Bayangkan tentang sebuah dunia di mana antibiotik tidak lagi efektif terhadap bakteri. Ini bukan sebuah cerita fiksi ilmiah, melainkan ancaman nyata bagi umat manusia. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) memperingatkan bahwa menjelang tahun 2050, resistensi antibiotik dapat membunuh 10 juta orang setiap tahunnya melebihi jumlah korban kanker.
Di dalam keadaan darurat ini, sekelompok peneliti di Prancis telah menemukan sebuah teknologi unik yang mengubah segalanya: biosensor revolusioner yang memanfaatkan prisma emas berukuran nano dan peptida antimikroba untuk mendeteksi bakteri hanya dalam beberapa detik.
Krisis Antibiotik: Mengapa Deteksi yang Cepat Sangat Penting
Resistensi antibiotik telah menjadi isu yang mendesak—kondisi kesehatan global saat ini. Salah satu penyebab utama adalah keterlambatan dalam diagnosis. Metode tradisional untuk mengidentifikasi bakteri membutuhkan waktu 24-48 jam dengan kultur laboratorium. Selama periode ini, dokter biasanya memberikan antibiotik spektrum luas secara “blind” tanpa mengetahui dengan jelas jenis bakteri yang dihadapi, pendekatan ini malah mendorong perkembangan bakteri yang resisten.
Dr. Yoann Roupioz, seorang biokimiawan yang memimpin proyek BacUS di Laboratoire Systèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Énergie et la Santé (SyMMES), menekankan pentingnya hal ini: “Bayangkan seorang pasien yang mengalami sepsis (infeksi darah). Setiap jam penundaan dalam terapi yang tepat meningkatkan kemungkinan kematian hingga 8%. Kita sangat memerlukan sistem yang dapat mendeteksi bakteri dalam beberapa menit, bukan beberapa hari.”
Baca juga artikel mengenai: Resistensi Antibiotik : Pandemi Senyap yang Mengancam Kesehatan Global
Nano Emas dan Cahaya: Keajaiban di Balik surface plasmon resonance (SPR)
Inilah saat keajaiban kimia dan fisika bersatu. Tim Roupioz telah menciptakan biosensor yang hanya berukuran 2 cm² dengan prisma kaca yang dilapisi sebuah film emas berukuran nanometer. Mengapa memilih emas? Karena partikel emas di tingkat nano memiliki sifat optik spesifik yang dikenal dengan nama surface plasmon resonance (SPR).
Ketika cahaya bersentuhan dengan permukaan emas nano, elektron-elektron di permukaan tersebut bergetar pada frekuensi tertentu. Jika ada molekul (seperti bakteri) yang menempel, pola getaran ini akan mengalami perubahan tertentu. Perubahan ini bisa terlihat secara optik secara langsung tanpa memerlukan pewarnaan atau label kimia tambahan.
“Ini sama seperti detektif yang dapat ‘melihat’ jejak kaki tanpa perlu menaburkan bubuk forensik,” ungkap Roupioz. Teknologi SPR sebenarnya telah dipakai dalam banyak aplikasi biomedis, tetapi inovasi yang dilakukan tim Grenoble terletak pada penambahan peptida antimikroba pada permukaan emas.
Peptida Antimikroba: Antibodi Alami yang Lebih Cerdas
Solusi BacUS mengandalkan peptida antimikroba atau PAM, yang merupakan potongan kecil protein yang dihasilkan secara alami oleh berbagai makhluk untuk melawan infeksi. Tidak seperti antibodi yang sangat khusus, PAM berfungsi dengan berinteraksi dengan membran bakteri secara umum. Hal ini membawa dua keuntungan utama: kemampuan untuk mendeteksi berbagai jenis bakteri dan mendeteksi mereka dalam keadaan hidup.
Baca juga artikel tentang: Terapi Nanopartikel Pada Metode Pengobatan Kanker
Dari Diagnosis ke Terapi: Kejadian yang Menguntungkan
Di bidang sains, penemuan berharga sering kali terjadi secara tidak terencana. Ketika tim BacUS menguji berbagai PAM untuk tujuan deteksi, mereka menemukan peptida yang dinamakan Pacha. Yang mengejutkan, Pacha tidak hanya bertindak sebagai alat deteksi, tetapi juga merupakan agen antibiotik yang sangat efektif. Pacha dapat mengeliminasi berbagai macam bakteri pada konsentrasi yang sangat rendah, termasuk Staphylococcus aureus (stafilokokus emas) yang merupakan penyebab utama infeksi di rumah sakit.
Dua paten sudah diajukan untuk penemuan ini. Pacha menyerang membran bakteri, yang merupakan struktur sulit untuk dimodifikasi oleh bakteri untuk membuat pertahanan. Ini berarti bahwa resistensi terhadap Pacha akan berkembang jauh lebih lambat dibandingkan dengan antibiotik tradisional yang menargetkan proses metabolisme tertentu.
Perlombaan Melawan Waktu
Proyek BacUS secara resmi telah selesai, namun perjuangan melawan resistensi antibiotik masih berjalan. Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah agar setiap dokter di unit gawat darurat dapat mengenali bakteri penyebab infeksi dalam waktu sepuluh menit dan segera merespon dengan pengobatan yang tepat.
Resistensi antibiotik mengingatkan kita bahwa dalam proses evolusi, bakteri terus beradaptasi. Kita juga harus terus berinovasi agar tetap satu langkah lebih maju dari mereka.
REFERENSI:
- Agence Nationale de la Recherche. (2019). Projet ANR-18-CE19-0020: BacUs – Détection universelle de bactéries. Diakses dari https://anr.fr/Projet-ANR-18-CE19-0020
- CNRS. (2025). Une nouvelle arme contre les bactéries, fruit de l’union entre chimie et technologie. Le Journal CNRS. Diakses dari https://lejournal.cnrs.fr/nos-blogs/focus-sciences/une-nouvelle-arme-contre-les-bacteries-fruit-de-lunion-entre-chimie-et
- Echosciences Grenoble. (2025). Une nouvelle arme contre les bactéries, fruit de l’union entre chimie et technologie. Diakses dari https://www.echosciences-grenoble.fr/articles/article-une-nouvelle-arme-contre-les-bacteries-fruit-de-l-union-entre-chimie-et-technologie
- Pardoux, É., et al. (2020). Antimicrobial Peptides as Probes in Biosensors Detecting Whole Bacteria: A Review. PMC, 7221689. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7221689/
- World Health Organization. (2024). Antimicrobial Resistance: Global Report on Surveillance. Geneva: WHO Press.