PRINSIP DAN PENERAPAN NANOTEKNOLOGI DI BIDANG KEDOKTERAN (NANOMEDICINE)

Oleh: Nama NRP Kelas : Ardiansyah : 2211100096 :B

TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Dasar dan Penerapan Nanoteknologi di Bidang Kedokteran (Nanomedicine). Nanoteknologi adalah sebuah teknologi baru yang terus

dikembangkan, teknologi ini memungkinkan kita bekerja pada ukuran 1 100 nm. Ukuran yang sangat kecil untuk mata telanjang dan membutuhkan teknologi yang sangat canggih untuk mengaplikasikannya. Makalah ini memfokuskan pada satu bidang penerapan nanoteknologi yaitu

nanomedicine. Nanomedicine ini adalah penerapan nanoteknologi di bidang kedokteran. Nanomedicine akan sangat berpengaruh di dunia kedokteran karena nanomedicine mampu melakukan pengobatan sampai tingkat gen. Dengan adanya makalah ini diharapkan dapat menambah informasi kepada pembaca tentang dasar dan penerapan nanoteknologi di bidang kedokteran (Nanomedicine). Saya menyadari bahwa makalah ini jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu penyusun harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Akhir kata, penyusun sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Hormat kami, Penyusun

ABSTRAKSI Makalah (Teknologi nano adalah memahami dan mengkontrol sesuatu pada dimensi 1-100 nm, dimana fenomena-fenomena unik menghasilkan aplikasi baru yang berjudul Dasar dan Penerapan Nanoteknologi di Bidang Kedokteran (Nanomedicine), membahas tentang Nanomedicine yaitu kedokteran, mulai salah satu aplikasi dari definisi, cara nanoteknologi) kerja dan di bidang contoh-contoh memegang

penerapannya.

Perkembangan

teknologi

Nanomedicine

peranan penting bagi perkembangan revolusioner dunia kedokteran. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui berbagai macam aplikasi nanoteknologi di bidang kedokteran dan penjelasan cara kerja aplikasi tersebut. Metode yang kami gunakan untuk mencari informasi tentang nanomedicine adalah dengan mencari sumber-sumber terpercaya melalui internet. Melalui internet kami mencari sumber-sumber e-book yang terpercaya diantaranya penerbit Springer dengan penyusun M.Reza Mozafari, Jeremy Ramsden, dan lain-lain. Kami juga mencari sumbersumber website yang terpercaya diantaranya sebuah blog dari mahasiswa FK UGM, Wikipedia, dan sebagainya. Dengan menghimpun semua informasi yang komprehensif tentang Nanomedicine, secara garis besar Nanomedicine memungkinkan untuk melakukan pengobatan terhadap penyakit secara spesifik pada level molekuler. Dengan nanomedicine ,maka pengembangan pengobatan terhadap penyakit bisa dilakukan pada level sel. Hal ini akan menyebabkan pengobatan menjadi tidak seganas mungkin di mana hanya akan mempengaruhi area tubuh yang berpenyakit. Di masa depan ketika teknologi Nanomedicine telah diproduksi missal, akan mengubah pandangan dan pikiran kita tentang cara menangani suatu penyakit.

BAB I PENDAHULUAN1.1.Latar Belakang Dalam tataran kehidupan, ukuran nano mulai ditemukan dalam bentuk sel (100nm), DNA (5nm), atom (0,2 nm) (Roto, 2009). Di skala nano, beberapa fenomena unik dapat diamati pada sifat-sifat magnetik, mekanik, listrik, termal, optik, kimia dan biologi (Trenggono, 2009). Nanoteknologi, suatu istilah yang diberikan untuk studi yang mengenai fenomena dan manipulasi bahan pada skala atom, molekul dan makro molekul, dimana sifat-sifat bahan sangat berbeda dibandingkan bahan tersebut pada skala yg lebih besar. Teknologi ini berkerja antara 1-100 nm. Gabungan nanoteknologi dengan dunia kedokteran disebut Nanomedicine. Dunia kedokteran sangat terpengaruh oleh kemajuan teknologi, selama ini teknologi konvensional belum mampu bekerja pada tingkat gel / molekuler, dengan adanya teknologi baru (Nanoteknologi), pengobatan suatu penyakit dapat dilakukan pada tingkat gen/molekuler. Para ilmuwan sedang berusaha mengembangkan teknologi ini pada tahap sempurna. Tidak hanya itu teknologi konvensional kebanyakan tidak mampu memilah / seleksi antara sel baik dan sel jahat, misalnya saja kanker. Ketika melalukan kemoterapi maka secara langsung sel-sel baik juga terkena dampaknya maskipun kecil. Kelemahan lain adalah pengobatan konvensional dapat mempengaruhi area tubuh di sekitarnya. Kelemahan kelemahan teknologi tersebut dapat diatasi dengan teknologi pada tingkat molecular / gen. Dengan adanya Nanomedicine, memungkinkan untuk mengobati penyakit dengan cepat, efektif, dan efisien. Nanomedicine dapat mengatasi masalah masalah pad teknologi konvensional, diantaranya adalah membunuh sel kanker secara efektif, diagnosa cepat, penggantian organorgan selama berjam-jam (kulit, otot, organ pencernaan dan sensor). Pengobatan menjadi tidak seganas dimana mempengaruhi area tubuh yang berpenyakit namun hanya mempengaruhi sel yang berpenyakit

tersebut. Karena itulah disini saya akan membuat karya tulis yang bertemakan Nanoteknologi. 1.2 Pembatasan Masalah Cakupan dan aplikasi Nanoteknologi begitu luas dan dapat dikombinasikan dengan semua aspek ilmu, didalam makalah ini penulis membatasi pada bidang Nanoteknologi di bidang kedokteran

(Nanomedicine) meliputi definisi dan dasar kerja Nanoteknologi, definisi, penerapan-penerapan dan dasar kerja dari Nanomedicine, dan hambatanhambatan penerapan Nanomedicine. 1.3 Perumusan MasalahAtas dasar penentuan latar belakang dan identiikasi masalah diatas, maka kami dapat mengambil perumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah dasar dan cara kerja Nanoteknologi? 2. Bagaimanakah dasar dan penerapan Nanoteknologi di bidang

kedokteran (Nanomedicine)?3. Apakah hambatan penerapan Nanomedicine?

1.4 Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah: 1. Mengetahui dasar dan cara kerja Nanoteknologi 2. Dasar dan penerapan nanoteknologi di bidang kedokteran

(Nanomedicine). 3. Hambatan penerapan Nanomedicine 1.5 Metode Penulisan Untuk mendapatkan informasi yang diperlukan, penulis mencari sumber sumber yang dapat dipercaya dari internet, sumber sumber tersebut berupa e-book, dokumen-dokumen (Ms.Word) dan website website yang

BAB II PEMBAHASAN2.1 Definisi dan Prinsip Nanoteknologi Nanoteknologi (atau sering disebut dengan singkatan nanotech) adalah teknologi yang memanipulasi materi pada tingkat atom atau molekul. Tingkat atom atau molekul disebut dengan nanoscale. Nanoscale adalah sebuah ukuran antara 1 100 nm. Nanoteknologi adalah teknologi yang menggunakan skala

nanometer, atau sepersemilyar meter, merupakan teknologi berbasis pengelolaan materi berukuran nano atau satu per miliar meter, dan merupakan lompatan teknologi untuk mengubah dunia materi menjadi jauh lebih berharga dari sebelumnya. Dengan menciptakan zat hingga berukuran satu per miliar meter (nanometer), sifat dan fungsi zat tersebut bisa diubah sesuai dengan yang diinginkan. Sehelai rambut manusia, secara kasarnya memiliki diameter 80.000 nanometer. Itu berarti ukurannya bisa mencapai 100.000 kali lebih kecil dari diameter sehelai rambut manusia. Seluruh benda yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari tersusun dari atom-atom berukuran nano. Para ilmuwan mengatakan bekerja dengan partikel-partikel ini dapat memberi harapan untuk membangun mesin miniatur atom demi atom, sama seperti setiap mahkluk hidup juga tersusun dari atom. Konsep self-assembly (sistem dan alat yang mengembangkan dirinya sendiri berdasarkan pada reaksi kimia maupun interaksi yang lain antar komponen berskala nano juga menjadi tren utama dalam nanoteknologi

2.a Contoh ukuran makro, mikro, dan nano

Ketika ukuran suatu material diubah ke dalam ukuran nanometer, ternyata sifat-sifat material tersebut berubah (disebut Nanomaterial). Terkadang perubahan ini sangat berbeda dengan keadaan ketika material berada pada ukuran besar (misal ukuran mikro). Sebagai contoh, emas merupakan suatu logam yang tidak mudah bereaksi. Namun, ketika ukurannya diubah ke dalam beberapa nanometer ternyata emas menjadi reaktif. Hal ini disebabkan ketika partikel diperkecil ukurannya hingga berukuran nanometer maka jumlah atom-atom pada permukaan partikel menjadi lebih banyak. Ketika jumlah atom-atom di permukaan menjadi lebih banyak maka luas permukaan interaksi menjadi lebih besar. Hal ini menyebabkan suatu partikel nano menjadi lebih reaktif. Selain itu, beberapa logam seperti perak dapat menjadi semikonduktor jika ukurannya diperkecil menjadi ukuran nanometer. Sebenarnya masih terdapat banyak contoh lain perubahan sifat material ketika diubah menjadi ukuran nanometer.

Contoh-contoh materi nano yang dikembangkan (Nanodevice): 1) Nanopartikel : partikel yang berukuran kurang dari 100 nm.

2) Nanoribbon : material yang berbentuk pita panjang dengan ketebalan kurang dari 100 nm

3) Nanosheet : material berbentuk lembaran dengan ketebalan kurang dari 100 nm

4) Nanotube : material berbentuk tabung dengan ketebalan kulit silinder kurang dari 100 nm

5) Nanorod (nanowire) : material berbentuk tabung dengan diameter kurang dari 100 nm

6) Nanoporous : material yg mengandung porus dengan ukuran tiap porus kurang dari 100 nm

2.2 Alasan penggunaan Nanoteknologi Dalam tataran kehidupan, ukuran nano mulai ditemukan dalam bentuk sel (100nm), DNA (5nm), atom(0,2 nm)(Roto, 2009). Di skala nano, beberapa fenomena unik dapat diamati pada sifat-sifat magnetik, mekanik, listrik, termal, optik, kimia dan biologi ( Trenggono, 2009). Menurut pak Roto , emas bila dilihat dengan mata telanjang warnanya kuning keemasan. Namun bila ukuran partikelnya diperkecil hingga seukuran nano warnanya menjadi merah dsb. Alasan penggunaan partikel nano antara lain: 1. Permukaan area menjadi lebih luas Ketika sebuah benda dikecilkan pada ukuran nano, tentu saja permukaan areanya menjadi lebih luas. 2. Struktur menjadi terbuka Bila benda berukuran nano, strukturnya akan mengandung banyak pori/ celah. 3. Struktur kimianya menjadi seragam Dalam ukuran nano, susunan kimia dari partikel-partikel benda akan menjadi seragam. 4. Pada temperature rendah, sifatnya akan berbeda (Roto, 2009)

2.3. Definisi Nanomedicine Nanomedicine adalah salah satu aplikasi nanoteknologi di bidang kedokteran. Peran nanomedicine adalah memonitor, mengkontrol,

memperbaiki dan mempertahankan semua system di dalam tubuh manusia, bekerja pada tingkat molekul menggunakan teknologi berskala nano, dan dikembangkan dengan tujuan membawa kemaslahatan besar di dunia kedokteran. Penggabungan Nanoteknologi dengan dunia kedokteran diawali dari penggunakan Nanomaterial pada aplikasi pengobatan dan instrumen nanoelectric biosensor. Ukuran dari Nanomaterial sendiri mirip dengan kebanyakan struktur molekul biologi. Teknologi ini sekarang bergerak di Teknologi Molekul dan aplikasinya sangat berprospek di masa depan dan menuju pengembangan pada peralatan diagniosa, agen biologi, aplikasi terapi fisik, dan drug delivery vehicle.

2.b Diagram model integrasi Nanoteknologi dan Kedokteran

2.4 Prinsip dan Aplikasi Nanoteknologi di Bidang Kedokteran

2.4.1 Nanobots Nanoteknologi dalam dunia medis (kedokteran) melibatkan aplikasi dari nanopartikel yang saat kini sedang dalam pengembangan dan penelitian yang melibatkan penggunaan robot berukuran nano ini diproduksi dengan tujuan untuk melakukan perbaikan (repair) pada tingkat sel. Nanobot juga memungkinkan untuk melakukan kalkulasi kompleks yang tidak mungkin dilakukan, melakukan pembangunan molekul dan memperbaikinya. Karena ukurannya yang sangat kecil, nanobot mampu melewati setiap bagian tubuh manusia dan mencari sel-sel yang mengalami kelainan dan menghancurkannya. Nanobot dikonstruksi oleh atom-atom karbon yang berstruktur intan. Hal ini karena struktur intan sangat inert dan berkekuatan besar. Nanobot memiliki dua komunikasi yang sangat sederhana. Dia akan merespon sinyal akustik dan mendapatkan energy. Atau dia akan menerima instruksi program lewat sumber-sumber dari luar misalnya

gelombang suara. Ini akan mengijinkan pengguna / dokter untuk meninjau posisi organ-organ yang bermasalah, dan memonitor progress

kesembuhan pasien dan dapat juga merubah instruksi kepada nanobot untuk meninjau proses penyembuhan lain. Ketika tugas sudah berakhir, nanobot akan keluar dari tubuh manusia. Mesin ini akan menghadapi beberapa keadaan fisika yang unik. Pada skala kecil, cairan kental muncul sebagai sebagai molase, dan gerak Brown membuat segalanya bergerak tanpa henti. Mengambil inspirasi dari motor biologis sel-sel hidup, ahli kimia sedang belajar bagaimana memanfaatkan dinamika protein untuk daya mikron dan nanosize mesin dengan reaksi reaksi katalitik. Pada tahun 2010 tidak ada yang belum dibangun nanorobots non-biologis buatan: mereka tetap menjadi konsep hipotetis. Nama nanobots, nanoids, nanites atau nanomites juga telah digunakan untuk menggambarkan perangkat hipotetis ini. Aplikasi untuk nanorobotics dalam pengobatan termasuk diagnosis dini dan pemberian obat yang targetnya untuk kanker, operasi instrumentasi biomedis, pemantauan farmakokinetika pada diabetes dan perawatan kesehatan. Hingga kini teknologi nanobot terus dikembangkan dan dalam tahap penelitian.

2c. Ilustrasi Desain Nanobot

Beberapa aplikasi nanobot yang memungkinkan bagi kehidupan sehari-hari adalah : 1. Krim yang mengandung nanobot mungkin digunakan untuk mengobati suatu penyakit atau perawatan kulit. Nanobot akan membuang sel-sel kulit yang rusak dan mengeluarkan zat semacam oil. Ini memungkinkan untuk membuat pembersihan yang sempurna yaitu dengan masuk ke pori-pori dan membersihkan kotoran didalamnya. Krim tersebut dapat berupa krim pemutih, krip penghilang kerut dan sebagainya. 2. Air pembersih mulut yang mengandung smart nanomachines dapat mengidentifikasi dan membunuh bakteri pathogen, menjaga mulut dari jamur yang merusak gigi dan membuat mulut bersih dari pathogen dan penyakit. Lebih jauh lagi, alat pintar ini dapat mengidentifikasi sisa makanan, tartar, dan melepasnya dari gigi. Nanobot yang dikembangkan di bidang ini dapat menjangkau seluruh permukaan mulut yang sikat gigi dan pasta gigi tidak sanggup menjangkaunya. Mereka dapat dibuat dalam ordo beberapa menit setelah itu mereka menghancurkan dirinya sendiri dan terbuang bersama sisa makanan. 3. Nanobot dapat dibuat sebagai system imun sehingga mampu membunuh bakteri pathogen dan bahkan menghancurkan DNA/RNA virus di dalam tubuh manusia. Ketika pathogen masuk tubuh, nanobot membuah lubang di permukaan patogen dan menyebabkan isi pathogen keluar sehingga system patogen tersebut tidak lagi bekerja. 4. Ketika bekerja di pembuluh darah, alat ini dapat mendeteksi zat kapur atau lemak yang menutupi arteri jantung, dan nanobot dapat menghancurkan zat ini. Arteri yang rusak dapat diperbaiki menggunakan alat Cell Herding. Ini dapat dilakukan dengan memposisikan secara tepat dan sell dengan benar. Metode ini akan mencegah penyakit yang paling ditakuti orang tua yaitu penyakit jantung. Namun ada beberapa masalah dalam penelitian tentang nanobot yaitu, membutuhkan dana yang sangat besar, desain yang sangat kompleks dan ketelitian tinggi, sulit berhubungan dengan manusia secara langsung karena ukurannya yang sangat kecil, dapat digunakan orang jahat sebagai senjata biologis untuk memusnahkan suatu kelompok.

2.4.2 Drug Delivery Pengobatan di saat sekarang memiliki beberapa kelemahan antara lain : (i) Untuk mendapatkan obat harus melalui proses administrasi yang ketat dan dosis berbeda-beda untuk berbagai jenis obat, efek sampingnya pun besar (ii) Banyak obat-obat yang manjur yang komposisinya sendiri dilawan oleh system pertahanan tubuh sebelum membunuh patogen yang menyerang tubuh. (iii) Membran lipid ganda pada sel eukariotik, adalah sasaran yang penting untuk obat, tetapi hidropobia dari molekul obat membutuhkan afinitas yang tinggi agar compatibel dengan membrane tersebut dan dapat mentransportasikan molekul yang dibutuhkan pada poin tertentu di dalam membrane. Sebagaimana sekarang obat semakin kecil, mereka akan dapat dengan mudah "menyelinap" melewati mekanisme pertahanan tubuh dan akan mampu mencapai tempat-tempat yang obat yang tersedia saat ini tidak bisa tercapai. Karena senyawa yang lebih kecil memiliki area permukaan besar dengan rasio volume, obat baru ini juga harus lebih reaktif. Drug delivery adalah suatu teknologi nano yang bergerak pada pembuatan partikel obat seukuran nano. Pada keadaan normal, hal yang diinginkan pasien adalah efek samping obat yang sedikit, harga terjangkau dan mudah tersedia. Untuk obat yang diinjeksikan, nanoteknologi telah mengubah dosis baru yang sangat mudah untuk dikelola. Ini lebih menyenangkan bagi pasien dan berharga kompetitif di pasaran. Sebagai contoh, Johnson & Johnson mengungkapkan bahwa Elans NanoCrystal Technology akan digunakan di klinik Phase III, untuk formula injeksi seperti peliperodate palmitate, obat untuk schizopenia, diungkapkan oleh Moradi. Ini adalah formula injeksi baru yang akan mengatasi kelemahan formula lama yaitu tak larut di dalam cairan tubuh teknologi nano mengubah partikel obat ini menjadi sekitar 200 nm.

Peluang baru di implantable delivery system juga datang, yang mana saat ini masyarakat masih menggunakan obat-obat suntikan, yang dapat menyebabkan first-order kinetics (konsentrasi darah naik, kemudian menurun drastic sepanjang waktu), ini dapat menyebabkan berkurangnya khasiat obat karena konsentrasi obat berkurang sepenjang waktu sebelum mencapai target.

2d. Proses revolusi drug delivery dengan adanya nanoteknologi

Perusahaan farmasi sudah mulai menggunakan teknologi nano untuk mengembangkan obat genetik yang ditargetkan. Hal ini

memungkinkan untuk pengembangan obat yang lebih tepat, dan membuatnya lebih cepat untuk memutuskan apakah substansi tersebut cocok untuk digunakan dalam obat. Nanoteknologi membantu untuk menemukan obat bagi suatu penyakit, karena nanoteknologi memungkinkan untuk melakukan studi sampai tingkat molekul. Teknologi nano dapat mendeteksi penyakit pada level molekul dan melakukan diagnosis jauh sebelum gejala penyakit itu muncul. Hal ini didukung dengan memonitor perubahan gaya atom atau konduktansi ion dari satu Reseptor atau celah ion-ion. Ketika partikelpartikel obat telah tertanam, inilah yang memungkinkan untuk terjadinya perubahan tertentu. Tetapi, untuk diproduksi dalam skala industri, ini membutuhkan teknologi sangat canggih dan biaya sangat besar untuk memproduksi produk yang benar-benar berkualitas.

2.4.3 Nanohealing Nanohealing adalah salah satu teknologi yang vital. Dasarnya adalah teknologi ini memungkinkan untuk menghentikan pendarahan dengan cepat dan luka pada otak. Sebuah struktur nano baru yang dapat menghentikan pendarahan seketika baru-baru ini digunakan dan dikembangkan oleh MIT dibawah peninjauan dari Floyd Loop, penasihat umum Arch Therapeutics dan pendahulu spesialis bedah kardiovaskuler. Koloid yang digunakan dalam stuktur nano ini terbuat dari fragmen protein berukuran nano atau peptide. Peptide ini terdiri dari asam amino yang alami dan dapat diterima tubuh, yang dapat membentuk peptide lagi, sampai kemudian peptide-peptida yang terbentuk terikat bersama seperti serat, yang suasanaya mirip dengan kondisi tubuh. Serat serat tadi membentuk seperti jaring, dan menjadi penghalang darah yang akan keluar pembuluh, dan secara otomatis menghentikan pendarahan. Material ini mempunyai beberapa keuntungan bila dibandingkan metode lain untuk menghentikan pendarahan. Ini dapat melindungi luka dari oksigen dan menyediakan asam-amino untuk membentuk sel-sel baru yang menyebabkan luka sembuh lebih cepat. Setelah beberapa hari, tubuh akan membuang jaring peptide tadi, sehingga tidak perlu dibuang sendiri menggunakan alat tertentu. Material ini juga punya keuntungan jika diterapkan pada proses operasi. Material ini dapat menghentikan pendarahan dan dapat

membentuk protective layer diatas luka. Kemudian para dokter bedah dapat melakukan operasi seperti biasa karena material ini transparan. Ini akan mempermudah dokter bedah dengan bagian yang akan dioperasi terlihat lebih jelas dan para dokter tidak perlu membersihkan bagian itu berkali-kali dengan pendarahan yang sedikit. Harapan terbesarnya adalah, dokter bedah dapat melakukan operasi lebih cepat dan menurunkan proses komplikasi dalam tubuh. Saat ini para ilmuwan sedang mengembangkan teknologi tidak hanya operasi tubuh saja, tapi juga otak, yaitu dengan lebih mempercepat pertumbuhan neuron dalam otak dan mengecilkan resiko kematian, hal ini akan memakan waktu sekitar sepuluh tahun untuk diterapkan pada manusia (Ellis Behke)

2e. Percobaan nanohealing pada hati tikus besar, pendarahan berhenti dalam waktu yang sangat singkat, 8.6 sekon.

2.4.4 Nanoteknologi dan Perawatan Kanker (Cancer Treatment)

2f. Prosentase penyebab kanker

Penyakit kanker disebabkan oleh kerusakan gen yang mengontrol pertumbuhan dan pembelahan sel. Gen membawa instruksi dasar apa saja yang akan dilakukan oleh sel. Sel kanker membutuhkan asupan dasar untuk terus tumbuh. Suatu hormone seperti molekul menyebabkan didekat pembuluh darah untuk tumbuh dengan asupan oksigen dan nutrient yang

didapatkannya. Dengan mengoreksi kerusakan gen atau menghentikan asupan darah ke sel kanker, kita bisa membunuhnya. Deteksi dan diagnose dilakukan dengan mengkonfirmasi proses perkembangan dan pertumbuhan sel. Dasar dari penerapan naoteknologi pada Cancer Treatment ini adalah untuk membuat suatu agen yang dapat mendeteksi dan melakukan perawatan (cure). Karena ukurannya yang sangat kecil, nanopartikel dapat menembus dan beredar di dalam tubuh, mendeteksi kanker dari proses perubahannya, melepas therapeutic agen, dan memonitor keefektifannya. Ada dua cara konvensional dalam perawatan kanker. Pertama dengan mengoperasi dan membuang organ yang terkena kanker, batasannya disini adalah tidak semua organ dapat dibuang karena proses vitalnya. Metode kedua adalah dengan kemoterapi dan radiasi, tetapi perawatan ini mempunyai ketidakuntungan dan resiko-resiko, selain itu cenderung tidak efektif. Ada beberapa alat-alat nanoteknologi yang mempunyai kemampuan untuk diaplikasikan ke deteksi kanker dan perawatannya : 1). Cantilevers Sebuah batang yang sangat kecil ditanamkan dan dapat diatur untuk berikatan dengan molekul yang berhubungan dengan kanker. Molekul ini berikatan dan mengubah protein DNA yang terdapat pada tipe kanker tertentu karena disebabkan oleh perbedaan ketegangan dan cantilever cenderung untuk berikatan. Memonitor ikatan ini kita dapat mendeteksi sel kanker sejak dini dan melakukan perawatan.

2). Nanopores Nanopore mengijinkan salah satu helaian DNA untuk lepas pada waktu tertentu dan membuat gen-gen DNA pulih, karena dasar dan properti dari sebuah basa DNA dapat kita pelajari. Empat dari setiap basa DNA punya property yang unik, dan mengijinkan Nanopores ini untuk mengkode ulang informasi termasuk kode-kode gen yang error yang berhubungan dengan sel kanker.

2g. Skema Nanopores

3). Nanotube Nanotube lebih kecil dari nanopore dan dapat digunakan sebagai penunjuk dengan tepat dimana perubahan kode-kode DNA itu berlangsung. Dengan menggunakan nanotube, bentuk fisik DNA dapat ditelusuri dan informasi ini kemudian ditranslate kedalam peta topografi. Mutasi gen dapat dideteksi dengan Bulky Molecules yang sangat berguna untuk mendeteksi penyakit.

4). Nanoshell Nanoshell mempunyai inti dari silica dan bahan metal di lapisan luar (biasanya emas). Karena ukurannya, nanoshell akan lebih suka terkonsentrasi pada sel kanker. Fenomena fisik ini terjadi oleh fenomena yang dinamakan Enhanced Permeation Retention (EPR). Nanoshell lebih jauh lagi dapat dibuat untuk membawa suatu antigen yang mengekspresikan sel kanker itu sendiri. Spesifikasi ini berhubungan dengan tumor dan tidak berhubungan dengan sel-sel yang sehat. Penghancuran Jaringan yang Sakit teknologi ini

memanfaatkan nanoshells, mikroskopis bola kaca yang dilapisi emas. Nanoshells juga dapat dirancang untuk mengikat komponenkomponen tertentu dalam tubuh, dan kemudian dapat dipanaskan dengan laser untuk menghancurkan jaringan yang rusak tanpa menimbulkan kerusakan pada kulit lainnya oleh jaringan. Material berukuran 100 nanometer-10 ribukali lebih kecil ketimbang sel darah putih. Material itu terbuat dari lapisan atom emasyang ditempelkan pada bola silikon. Saat protein mengikat nanoshell ke sel tumor, dengan bantuan sinar inframerah,nanoshell akan memanas dan memanggang tumor. Musim panas ini, Departemen Pertahanan Amerika-yangdiam-diam meneliti metode pengobatan dengan pemanasan alirandarah-menyumbangkan dana US$ 3 juta kepada Halas dan koleganya, JeniferWest, untuk mengembangkan nanoshell dalam pengobatan kanker. Jika sukses, nanoshellakan mengubah secara radikal cara pengobatan kanker. Pasien akan bisa didiagnosisdan-untuk tumor stadium awaldiobatidalam satu kali kunjungan dokter. Selama ini, tumor penyebab kanker payudara baruterdeteksi setelah sekitar tiga tahun. Dengan kemampuan menyerap dan mengantarkan sinar inframerah yang luarbiasa, menurut Halas, nanoshell akanmenjadi "bom panas" berketepatan tinggi. Selsehat sekitar tumor bisa saja ada yang mati. Tapi jumlahnya jauh lebih sedikit ketimbangsel yang rusak akibat pembedahan atau terapi kimiawi

2h. Skema internalisasi nanoshell dalam sel kanker

Usaha yang keras telah dilakukan di bidang Cancer Treatment melalui nanoteknologi ini. Sebagai contoh, dana $16 milliar telah dikucurkan oleh National Cancer Institutes nanomedicine, dimulai dengan membuah keahlian pada lima institusi penelitian untuk berfokus pada pengembangan nanoteknologi bidang ovarian dan kanker pancreas. Nanoteknologi menyediakan masa depan yang menjanjikan pada

perawatan kanker, dan tentunya sebuah teknologi pasti mempunyai masalah untuk dapat diaplikasikan.

2.5 Hambatan penerapan Nanomedicine 1). Faktor biaya menjadi dasar untuk melakukan penelitian tentang Nanomedicine. Nanomedicine membutuhkan instrumen-instrumen yang canggih dan mutakhir. Hanya negara negara maju saja yang dapat melakukan ini. Karena instrument yang digunakan dapat diproduksi di dalam negeri, sedangkan negara berkembang untuk mendapatkan instrumennya saja harus bekerja sama dengan negara maju. 2). Nanopartikel yang mengalami multifungsi dalam melakukan proses targeting, delivery, imaging dapat memberikan efek klinik. Hal pertama dan tepat untuk mengatasi hal ini adalah mengembangkan studi dan penelitian lebih lanjut, sehingga factor-faktor yang ada pada regulatory nanopartikel bisa diketahui. 3). Adanya potensi penggunaan nanomedicine sebagai nanoweapon, yaitu senjata biologis untuk memusnahkan suatu golongan, hal ini karena nanopartikel sendiri mempunyai ukuran yang sangat kecil sehingga sulit dihindari jika sudah terkena dan masuk dalam tubuh. 4). Untuk diterapkan pada masyarakat luas, teknologi menjadi salah satu alasan mengapa negara-negara berkembang tidak mampu menerapkan nanoteknologi ini. 5). Nanomedicine membawa dampak etik bagi masyarakat,

masyarakat-masyarakat yang mempunyai kepercayaan tertentu, akan menganggap nanomedicine adalah sesuatu yang dilarang dan mengubah takdir ciptaan yang kuasa.

BAB III Penutup3.1 Kesimpulan Nanoteknologi (atau sering disebut dengan singkatan nanotech) adalah teknologi yang memanipulasi materi pada tingkat atom atau molekul. Tingkat atom atau molekul disebut dengan nanoscale. Nanoscale adalah sebuah ukuran antara 1 100 nm. Nanoteknologi memberikan dampak yang besar pada ekonomi dan masyarakat pada eranya, dengan kemajuan teknologi yaitu lebih baik, lebih cepat, lebih kuat, lebih kecil, dan bahan lebih sedikit. Nanoteknologi membawa dampak yang menjanjikan di semua lini kehidupan, mulai dari lingkungan, kedokteran dan lain-lain. Masa depan, nanoteknologi akan menjadi lebih baik yang terdiri dari pengkombinasian software dan hardware untuk mengatasi masalahmasalah di kehidupan sehari-hari. Nanomedicine adalah salah satu aplikasi nanoteknologi di bidang kedokteran. Peran nanomedicine adalah memonitor, mengkontrol,

memperbaiki dan mempertahankan semua system di dalam tubuh manusia, bekerja pada tingkat molekul menggunakan teknologi berskala nano, dan dikembangkan dengan tujuan membawa kemaslahatan besar di dunia kedokteran. Nanomedicine mempunyai prospek yang menjanjikan di bidang kedokteran, dunia kedokteran sangat dipengaruhi oleh kemajuan teknologi. Nanobot misalnya, menjadi cara yang prorpektus untuk melakukan pencegahan dan pengobatan sejak dini sehingga penggunaan obat-obatan konvensional tidak diperlukan. Masalah lain seperti tumor otak yang dalam tidak dapat diatasi oleh teknologi konvensional, dan nanoteknologi membawa probabilitas yang besar untuk ini. Pengimplementasian hal ini akan membawa nilai yang sangat besar untuk masyarakat, dengan mengatasi penyakit penyakit yang belum dapat disembuhkan saat ini. Nanomedicine mempunyai hambatan-hambatan antara lain faktor biaya, teknologi, etika dalam masyarakat, potensi multifungsi nanopartikel

dan potensi penggunaannya sebagai nanoweapon (senjata pemusnah massal).

3.2 Kritik dan saran 1). Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam makalah ini, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penyusun perlukan untuk kesempurnaan makalah ini. 2). Bagi para pembaca yang mencari informasi tentang Nanomedicine, dapat menggunakan makalah ini sebagai referensi.

Daftar Pustaka Hamirsia, Divna (2010). Application Nanotechnology to Medicine.

Kharagpur : ITT Kharagpur K.S Chandana. Nanorobotic as medicament. Ramsden, Jeremy. Essentials of Nanotechnology. Ventus Publishing ApS

http://siskhana.blogspot.com/ http://feyhockey06.blogspot.com/ http://en.wikipedia.org/