Aplikasi nanotekhnologi pada bidang kedokteran dan farmaseutikal telah mengalami perkembangan pesat pada abad ke 20 ini. Nanotekhnologi merupakan perlakuan pada suatu atom atau molekul kedalam suatu struktur untuk menghasilkan material (nanomaterial) dan alat (nanodevices) dengan fungsi khusus. Nanomaterial dapat diklasifikasikan berdasarkan dimensi menjadi : (1)nanorods, kawat berukuran nano dengan dimensi kurang dari 100nm, (2) tabung, fiber, platelet yang memiliki dimensi kurang dari 100nm dan (3) partikel, quantum dots, dengan dimensi kurang dari 100nm. Nanomaterial juga dapat dibedakan berdasarkan komposisi fasenya yaitu : (1) nanomaterial dengan fase solid tunggal, crystalline, partikel amorf, dan layers, (2) multiphase solid, dan (3) multi-phase system yang mencakup koloid, aerogel, ferro fluid dan lain sebagainya (Nikalje, 2015). Nanomaterials, yang diklasifikasikan menjadi nanocrystalline dan material dengan nanostruktur banyak digunakan dalam rekayasa jaringan, enkapsulasi obat, penggantian tulang, dan prosthesis seperti neuroprostetik, organ artifisial dan prostetik maxillofacial (Yadav et al., 2018).
Gambar 1. Skema nanotekhnologi (Nikalje, 2015)
Nanopartikel didefinisikan sebagai suatu partikel terdispersi atau berbentuk solid dengan ukuran 10-100nm. Obat-obatan yang akan dibawa oleh nanopartikel akan terlarut, terperangkap, dikapsulasi maupun menempel pada matriks nanopartikel. obat yang dibawa oleh nanopartikel polimerik dapat dilepaskan melalui proses desorpsi, difusi atau melalui erosi nanopartikel pada jaringan target. Terdapat berbagai jenis nanopartikel, diantaranya adalah liposom, nanopartikel polimerik, dendrimer, nanopartikel magnetik, micelle dan nanogel seperti tampak pada gambar 2 dibawah ini (A.Z. et al., 2012; Mudshinge et al., 2011; Sirisha and D’Souza, 2017).
Gambar 2. Gambar skematik berbagai tipe nanopartikel (Sirisha and D’Souza, 2017)
Nanopartikel polimerik merupakan suatu jenis nanopartikel yang tersusun atas polimer yang dapat didegradasi secara alami didalam tubuh. Keuntungan dalam penggunaan nanopartikel jenis ini dalam system penghantaran obat adalah (Sirisha and D’Souza, 2017):
· Meningkatkan stabilitas dari agen farmasetika yang mudah menguap
· Mudah dan murah dalam proses fabrikasinya tterutama untuk pembuatan dalam skala besar
· Dapat menghantarkan obat dengan konsentrasi lebih tinggi dan pada lokasi yang spesifik (diinginkan)
Nanopartikel polimerik terdiri dari 2 subklas yaitu nanokapsul dan nanosphere. Nanokapsul merupakan suatu sistem dimana obat dibatasi oleh membran polimerik sehingga membentuk suatu kavitas, sehingga obat akan terdispersi didalam matriks polimer. Bentuk lain dari nanopartikel polimerik adalah nanosphere, yang merupakan suatu sistem matriks, dimana matriks secara seragam terdispersi. Sebagai contoh dari nanophere ini adalah dendrimers. Dendrimer merupakan polimer yang unik, dengan makromolekul yang sangat bercabang, dengan ukuran dan bentuk yang dapat dikontrol. Dendrimer dibuat dari monomer menggunakan langkah konvergen atau divergen polimerisasi. Obat-obatan yang akan dibawa dapat diproses dengan kompleksasi maupun enkapsulasi dengan dendrimer (Sirisha and D’Souza, 2017).
Terdapat berbagai polimer dari yang alami hingga sintetik. Polimer alami yang digunakan seperti gelatin, albumin, chitosan, DNA dan alginate memiliki kelemahan berupa mudah terdegradasi dan memiliki potensi antigenisitas. Polimer sintetik contohnya adalah polyester like polycaprolactone (PCL), poly lactic acid (PLA) atau monomer yang dapat berpolimerisasi seperti poly alkil cyanoacrylate . berdasarkan sifat nya, nanopartikel polimerik dapat dibedakan menjadi biodegradable seperti poly (L-lactide) dan poly glycolide (PGA) dan nondegradable seperti polyurethane (A.Z. et al., 2012; Sirisha and D’Souza, 2017). Nanopartikel yang mengandung polimer biodegradable akan mengalami hidrolisis di dalam tubuh, menghasilkan monomer metabolit yang dapat didegradasi seperti asam laktat dan asam glikolat. Nanopartikel polimerik biodegradable dengan konjugasi obat digunakan untuk penghantaran obat, yang bersifat stabil didalam darah, non-toksik dan non-trombogenik (A.Z. et al., 2012; Aftab et al., 2018).
Nanopartikel polimerik seringkali dilapisi dengan surfaktan non-ionik untuk meminimalisir interaksi imunologis , sebagai contoh opsonisasi atau pengenalan nanopartikel oleh sel limfosit T-CD8. Selain itu hal ini juga untuk menghindari interaksi intermolekular pada permukaan antar nanopartikel, misalnya daya van der was, interaksi hidrofobik atau ikatan hidrogen (A.Z. et al., 2012).
Nanopartikel polimerik saat ini telah banyak digunakan, salah satunya sebagai pembawa obat-obat antikanker. Salah satu keuntungan menggunakan nanopartikel untuk terapi antikanker ini adalah nanopartikel dapat dimodifikasi dengan ligand spesifik seperti asam folat (FA), aptamers (Apt), peptide dan antibods (Abs), sehingga dapat menujur target obat yang diinginkan. Hal ini juga bermanfaat dalam mengurangi dosis, frekuensi pemberian obat serta efek samping dari agen antikanker. Sebagai salah satu contohnya adalah penggunaan nanopartikel PLGA untuk enkapsulasi antikanker seperti paklitaksel (PTX), 9-nitrocamtothecin, cisplatin, DOX, haloperidol dan estradiol. Enkapsulasi DOX didalam PEGylated PLGA diketahui dapat meningkatkan efek anti-tumor DOX, dan menurunkan efek toksiknya dengan menekan creatinine phosphokinase (CPK) serum dibandingkan dengan DOX bebas (Aftab et al., 2018).
Pustaka
A.Z., W., K., N., K.H., M., H., C., 2012. Nanoparticles as drug delivery systems. Pharmacol. Reports 64, 1020–1037.
Aftab, S., Shah, A., Nadhman, A., Kurbanoglu, S., Ays, S., 2018. Nanomedicine : An e ff ective tool in cancer therapy 540, 132–149.
Mudshinge, S.R., Deore, A.B., Patil, S., Bhalgat, C.M., 2011. Nanoparticles: Emerging carriers for drug delivery. Saudi Pharm. J. 19, 129–141.
Nikalje, A.P., 2015. Nanotechnology and its Applications in Medicine. Med. Chem. (Los. Angeles). 5, 81–89.
Sirisha, V.L., D’Souza, J.S., 2017. Polysaccharide-Based Nanoparticles as Drug Delivery Systems 7, 1118–1122.
Yadav, H.K.S., Alsalloum, G.A., Al Halabi, N.A., 2018. Nanobionics and nanoengineered prosthetics, Nanostructures for the Engineering of Cells, Tissues and Organs: From Design to Applications. Elsevier Inc.
