NANOPARTIKEL (NANOTEKNOLOGI)

JONO SUGIHARTO (A. 0920026)SUMARGO SETYO AJI (A. 092.0024)

SEJARAH NANOTEKNOLOGI Pertama kali konsep nanoteknologi diperkenalkan oleh

Richard Feynman pada sebuah pidato ilmiah yang diselenggarakan oleh American PhysicalSociety di Caltech (California Institute of Technology), 29 Desember 1959 dengan judul “There’s Plenty of Room at the Bottom”. Richard Feynman adalah seorang ahli Fisika dan pada tahun 1965 memenangkan hadiah nobel dalam bidang fisika. Istilah Nanoteknologi pertama kali diresmikan oleh Prof Norio Taniguchi dari Tokyo Science University tahun 1974 dalam makalahnya yang berjudul “On Basic Concept of ‘Nano-Technology’,” Proc. Intl Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974. Pada tahun 1980-an definisi Nanoteknologi dieksplorasi lebih jauh lagi oleh Dr. Eric Drexler mallui buku yang berjudul “Engines of Creation : The Coming Era of Nanotechnology”.

NANOPARTIKELNanoteknologi adalah suatu teknologi

material yang berkaitan dengan penciptaan benda-benda kecil dalam ukuran nanometer serta pemanfaatannya bagi kehidupan masa depan yang lebih efisien. Teknologi nano merupakan suatu teknik dan metoda yang digunakan untuk mempelajari, mendesain, menyusun atau memanipulasi material pada level atom atau molekul, sehingga dihasilkan materi dengan sifat dan fungsi baru. Sifat materi yang dapat direkayasa antara lain kekerasan, kelenturan, umur bahan, sifat magnetik, katalistik, efisiensi sifat, elektrik atau optik, dll.

PENGERTIAN Teknologi nano (Nano technology) merupakan

suatu teknologi material yang berkaitan dengan penciptaan benda-benda kecil dalam ukuran nanometer (satu per miliar meter) serta pemanfaatannya bagi kehidupan dimasa depan yang lebih efisien.

Teknologi nano merupakan suatu teknik dan metoda yang digunakan untuk mempelajari, mendesain, menyusun atau memanipulasi material pada level atom atau molekul, sehingga dihasilkan materi dengan sifat dan fungsi baru. Sifat materi yang dapat direkayasa antara lain kekerasan, kelenturan, umur bahan, sifat magnetik, katalistik, efisiensi sifat, elektrik atau optik, dll.

Ada Dua Metode Pendekatan Dalam Pembuatan Nanopartikel :

Secara top down yaitu membuat partikel berukuran nano menggunakan langsung dari material yang besar.

Secara bottom up yaitu menyusun partikel berukuran nano menjadi material yang lebih kompleks.

APLIKASI TEKNOLOGI NANO DI BIDANG FARMASI Teknologi nano dalam bidang farmasi

(nanopharmaceutical) sudah dikenal sejak 25 tahun yang lalu, yang dikembangkan dalam bentuk sistem penghantaran obat (drug delivery system), atau produk biologi aktif (biologically active product). Pada sepuluh tahun terakhir telah dikembangkan untuk meningkatkan efikasi sistem sediaan konvensional (tablet, kapsul, supositoria, dll.) yang diberikan dengan dosis ganda (sehari 2-3 atau 4 kali sehari) dengan menggunakan sistem penghantaran obat yang menggunakan ukuran nano, dan diberikan menjadi hanya satu kali pemberian dalam sehari.

APLIKASI TEKNOLOGI NANO DI BIDANG FARMASI 1. Nanomedicine

2. Sistem Penghantaran Obat Berbasis Skala Nano. Contoh sistem pembawa berukuran nano (nanocarriers) yang dapat menghantarkan obat ke dalam tubuh bahkan sampai tingkat selular :

a. Liposom b. Misel c. Kapsul Nano d. Dendimer

3. Materi yang Berukuran Nano di Alam

MANFAAT NANOPARTIKELSalah satu material nano yang penting

dewasa ini adalah material biomimetic. Dengan teknik Chemical Vapor Deposition (CVD). Lijie Zang dan Thomas. Webster dalam Nanotoday Edisi Oktober 2008, telah melaporkan penggunaan titanium sebagai material biomimetic untuk membuat tulang buatan. Keunggulan dari material ini adalah kemampuannya berasosiasi dengan sel-sel dalam tubuh manusia tanpa menimbulkan efek samping. Sifat dasar dari titanium yaitu keras dan tahan karat, telah memungkinkan penggunaanya sebagai material biomimetic yang sangat bermanfaat bagi manusia.

MANFAAT NANOPARTIKEL Reduksi ukuran material dalam skala nanometer

juga berpengaruh pada intensitas warna yang dipancarkan oleh material tersebut dalam larutan. Dalam kedokteran modern, sifat ini akan dipakai secara luas untuk mendeteksi sel-sel tumor dalam tubuh.

Karena ukuran nanopartikel yang sangat kecil dibandingkan dengan sel tubuh maka nanopartikel dapat keluar dan masuk dengan mudah ke dalam tubuh tanpa mengganggu kerja sel. Sel kanker dan sel normal memiliki sifat kimia yang berbeda. Ketika memasuki sel normal dan sel kanker, partikel tersebut mengeluarkan cahaya luminesens berbeda. Dengan mendeteksi cahaya luminesens yang dipancarkan nanopartikel tersebut, maka dokter bisa segera mendeteksi keberadaan sel kanker dalam tubuh, di mana lokasinya, dan berapa besarnya.

Terobosan nanoteknologi dalam bidang kosmetika dan obat-obatan mampu menciptakan bahan kosmetika dan obat-obatan dengan efektivitas yang jauh lebih baik. Sebagai contoh adalah penggunaan liposom dalam formula obat dan kosmetika.

Liposom adalah vesikel berbentuk spheris dengan membran yang terbuat dari dua lapis fosfolipid (phospholipid bilayer), yang digunakan untuk menghantarkan obat atau materi genetik ke dalam sel. Liposom dapat dibuat dari fosfolipid alamiah dengan rantai lipid campuran ataupun komponen protein lainnya. Bagian phospholipid bilayer dari liposom dapat menyatu dengan bilayer yang lain seperti membran sel, sehingga kandungan dari liposom dapat dihantarkan ke dalam sel. Dengan membuat liposom dalam formula obat atau kosmetika, akhirnya bahan yang tidak bisa melewati membran sel menjadi dapat lewat. Manfaat sistem penghantaran zat aktif kosmetika dengan menggunakan liposom berukuran 90 nm adalah :

mampu menghantarkan zat aktif sampai lapisan bawah kulit.

mampu menghantarkan zat aktif lebih cepatk, sehingga didapatkan recovery yang lebih cepat pula.

MANFAAT NANOPARTIKELContoh sediaan yang banyak beredar dipasaran salah satunya adalah ambisome yang mengandung zat aktif amfoterisin B. Ampoterisin B dapat digunakan sebagai obat sistemis (oral dan i.v sebagai infus) maupun lokal terhadap infeksi oleh Candida.

Ampoterisin B dihasilkan oleh Streptococcus nodusus bersama dengan derivatnya, yaitu amfoterisin A yang kurang aktif. Efek sampingnya yang terpenting adalah gangguan fungsi ginjal (nefrotoksis).

MANFAAT NANOPARTIKEL Doxorubicin, obat yang biasa dipakai untuk mengobati

leukemia dan kanker lainnya, membunuh sel tumor dengan cara merusak DNA mereka. Meskipun obat ini efektif, juga dapat menjadi racun bagi sel-sel jantung. Pada tahun 2005, FDA menyetujui jenis baru doxorubicin, yang dikenal sebagai Doksorubisin. Dalam formulasi baru, obat ini dibungkus dalam lapisan lemak yang disebut liposome, yang menghalangi kemampuannya untuk memasuki sel-sel jantung (dan sel-sel sehat lainnya).

peneliti MIT mengembangkan nanorods emas ini yang menyerap energi dari cahaya inframerah-dekat dan memancarkan sebagai panas, menghancurkan sel-sel kanker.

Doksorubisin, biasanya diresepkan untuk stadium akhir kanker ovarium, merupakan generasi pertama dari pengobatan kanker disampaikan oleh partikel kecil. partikel Doksorubisin berada di skala sepersejuta meter, tetapi para ilmuwan sekarang bekerja pada partikel berukuran nano, yang diukur dalam billionths meter. partikel seperti itu dapat memungkinkan para dokter untuk memberikan dosis yang lebih besar dari kemoterapi sementara hemat jaringan sehat dari efek samping yang berbahaya.

METODE PEMBUATAN PARTIKEL NANO Proses wet chemical yaitu proses

presipitasi seperti: kimia koloid, hydrothermal method, sol-gels. Proses ini pada intinya mencampur ion-ion dengan jumlah tertentu dengan mengontrol suhu dan tekanan untuk membentuk insoluble material yang akan presipitasi dari solution.

Mechanical process termasuk grinding, milling, dan mechanical alloying teknik. Intinya material di tumbuk secara mekanik untuk membentuk partikel yang lebih halus.

Form-in-place process seperti lithography, vacuum deposition process, dan spray coating. Proses ini spesifik untuk membuat nanopartikel coating.

Gas-phase synthesis, termasuk di dalamnya adalah mengontrol perkembangan carbon nanotube dengan proses catalytic cracking terhadap gas yang penuh dengan carbon seperti methane.

KEKURANGAN 1. Partikel nano sangat kecil sehingga dapat masuk melalui sebuah membran sel tanpa diketahui tetapi dapat membawa cukup besar materi asing diantara untaian DNA.

2.Partikel nano yang tidak atau lambat terdegradasi akan menyebabkan akumulasi pada organ yang berpotensi untuk mempengaruhi proses-proses biologi seperti regulasi mekanisme kerja enzim atau protein fungsional lain.

3.Partikel nano dapat mencemari udara atau air menjadi limbah produksi yang akan terakumulasi dalam tanah, air dan tanaman.

KELEBIHAN 1.Dilihat dari ukuran partikelnya sediaan nano partikel dapat meningkatkan luas permukaan, meningkatkan kelarutan obat, meningkatkan laju disolusi dan meningkatkan bioavailabilitas sehingga obat dapat bereaksi dengan cepat dalam tubuh.

2.Partikel nano memilki ukuran yang sangat kecil dan memungkinkan untuk masuk dengan mudah ke dalam membran sel sehingga tidak membutuhkan dosis yang besar.

3.Pergerakan partikel obat lebih cepat sehingga senyawa aktif dapat cepat dan tepat menuju sasaran.

4.Pelepasan senyawa aktif dapat dilakukan secara perlahan sehingga konsentrasi senyawa aktif dapat dipertahankan dalam waktu lebih lama.

5.Mampu tersirkulasi dalam peredaran darah dalam waktu yang cukup lama.

KESIMPULAN Teknologi nano (Nano technology) merupakan

suatu teknologi material yang berkaitan dengan penciptaan benda-benda kecil dalam ukuran nanometer (satu per miliar meter) serta pemanfaatannya bagi kehidupan dimasa depan yang lebih efisien.

Kelebihan ukuran partikel sediaan nano yang kecil memungkinkan partikel obat dapat bereaksi dengan cepat dan tepat menuju sasaran dalam tubuh sehingga dosis yang dibutuhkan kecil. Juga mampu tersirkulasi dalam peredaran darah dalam waktu yang cukup lama.

Selain kelebihan terdapat juga kekurangannya yang dapat mempengaruhi lingkungan.

 

SEPATAH KATATIDAK ADA TEKNOLOGI BUATAN

MANUSIA YANG SEMPURNA, OLEH SEBAB ITU HINDARI KONSUMSI OBAT BERLEBIHAN, GUNAKAN SECARA EFEKTIF DAN SEEFISIEN MUNGKIN. INGAT OBAT = RACUN DAN SELALU MEMILIKI RESIKO EFEK SAMPING,

KEMBALILAH KE ALAM = OBAT TRADISIONAL ASLI