Oleh: Yasir Amrulloh
Istilah nano sudah mulai dikenal dan berkembang dimasyarakat. Sebagai contoh misalnya yang paling dekat dengan kehidupan kita sehari-hari yaitu penggunaan simcard. Kemajuan teknologi handphone saat ini menggiring pengunaan simcard dengan ukuran yang kecil. Simcard ukuran standar telah dimodifikasi menjadi simcard mikro bahkan sekarang sudah menjadi simcard nano. Nah istilah nano pada simcard tersebut mengarahkan maknanya pada ukuran simcard yang lebih kecil.
Bagaimana istilah nano dalam ilmu material dan apa maksudnya? Nanomaterial merupakan material yang mempunyai ukuran dalam skala nanometer yaitu berkisar antara 1-100 nm. 1 nanometer (nm) itu seperti apa sih? 1 nanometer itu sama dengan 10-9 m atau 0,000000001 m artinya adalah seper satu miliar meter. Ibaratnya tali ukuran 1 meter kita potong-potong menjadi satu miliar bagian. Nah sangat kecil bukan, ukurannya tidak bisa dilihat secara langsung bahkan lebih kecil lagi dari ukuran bakteri (10-6 m). Terus bagaimana untuk melihat ukurannya? Biasanya kita kalau mau melihat bakteri bisa menggunakan mikroskop biasa, sedangkan untuk melihat ukuran nano harus menggunakan alat miskroskop transmisi elektron atau biasa disingkat TEM (Transmission Electron Microscopy). Gambar 1 merupakan contoh morfologi nanopartikel melalui alat TEM.
Gambar 1. Foto TEM dari nanopartikel magnetit dan distribusi ukuran partikelnya [1]
Apa itu nanopartikel magnetit? Magnetit merupakan salah satu jenis besi oksida dengan rumus kimia Fe3O4. Material magnetit yang berukuran nano (nanopartikel magnetit) memiliki sifat superparamagnetik. Material yang bersifat superparamagnetik biasanya sangat reaktif bila diberikan pengaruh medan magnet eksternal, namun ketika pengaruh medan magnet dihilangkan maka perlahan-lahan sifat magnetnya menjadi lemah. Gambar 2 menunjukkan uji sifat magnet material magnetit ketika diberikan medan magnet ekternal. Nanopartikel magnetit dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti katalis (untuk mempercepat suatu reaksi), penyerapan logam berbahaya di lingkungan, dan biomedis. Dalam bidang biomedis nanopartikel magnetit berperan sebagai antibakteri, antijamur, hipertermia, antikanker dan lain-lain.
Gambar 2. Uji Sifat magnet magnetit sebelum diberikan medan magnet eksternal (a) dan ketika diberikan medan magnet eksternal (b)
Salah satu aplikasi nanopartikel magnetit yang saat ini sedang dikembangkan adalah sebagai sistem pengantar obat (Drug Delivery System) untuk membunuh sel kanker [2]. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa nanopartikel magnetit yang berukuran kecil memiliki sifat magnetik yang unik. Ukuran partikel sangat mempengaruhi sifat kemagnetan suatu material. Ketika berukuran sangat kecil (<10 nm) maka material yang memiliki sifat feromagnetik (tertarik kuat oleh magnet eksternal dan sifat magnetnya masih ada ketika medan magnet dihilangkan) dapat berubah sifat menjadi superparamagnetik. Nah, sifat inilah yang dimanfaatkan dalam sistem pengantar obat.
Gambar 3. Skema nanopartikel magnetit menuju sel target (sel kanker) dengan pengaruh medan magnet dari luar
Gambar 3 menunjukkan sistem pengantaran obat nanopartikel magnetit menuju sel target (sel kanker) dengan pengaruh medan magnet eksternal. Untuk menghindari adanya efek samping, nanopartikel magnetit dilapisi dengan material yang aman bagi tubuh (dalam bentuk obat). Apabila material obat tersebut habis terurai dalam tubuh, maka nanopartikel magnetit tidak berbahaya ketika bersentuhan dengan sel-sel dalam tubuh. Ketika nanopartikel magnetit telah sampai di sel target maka akan diberi perlakuan kondisi medan magnet yang berubah ubah yaitu berupa pemberian medan magnet eksternal kemudian dilepaskan. Kondisi ini dilakukan secara berulang-ulang sehingga dapat menghasilkan panas. Pemanasan inilah yang membunuh/merusak sel-sel yang ada disekitarnya (se kanker) tanpa menggangu sel-sel lainnya.
Kelebihan menggunakan sistem drug delivery ini adalah dapat membunuh sel kanker tanpa harus melewati jalan operasi yang biasa dilakukan dalam dunia medis saat ini. Penggunaan sistem drug delivery untuk membunuh sel kanker belum ada dilakukan di Rumah Sakit Indonesia karena selain SDM yang memadai, dibutuhkan juga alat-alat kedokteran yang canggih. Insya Allah beberapa tahun kedepan teknologi ini bisa berkembang di Indonesia.
Daftar isi
Referensi.
[1] Surowiec Z., Miaskowski A., Budzynski M., 2017, Investigation of magnetite Fe3O4 nanoparticles for magnetic hyperthermia, NUKLEONIKA 62(2):183-186
[2] Yew, Y. P., Shameli K., Miyake M., Bahiyah N., Eva S., Naiki Takeru., Lee K. X., 2018, Green Biosynthesis of Superparamagnetic Magnetite Fe3O4 Nanoparticles and Biomedical Applications in Targeted Anticancer Drug Delivery System: A review, Arabian Journal of Chemistry
