nanoshell studium generale

7/23/2019 Nanoshell Studium Generale

http://slidepdf.com/reader/full/nanoshell-studium-generale 1/12

BAB I PENDAHULUAN

1.1. 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 sifatsifat ma!netik,mekanik, listrik, termal, optik, kimia dan biolo!i

("ren!!ono, 2009). Nanoteknolo!i, suatu istilah #an! diberikan untuk studi #an! men!enai

fenomena dan manipulasi bahan pada skala atom, molekul dan makromolekul, dimana sifat

sifat bahan san!at berbeda dibandin!kan bahantersebut pada skala #! lebih besar. "eknolo!i

ini berker$a antara 1100 nm. %abun!an nanoteknolo!i den!an dunia kedokteran

disebut Nanomedi&ine.

Dunia kedokteran san!at terpen!aruh oleh kema$uan teknolo!i, selama ini teknolo!i

kon'ensional belum mampu beker$a pada tin!kat !el molekuler, den!an adan#a teknolo!i

baru (Nanoteknolo!i), pen!obatan suatu pen#akit dapat dilakukan pada tin!kat

!enmolekuler. ara ilmu*an sedan! berusaha men!emban!kan teknolo!i ini pada tahap

sempurna."idak han#a itu teknolo!i kon'ensional keban#akan tidak mampu

memilah seleksi antara sel baik dan sel $ahat, misaln#a sa$a kanker. +etika melalukankemoterapi maka se&ara lan!sun! selsel baik $u!a terkena dampakn#a meskipun ke&il.

+elemahan lain adalah pen!obatan kon'ensional dapat mempen!aruhi area tubuh di

sekitarn#a. +elemahan kelemahan teknolo!i tersebut dapat diatasi den!an teknolo!i pada

tin!kat mole&ular !en.Den!an adan#a Nanomedi&ine, memun!kinkan untuk men!obati

pen#akit den!an &epat, efektif, dan efisien. Nanomedi&ine dapat men!atasi masalah

masalah pada teknolo!i kon'ensional, diantaran#a adalahmembunuh sel kanker se&ara

efektif, dia!nosa &epat, pen!!antian or!anor!an selama ber$am$am (kulit, otot, or!an

pen&ernaan dan sensor).en!obatan men$adi tidak se!anas dimana mempen!aruhi area

tubuh#an! berpen#akit namun han#a mempen!aruhi sel #an! berpen#akit.

BAB II DASAR TEORI

1 | N a n o t e k n o l o g i



2.1. DASAR TEORI / LANDASAN TEORI

Nanoteknolo!i (atau serin! disebut den!an sin!katan nanote&h) adalah teknolo!i

#an! memanipulasi materi pada tin!kat atom atau molekul. "in!kat atom atau molekul

disebut den!an nanos&ale. Nanos&ale adalah sebuah ukuran antara 1 100 nm. Nanoteknolo!i

adalah teknolo!i #an! men!!unakan skalananometer, atau sepersemil#ar meter, merupakan

teknolo!i berbasis pen!elolaan materi berukuran nano atau satu per miliar meter,

danmerupakan lompatan teknolo!i untuk men!ubah dunia materi men$adi $auh lebih berhar!a

dari sebelumn#a.

Den!an men&iptakan -at hin!!a berukuran satu per miliar meter (nanometer), sifat

dan fun!si -at tersebut bisa diubah sesuai den!an #an! diin!inkan. ehelai rambut manusia,

se&ara kasarn#a memiliki diameter /0.000 nanometer. tu berarti ukurann#a bisa men&apai

100.000 kali lebih ke&il dari diameter sehelai rambut manusia.eluruh benda #an! di!unakan

dalam kehidupan seharihari tersusun dari atomatom berukuran nano. ara ilmu*an

men!atakan beker$a den!an partikelpartikel ini dapat memberi harapan untuk memban!un

mesin miniatur atom demi atom, sama seperti setiap mahkluk hidup $u!a tersusun dari atom.

+onsep selfassembl# (sistem dan alat #an! men!emban!kan dirin#a sendiri berdasarkan pada reaksi kimia maupun interaksi #an! lain antar komponen berskala nano $u!a men$adi tren utama

dalam nanoteknolo!i.

Nanomedi&ine adalah salah satu aplikasi nanoteknolo!i di bidan!kedokteran. eran

nanomedi&ine adalah memonitor, men!kontrol,memperbaiki dan mempertahankan semua

s#stem di dalam tubuhmanusia, beker$a pada tin!kat molekul men!!unakan teknolo!i

berskalanano, dan dikemban!kan den!an tu$uan memba*a kemaslahatan besar didunia

kedokteran. en!!abun!an Nanoteknolo!i den!an dunia kedokterandia*ali dari

pen!!unakan Nanomaterial pada aplikasi pen!obatan daninstrumen nanoele&tri& biosensor.

kuran dari Nanomaterial sendiri miripden!an keban#akan struktur molekul biolo!i.

"eknolo!i ini sekaran!ber!erak di "eknolo!i olekul dan aplikasin#a san!at berprospek di

masadepan dan menu$u pen!emban!an pada peralatan dia!niosa, a!en biolo!i,aplikasi terapi

fisik, dan dru! deli'er# 'ehi&le.

BAB III PEMBAHASAN




3.1. APA ITU NANOMEDICINE ?

Nanomedi&ine adalah salah satu aplikasi nano teknolo!i di bidan! kedokteran . eran

nanomedi&ine adalah memonitor, men!kontrol,memperbaiki dan mempertahankan semua

s#stem di dalam tubuh manusia, beker$a pada tin!kat molekul men!!unakan teknolo!i

berskalanano, dan dikemban!kan den!an tu$uan memba*a kemaslahatan besar didunia

kedokteran. en!!abun!an Nanoteknolo!i den!an dunia kedokteran dia*ali dari

pen!!unakan Nanomaterial pada aplikasi pen!obatan dan instrumen nanoele&tri& biosensor.

kuran dari Nanomaterial sendiri mirip den!an keban#akan struktur molekul biolo!i.

"eknolo!i ini sekaran! ber!erak di "eknolo!i olekul dan aplikasin#a san!at berprospek di

masadepan dan menu$u pen!emban!an pada peralatan dia!niosa, a!en biolo!i,aplikasi terapi

fisik, dan dru! deli'er# 'ehi&le.

2.b Dia!ram model inte!rasi Nanoteknolo!i dan +edokteran

3.2 Prinsip dn Ap!i"si Nn#$%"n#!#&i di Bidn& K%d#"$%rn




3.2.1 Nn#'#$s

Nanoteknolo!i dalam dunia medis (kedokteran) melibatkan aplikasi dari nanopartikel#an! saat kini sedan! dalam pen!emban!an dan penelitian #an! melibatkan pen!!unaan

robot berukuran nano ini diproduksi den!an tu$uan untuk melakukan perbaikan (repair ) pada

tin!katsel. Nanobot $u!a memun!kinkan untuk melakukan kalkulasi kompleks #an! tidak

mun!kin dilakukan, melakukan pemban!unan molekul dan memperbaikin#a. ukurann#a

#an! san!at ke&il, nanobot mampu mele*ati setiap ba!ian tubuh manusia dan men&ari selsel

#an! men!alami kelainan dan men!han&urkann#a. Nanobot dikonstruksi oleh atomatom

karbon #an! berstruktur intan. 3al ini karena struktur intan san!at inert dan berkekuatan

besar. Nanobot memiliki dua komunikasi #an! san!at sederhana. Dia akan merespon sin#al

akustik dan mendapatkan ener!#. Atau dia akan menerima instruksi pro!ram le*at sumber

sumber dari luar misaln#a !elomban! suara. ni akan men!i$inkan pen!!una dokter untuk

menin$au posisi or!anor!an #an! bermasalah, dan memonitor pro!ress kesembuhan pasien

dan dapat $u!a merubah instruksi kepada nanobot untuk menin$au proses pen#embuhan lain.

+etika tu!as sudah berakhir,nanobot akan keluar dari tubuh manusia.

esin ini akan men!hadapi beberapa keadaan fisika #an! unik. ada skala ke&il,

&airan kental mun&ul seba!ai seba!ai molase, dan !erak 4ro*n membuat se!alan#a ber!erak

tanpa henti. en!ambil inspirasi dari motor biolo!is selsel hidup, ahli kimia sedan! bela$ar

ba!aimana memanfaatkan dinamika protein untuk da#a mikron dan nanosi-e mesin den!an

reaksi reaksi katalitik.




2&. lustrasi Desain Nanobot

4eberapa aplikasi nanobot #an! memun!kinkan ba!i kehidupanseharihari adalah

1. +rim #an! men!andun! nanobot mun!kin di!unakan untuk men!obati suatu pen#akit

atau pera*atan kulit. Nanobot akan membuan! selselkulit #an! rusak dan

men!eluarkan -at sema&am oil. ni memun!kinkan untuk membuat 6pembersihan

#an! sempurna7 #aitu den!an masuk keporipori dan membersihkan kotoran

didalamn#a. +rim tersebut dapat berupa krim pemutih, krip pen!hilan! kerut dan

seba!ain#a.2. Air pembersih mulut #an! men!andun! 6smart nanoma&hines7 dapat

men!identifikasi dan membunuh bakteri patho!en, men$a!a mulut dari $amur #an!

merusak !i!i dan membuat mulut bersih dari patho!en dan pen#akit. 8ebih $auh la!i,

alat pintar ini dapat men!identifikasi sisa makanan, tartar, dan melepasn#a dari !i!i.

Nanobot #an! dikemban!kan di bidan! ini dapat men$an!kau seluruh permukaan

mulut #an! sikat !i!idan pasta !i!i tidak san!!up men$an!kaun#a. ereka dapat

dibua tdalam ordo beberapa menit setelah itu mereka men!han&urkan dirin#a sendiri

dan terbuan! bersama sisa makanan.. Nanobot dapat dibuat seba!ai s#stem imun sehin!!a mampumembunuh bakteri

patho!en dan bahkan men!han&urkan DNARNA'irus di dalam tubuh manusia.

+etika patho!en masuk tubuh, nanobot membuah luban! di permukaan pato!en dan

men#ebabkan isi patho!en keluar sehin!!a s#stem pato!en tersebut tidak la!i

beker$a.:. +etika beker$a di pembuluh darah, alat ini dapat mendeteksi -at kapuratau




lemak #an! menutupi arteri $antun!, dan nanobot dapat men!han&urkan -at ini.

Arteri #an! rusak dapat diperbaiki men!!unakan alat ;ell 3erdin!. ni dapat

dilakukan den!an memposisikan se&ara tepat dan sell den!an benar. etode ini akan

men&e!ah pen#akit #an! palin! ditakuti oran! tua #aitu pen#akit $antun!.Namun ada

beberapa masalah dalam penelitian tentan! nanobot #aitu, membutuhkan dana #an!

san!at besar, desain #an! san!at kompleks danketelitian tin!!i, sulit berhubun!an

den!an manusia se&ara lan!sun! karena ukurann#a #an! san!at ke&il, dapat

di!unakan oran! $ahat seba!ai sen$ata biolo!is untuk memusnahkan suatu kelompok.

3.2.2 Dr(& D%!i)%r*

en!obatan di saat sekaran! memiliki beberapa kelemahan antaralain (i) ntuk

mendapatkan obat harus melalui proses administrasi #an! ketat dan dosis berbedabeda untuk

berba!ai $enis obat, efek sampin! n#a pun besar (ii) 4an#ak obatobat #an! man$ur #an!

komposisin#a sendiri dila*an oleh s#stem pertahanan tubuh sebelum membunuh pato!en

#an! men#eran! tubuh. (iii) embran lipid !anda pada sel eukariotik, adalah sasaran #an!

pentin! untuk obat, tetapi hidropobia dari molekul obat membutuhkan afinitas #an! tin!!i

a!ar &ompatibel den!an membrane tersebut dan dapat mentransportasikan molekul

#an! dibutuhkan pada poin tertentu di dalam membrane.

eba!aimana sekaran! obat semakin ke&il, mereka akan dapat den!an mudah

<men#elinap< mele*ati mekanisme pertahanan tubuh danakan mampu men&apai tempattempat #an!

obat #an! tersedia saat ini tidak bisa ter&apai. +arena sen#a*a #an! lebih ke&il memiliki area

permukaan besar den!an rasio 'olume, obat baru ini $u!a harus lebih reaktif. Dru! deli'er#

adalah suatu teknolo!i nano #an! ber!erak pada pembuatan partikel obat seukuran nano.

ada keadaan normal, hal #an! diin!inkan pasien adalah efek sampin! obat #an! sedikit,

har!a ter$an!kau dan mudah tersedia.ntuk obat #an! diin$eksikan, nanoteknolo!i telah

men!ubah dosis baru #an! san!at mudah untuk dikelola. ni lebih men#enan!kan ba!i pasien

dan berhar!a kompetitif di pasaran.

eba!ai &ontoh, =ohnson >=ohnson men!un!kapkan bah*a ?lan@s Nano;r#stal

"e&hnolo!# akan di!unakan di klinik hase , untuk formula in$eksi seperti

peliperodatepalmitate, obat untuk s&hi-openia, diun!kapkan oleh oradi. ni adalah formula

in$eksi baru #an! akan men!atasi kelemahan formula lama #aitu 6tak larut di dalam &airan

tubuh7 teknolo!i nano men!ubah partikel obat ini men$adi sekitar 200 nm.




eluan! baru di 6implantable deli'er# s#stem7 $u!a datan!, #an! mana saat ini

mas#arakat masih men!!unakan obatobat suntikan, #an! dapat men#ebabkan firstorder

kineti&s (konsentrasi darah naik, kemudianmenurun drasti& sepan$an! *aktu), ini dapat

men#ebabkan berkuran!n#a khasiat obat karena konsentrasi obat berkuran! sepen$an! *aktu

sebelum men&apai tar!et.

2d. roses re'olusi dru! deli'er# den!an adan#a nanoteknolo!i

erusahaan farmasi sudah mulai men!!unakan teknolo!i nanountuk men!emban!kan

obat !enetik #an! ditar!etkan. 3al ini memun!kinkan untuk pen!emban!an obat #an! lebih

tepat, dan membuatn#a lebih &epat untuk memutuskan apakah substansi tersebu t&o&ok untuk

di!unakan dalam obat.Nanoteknolo!i membantu untuk menemukan obat ba!i suatu pen#akit,

karena nanoteknolo!i memun!kinkan untuk melakukan stud isampai tin!kat molekul.

"eknolo!i nano dapat mendeteksi pen#akit pada le'el molekul dan melakukan

dia!nosis $auh sebelum !e$ala pen#akit itu mun&ul. 3al ini didukun! den!an memonitor

perubahan !a#a atom atau konduktansi ion dari satu Reseptor atau &elah ionion. +etika

partikelpartikel obat telah tertanam, inilah #an! memun!kinkan untuk ter$adi n#aperubahan

tertentu. "etapi, untuk diproduksi dalam skala industri, ini membutuhkan teknolo!i san!at

&an!!ih dan bia#a san!at besar untuk memproduksi produk #an! benarbenar berkualitas.




3.2.3 Nn#$%"n#!#&i dn P%r+$n Kn"%r ,Cn-%r Tr%$%n$

2f. rosentase pen#ebab kanker

en#akit kanker disebabkan oleh kerusakan !en #an! men!ontro lpertumbuhan dan

pembelahan sel. %en memba*a instruksi dasar apa sa$a#an! akan dilakukan oleh sel. el

kanker membutuhkan asupan dasar untuk terus tumbuh. uatu hormone seperti molekul

men#ebabkan didekat pembuluh darah untuk tumbuh den!an asupan oksi!en dan nutrient

#an! didapatkann#a. Den!an men!oreksi kerusakan !en atau men!hentikanasupan darah ke

sel kanker, kita bisa membunuhn#a. Deteksi dan dia!nose dilakukan den!an men!konfirmasi

proses perkemban!an dan pertumbuhan sel. Dasar dari penerapan naoteknolo!i pada ;an&er

"reatment ini adalah untuk membuat suatu a!en #an! dapat mendeteksi melakukan pera*atan (&ure).

+arena ukurann#a #an! san!at ke&il,nanopartikel dapat menembus dan beredar di dalam tubuh, mendeteksi

kanker dari proses perubahann#a, melepas therapeuti& a!en, danmemonitor keefektifann#a.

Ada dua &ara kon'ensional dalam pera*atan kanker. ertama den!an men!operasi dan

membuan! or!an #an! terkena kanker,batasann#a disini adalah tidak semua or!an dapat dibuan!

karena proses 'italn#a. etode kedua adalah den!an kemoterapi dan radiasi, tetapi pera*atan ini

mempun#ai ketidakuntun!an dan resikoresiko, selain itu &enderun! tidak efektif.




Ada beberapa alatalat nanoteknolo!i #an! mempun#ai kemampuan untuk diaplikasikan ke

deteksi kanker dan pera*atann#a

1. Cn$i!%)%rs

ebuah batan! #an! san!at ke&il ditanamkan dan dapat diatur untuk berikatan den!an

molekul #an! berhubun!an den!an kanker. olekul ini berikatan dan men!ubah protein DNA #an!

terdapat pada tipe kanker tertentu karena disebabkan oleh perbedaan kete!an!an dan &antile'er

&enderun! untuk berikatan. emonitor ikatan ini kita dapat mendeteksi sel kanker se$ak dini

dan melakukan pera*atan

2. Nn#p#r%s

Nanopore men!i$inkan salah satu helaian DNA untuk lepas pada *aktu tertentu dan

membuat !en!en DNA pulih, karena dasar dan properti dari sebuah basa DNA dapat kita

pela$ari. ?mpat dari setiap basa DNA pun#a propert# #an! unik, dan men!i$inkan Nanopores

ini untuk men!kode ulan! informasi termasuk kodekode !en #an! error #an! berhubun!an

den!an sel kanker.




3. Nn#$('%

Nanotube lebih ke&il dari nanopore dan dapat di!unakan seba!a ipenun$uk den!an tepat

dimana perubahan kodekode DNA itu berlan!sun!. Den!an men!!unakan nanotube, bentuk

fisik DNA dapat ditelusuri dan informasi ini kemudian ditranslate kedalam petatopo!rafi.

utasi !en dapat dideteksi den!an 4ulk# ole&ules #an! san!at ber!una untuk mendeteksi pen#akit

0. Nn#s%!!

Nanoshell mempun#ai inti dari sili&a dan bahan metal dilapisan luar (biasan#a emas).

+arena ukurann#a, nanoshell akan lebih suka terkonsentrasi pada sel kanker. enomena fisik

ini ter$adi oleh fenomena #an! dinamakan ?nhan&ed ermeation Retention(?R). Nanoshell

lebih $auh la!i dapat dibuat untuk memba*a suatu anti!en #an! men!ekspresikan sel kanker

itu sendiri. pesifikasi ini berhubun!an den!an tumor dan tidak berhubun!an den!an selsel

#an! sehat. en!han&uran =arin!an #an! akit teknolo!i ini memanfaatkan nanoshells,

mikroskopis bola ka&a #an! dilapisiemas.

Nanoshells $u!a dapat diran&an! untuk men!ikat komponenkomponen tertentu dalam

tubuh, dan kemudian dapat dipanaskan den!an laser untuk men!han&urkan $arin!an #an!

rusak tanpa menimbulkan kerusakan pada kulit lainn#a oleh $arin!an. aterial berukuran 100

nanometer10 ribukali lebih ke&il ketimban! sel darah putih. aterial itu terbuat dari lapisan atom




emas #an! ditempelkan pada bola silikon. aat protein men!ikat nanoshell ke sel tumor,

den!an bantuan sinar inframerah, nanoshell akan memanas dan meman!!an! tumor.

usim panas ini,Departemen ertahanan Amerika#an!diamdiam meneliti metode

pen!obatan den!an pemanasan aliran darahmen#umban!kan dana B $uta kepada 3alas dan

kole!an#a, =eniferCest, untuk men!emban!kan nanoshell dalam pen!obatan kanker. =ika

sukses, nanoshella kan men!ubah se&ara radikal &ara pen!obatan kanker.

2h. kema internalisasi nanoshell dalam sel kanker

saha #an! keras telah dilakukan di bidan! ;an&er "reatment melalui nanoteknolo!i

ini. eba!ai &ontoh, dana B1 milliar telah diku&urkan oleh National ;an&er nstitute@s

nanomedi&ine, dimulai den!an membuah keahlian pada lima institusi penelitian untuk

berfokus pada pen!emban!an nanoteknolo!i bidan! o'arian dan kanker pan&reas.

Nanoteknolo!i men#ediakan masa depan #an! men$an$ikan pad apera*atan kanker.

KESIMPULAN

Nanoteknolo!i (atau serin! disebut den!an sin!katan nanote&h)adalah

teknolo!i #an! memanipulasi materi pada tin!kat atom ataumolekul. "in!kat atom

atau molekul disebut den!an nanos&ale. Nanos&aleadalah sebuah ukuran antara 1

100 nm. Nanoteknolo!i memberikandampak #an! besar pada ekonomi dan

mas#arakat pada eran#a, den!ankema$uan teknolo!i #aitu lebih baik, lebih &epat,

lebih kuat, lebih ke&il, danbahan lebih sedikit. Nanoteknolo!i memba*a dampak #an!men$an$ikan disemua lini kehidupan, mulai dari lin!kun!an, kedokteran dan lain




lain.asa depan, nanoteknolo!i akan men$adi lebih baik #an! terdiri

daripen!kombinasian soft*are dan hard*are untuk men!atasi masalahmasalah

di kehidupan seharihari.

Nanomedi&ine adalah salah satu aplikasi nanoteknolo!i di bidan!kedokteran.

eran nanomedi&ine adalah memonitor, men!kontrol,memperbaiki dan

mempertahankan semua s#stem di dalam tubuhmanusia, beker$a pada tin!kat molekul

men!!unakan teknolo!i berskalanano, dan dikemban!kan den!an tu$uan memba*a

kemaslahatan besar didunia kedokteran. Nanomedi&ine mempun#ai prospek #an!

men$an$ikan dibidan! kedokteran, dunia kedokteran san!at dipen!aruhi oleh

kema$uanteknolo!i. Nanobot misaln#a, men$adi &ara #an! prorpektus

untukmelakukan pen&e!ahan dan pen!obatan se$ak dini sehin!!a pen!!unaanobat

obatan kon'ensional tidak diperlukan. asalah lain seperti tumor otak#an! dalam

tidak dapat diatasi oleh teknolo!i kon'ensional, dannanoteknolo!i memba*a

probabilitas #an! besar untuk ini.en!implementasian hal ini akan memba*a nilai

#an! san!at besar untukmas#arakat, den!an men!atasi pen#akit pen#akit #an!

belum dapatdisembuhkan saat ini.

DATAR PUSTAKA

• 3amirsia, Di'na (2010). Appli&ation Nanote&hnolo!# to edi&ine. +hara!pur "".

+hara!pur+. ;handana. Nanoroboti& as medi&ament.

• Ramsden, =erem#. ?ssentials of Nanote&hnolo!# . Eentus ublishin! Ap.

• httpsiskhana.blo!spot.&om

• httpfe#ho&ke#0.blo!spot.&om

• httpen.*ikipedia.or!


http://feyhockey06.blogspot.com/

http://feyhockey06.blogspot.com/

nanoshell studium generale

Documents