Nanoteknologi adalah ilmu yang mempelajari material berukuran nanometer, mulai dari karakteristik, pembuatan, hingga pemanfaatannya. Saat ini material berukuran nano telah dimanfaatkan di berbagai bidang, tak terkecuali bidang medis. Penerapannya bermacam-macam, mulai dari targeted drug delivery hingga tissue engineering.
Contoh pemanfaatan material berukuran nano di dunia medis yang sangat erat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah penggunaan lipid nanoparticle (LNP) pada vaksin COVID-19 buatan Pfizer dan Moderna. Vaksin COVID-19 buatan Pfizer dan Moderna merupakan vaksin mRNA yang bekerja dengan cara memasukkan komponen materi genetik yang direkayasa agar menyerupai virus penyebab COVID-19 ke dalam tubuh sehingga tubuh memproduksi antibodi yang bisa melawan virus tersebut.
Lipid nanoparticle (LNP) memiliki peran yang krusial dalam keberhasilan vaksin mRNA. mRNA dari vaksin membawa instruksi untuk membuat protein yang menyusun permukaan sel virus sehingga harus diantarkan dan dilepaskan tepat di sitoplasma sel supaya tubuh bisa membentuk antibodi terhadap virus. LNP bertindak sebagai pelindung mRNA yang mudah hancur dalam tubuh, membawa mRNA ke dalam sel, dan melepasnya ke sitoplasma.
Contoh lain adalah pemanfaatan carbon nanotube (CNT) yang dimanfaatkan dalam rekayasa jaringan (tissue engineering). Rekayasa jaringan bertujuan memulihkan, memelihara, memperbaiki, atau mengganti jaringan biologis. Oleh karena itu, diperlukan sel yang bisa berperilaku seperti sel asli di dalam tubuh. Material yang digunakan untuk menggantikan sel asli harus kompatibel dengan tubuh untuk mencegah berhentinya pertumbuhan sel. Rekayasa material nano memungkinkan pembuatan jaringan yang berbeda-beda tergantung pada desainnya. Misalnya, untuk membuat jaringan saraf, dibutuhkan material yang dapat menghantarkan listrik dengan baik.
Carbon nanotube (CNT) dapat digunakan dalam rekayasa jaringan karena memiliki konduktivitas listrik yang baik, sifatnya stabil, dan kuat. Karena konduktivitasnya, CNT digunakan dalam rekayasa jaringan jantung, yang dapat diterapkan dalam perawatan pasien yang memiliki cacat kardiovaskular atau gagal jantung. Selain itu, CNT juga kompatibel dengan sel tulang dan telah terbukti dapat menghasilkan perbaikan tulang yang dapat digabung sepenuhnya dengan tulang baru. Contoh pemanfaatan rekayasa jaringan tulang adalah untuk memperkuat implan tulang buatan.
Selain kedua contoh di atas, masih banyak lagi material berukuran nano yang sedang diteliti dan dikembangkan untuk dimanfaatkan di bidang kesehatan. Mengingat potensi dan manfaatnya yang sangat besar, sudah selayaknya kita ikut mendukung dan menaruh perhatian pada riset rekayasa nanomaterial.
Oleh:
Aliya Febrianti
Program Studi Rekayasa Nanoteknologi
Referensi:
Without these lipid shells, there would be no mRNA vaccines for COVID-19 (acs.org)