Nanopartikel
Di zaman sekarang tentu tidak asing lagi telinga kita mendengar
istilah nanopartikel, terutama dibidang material hal ini menjadi kajian
yang sangat penting, perhatian masyarakat dunia banyak tertuju pada
bidang riset yang paling bergairah ini. Nanosains adalah ilmu dan
rekayasa dalam penciptaan material,struktur fungsional, maupun piranti
dalam skala nanometer. Dalam terminologi ilmiah, nano berarti 10-9 (0,000000001).
Satu nanometer adalah seperseribu mikrometer, atau sepersatu juta
milimeter, atau sepersatumiliar meter. Jika panjang pulau Jawa dianggap
satu meter maka diameter sebuah kelereng kira-kira sama dengan sepuluh
nanometer. Gambar 1 adalah ilustrasi seberapa kecil ukuran nanometer.
Yang dapat dikelompokkan dalam skala nanometer adalah ukuran yang
lebih kecil dari 100 nm. Orang menyebut nanopartikel jika diameter
partikel tersebut kurang dari 100 nanometer. Namun riset nanosains tidak
hanyaterbatas pada nanopartikel, tetapi lebih luas ke material
nanostruktur.Material nanostruktur adalah material yang tersusun atas
bagian-bagian kecil di mana tiap-tiap bagian berukuran kurang dari 100
nanometer, walaupun ukuran material secara keseluruhan cukup besar.
Tetapi dalam ukuran besar tersebut sifat bagian-bagian kecil harus tetap
dipertahankan.Memasuki tahun 2000, riset material skala nanometer
memasuki babak yang paling progresif. Penemuan baru dalam bidang ini
muncul hampir dalam tiap minggu dan aplikasi-aplikasi baru mulai tampak
dalam berbagai bidang, seperti bidang elektronik (pengembangan piranti (device)
ukuran nanometer), energi (pembuatan sel surya yang lebih efisien),
kimia(pengembangan katalis yang lebih efisien, baterai yang kualitasnya
lebih baik), kedokteran (pengembangan peralatan baru pendeksi sel-sel
kanker berdasarkan pada interaksi antarsel kanker dengan partikel
berukuran nanometer), kesehatan (pengembangan obat-obat dengan ukuran
bulir (grain) beberapa nanometer sehingga dapat melarut dalam cepat dalam tubuh dan bereaksi lebih cepat, serta pengembangan obat pintar (smart) yang
bisa mencari sel-sel tumor dalam tubuh dan langsung mematikan sel
tersebuttanpa mengganggu sel-sel normal), lingkungan (penggunaan
partikel skala nanometer untuk menghancurkan polutan organik di air dan
udara), dan sebagainya.
Mengapa reduksi ukuran material dalam skala nanometer menjadi begitu
penting? Sifat-sifat material yang meliputi sifat fisis, kimiawi, maupun
biologi berubah begitu dramatis ketika dimensi material masuk ke dalam
skala nanometer. Yang lebih menarik lagi adalah sifat-sifat tersebut
ternyata bergantung ukuran, bentuk, kemurnian permukaan, maupun topologi
material. Para ilmuwan percaya bahwa setiap sifat memiliki “skala
panjang kritis”. Ketika dimensi material lebih kecil dari panjang kritis
tersebut maka sifat-sifatfisis fundamental mulai berubah (Mikrajuddin
2009).
Aplikasi di Bidang Medis
Dalam beberapa tahun terakhir, material ini telah muncul sebagai
pemain penting dalam kedokteran modern, dengan aplikasi klinis mulai
dari agen kontras dalam pencitraan untuk obat-obatan dan pembawa gen
yang dikirimkan ke tumor. Aplikasi nanopartikel dalam pencitraan terbagi
dalam tiga area yaitu : pencitraan optikal, Magnetic Resonance Imaging
(MRI) dan pengiriman obat dan gen. Di antara bidang aplikasi lain
nanopartikel, pemberian obat merupakan salah satu yang paling maju.
Sebagian besar karena keberhasilan sistem pengiriman obat berbasis liposome
dan polimer yang banyak digunakan di bidang klinis akhir-akhir ini.
Salah satu penerapan sistem pengiriman obat berbasis polimer adalah
untuk terapi kanker. Di dunia. setiap 2 menit, seorang wanita meninggal
akibat kanker serviks, diIndonesia, setiap 1 jam. Kanker serviks sampai
sekarang masih menduduki peringkat pertama sebagai kanker pembunuh
wanita di Indonesia. Sementara ketidaktahuan para wanita akan ancaman
kanker serviks juga turut membantu banyaknya wanita yang meninggal
akibat penyakit ini. Para wanita sering datang terlambat, artinya baru
ke dokter saat penyakit sudah dalam stadium lanjut.
Aplikasi masa depan nanoteknologi dapat mencakup penggunaan sistem
nano atau nanopartikel untuk mendeteksi awal penyakit dan pengiriman
agen terapi. Visi dari nano teknologi adalah nanopartikel dapat mencari
target yang terdapat dalam tubuh (misalnya, sebuah sel kanker) dan
melakukan pengobatan. Jenis perlakuan yang dapat diterapkan oleh
nanopartikel adalah melepaskan obat di area yang telah ditentukan,
dengan demikianmeminimalkan potensi efek samping sistemik dari terapi
obat secara umum, misalnya kemoterapi nanopartikel dapat memberikan
perbaikan signifikan dalam pencitraan sel biologis tradisional dan
jaringan dengan menggunakan mikroskop fluorescence sebaik Magnetic Resonance Imaging
(MRI) dari berbagai macam bagian tubuh. Komposisi kimia membedakan
nanopartikelyang digunakan di kedua teknik ini. Area teknologi
nanopartikel terbagi menjadi tiga area yaitu pencitraan optikal dengan
menggunakan tipe nanopartikel quantum dots, MRI menggunakan tipe nanopartikel superparamagnetic iron oxid,
dan pengiriman obat dan gen yang menggunakan tipe nanopartikel
berbasiskan liposom dan polimer. Tipe nanopartikel yang terakhir ini
yang digunakan pada aplikasi terapi kanker dimana karakteristik
signifikan yaitu pengiriman yang ditargetkan olehfungsionalisasi
permukaan. Sistem pengiriman obat berbasis polimer dapat dikategorikan
sebagai berikut : polymeric drugs, polymeric-proteinconjugates, polymeric-drug conjugates, dan polymeric micelles. Polimer juga dapat diemulsikan ke dalam partikel-partikel berukuran nanometer dimana obat-obatan dapat digunakan. Polymeric drugs biasanya polimer alami yang dikenal memiliki antivirus atau karakteristik antitumor. Polymeric-proteinconjugates paling biasanya menggunakan polyethylene glycol (PEG), Polymeric-drug conjugates, polymeric micelles dan Dendrimers geometrik tiga dimensi yang hampir sempurna.
Dalam dunia kedokteran sekarang, sifat ini akan terpakai secara luas
untuk mendeteksi sel-sel tumor dalam tubuh, seperti yang sudah di
ilustrasikan karena ukuran yang lebih kecil dibandingkan sel tubuh maka
nanopartikel dapat keluar masuk sel tubuh dengan mudah sehingga tidak
mengganggu kerja sel. Sel kangker dan sel normal mempunyai susunan
kimiawi yang berbeda sehingga ketika partikel memasuki 2 sel tersebut
maka akan mengeluarkan cahaya luminisens yang berbeda. Dengan data warna
yang didapat maka dokter dapat segera mendeteksi keberadaan sel kangker
tersebut dimana letaknya dan berapa ukurannya selain itu dalam dunia
obat ukuran nanopartikel diaplikasikan dalam proses tablet nanopartikel
dan pengkapsulan nanopartikel karena sifat yang mudah larut maka akan
meningkatkan daya serap keefektifitas penyerapan obat olehtubuh.
Banyak sekali aplikasi nanoteknologi dibidang medis, misalnya pembuatan spinel ferrite NiFe2O4 yang dilapisi oleh PEG (PolyvinylEthylene Glycol) guna kepentingan biomedik seperti magnetic resonanceimaging, drug delivery, tissue repair, magnetic fluid hyperthermia
yang menggunakan “combustion method”, dan masih banyak lagi. So,
bagaimana dengan kita? Sanggupkah menyongsong era nanoteknologi? (mda)
Daftar Pustaka:
Alif, M.I., Prastyo, T.R.,2011,”Aplikasi Nanopartikel untuk biomedik”, Jurusan Fisika MIPA Universitas Negeri Semarang
Sumber: nanoworldindonesia[dot]org
Tidak ada komentar:
Posting Komentar