ini disempurnakan dengan sintesis senyawa kompleks organoboron (menyerupai struktur BODIPY). Penambahan boron ini sukses menurunkan tingkat energi LUMO dan memperbesar rigiditas molekul, sehingga menghasilkan pergeseran Stokes (Stokes shift) yang sangat besar hingga melampaui 100 nm, sebuah karakteristik ideal untuk aplikasi biologi dan medis.
- Kompleks Logam Transisi dan Sensor Ion Seng (Zn) Materi selanjutnya mengulas eksplorasi modifikasi ligan pendar tersebut menjadi kompleks logam transisi menggunakan nikel, kobalt, tembaga, dan seng. Temuan menarik didapatkan pada kompleks berbasis seng (Zn), di mana material ini tidak menunjukkan emisi di dalam larutan (non-emisif), tetapi mampu berpendar biru terang (cyan) pada kondisi solid state di bawah paparan UV. Ligan organik ini juga berhasil diaplikasikan sebagai sensor kimia selektif untuk mendeteksi keberadaan ion seng (Zn²⁺) dalam larutan, melalui mekanisme turn-on di mana intensitas fluoresensi akan meningkat tajam secara proporsional terhadap konsentrasi ion seng yang diukur.
- Inovasi “Flipper” Mechanophores untuk Bio-Imaging Salah satu puncak presentasi adalah pengenalan molekul mekanosensitif berfluoresensi yang dinamakan “Flipper”. Material cerdas ini didesain khusus untuk mengindra perubahan tegangan mekanik (tension) pada membran sel biologis. Saat menyusup ke sela-sela lipid membran sel biologis, tegangan atau tekanan dari selaput membran akan “memaksa” struktur Flipper yang terpilin menjadi planar, sehingga intensitas fluoresensinya menyala sangat terang. Pemahaman pergerakan molekuler ini sangat esensial dalam biomedis, karena kegagalan sel dalam merespons tekanan lingkungan mekanik merupakan salah satu ciri awal terbentuknya sel kanker.
Diskusi Interaktif
Sesi diskusi berjalan interaktif dengan antusiasme dari para audiens yang melontarkan berbagai pertanyaan menarik, meliputi:
- Fungsi spesifik kompleksasi boron untuk mengubah tingkat energi molekul (homo-lumo tuning) dalam meningkatkan efisiensi emisi.
- Peluang pemanfaatan dan ketersediaan instrumen Transient Absorption Spectroscopy di Indonesia untuk merekam perubahan geometri molekuler pada skala ultrafast.
- Efek metode penarikan mekanis (stretching) pada tingkat molekuler untuk membran polimer, baik secara interaksi ikatan kovalen maupun non-kovalen.
Penutup
Melalui penyelenggaraan CASE #01, peserta memperoleh pemahaman baru bahwa rekayasa material fluoresens kini telah bertransformasi pesat—tidak sebatas pada sekadar estetika pendarannya, tetapi bergerak maju menjadi alat vital dalam diagnostik seluler, sensor presisi, dan deteksi dini patologis seperti kanker.
KMPK FMIPA UGM mengucapkan apresiasi dan terima kasih yang mendalam kepada Bapak Kurnia Krishna Puji Pamungkas serta segenap peserta yang telah berpartisipasi aktif. Semoga kegiatan CASE perdana ini menjadi awal yang inspiratif untuk terus menggerakkan semangat riset inovatif mahasiswa pascasarjana di Indonesia.
