Jumat, 07 Juni 2013

Nanopartikel dan Aplikasinya di Bidang Medis

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:

Poskan Komentar