NANOTEKNOLOGI

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Dewasa ini pembuatan obat-obatan dalam dunia farmasi dapat dilakukan menggunakan macam-macam teknologi. Teknologi yang berkembang saat ini adalah nanoteknologi yang merupakan suatu design yang memanfaatkan material dan struktur dengan ukuran berskala nanometer. Nanoteknologi sangat bermanfaat dalam produk-produk yang dihasilkan farmasi karena obat-obat yang dihasilkan memiliki ukuran molekul dengan skala nanometer sehingga dapat mempercepat proses absorbsi obat. Oleh karena itu, efek terapi yang terdapat dalam obat dapat diserap secara maksimal.

Produk-produk yang dihasilkan dalam dunia farmasi sangatlah banyak, dari sediaan obat yang berupa obat oral, injeksi bahkan obat yang digunakan pada rectal. Pembuatan produk-produk tersebut dapat menggunakan teknologi yang berupa nanoteknologi. Oleh karena itu, kami mengambil spesifikasi pembahasan tentang peranan nanoteknologi terhadap salah satu sediaan farmasi yang berupa kapsul. Dengan demikian, kami mengangkat judul “Peran Nanoteknologi Dalam Pembuatan Kapsul”.

I.2 Tujuan

-   Untuk mengetahui inovasi dalam pembuatan kapsul

- Untuk mengetahui design terbaru dalam produk-produk farmasi yang menggunakan nanoteknologi

-   Untuk mengetahui aplikasi nanoteknologi dalam bidang farmasi

BAB II

PEMBAHASAN

1.      Definisi Nanoteknologi

Nanoteknologi merupakan desain, fabrikasi, karakterisasi dan pemanfaatan atas material, struktur dan piranti yang memiliki ukuran kurang dari seratus nanometer (1 nm = 10-9 m; 100 nm = 10-7 m) paling tidak pada satu dimensi.

Nanoteknologi berkembang karena dorongan kebutuhan pada material dengan karakteristik bahan atau material yang tidak secara alami terdapat di alam atau belum ditemukan. Daripada mencari material dengan karakteristik yang sesuai di alam para peneliti mencoba meniru bagaimana alam melakukan proses manipulasi pada skala nano dan kemudian mencoba membuat material baru dengan nanoteknologi.

Ada dua pendekatan nominal untuk membuat material dengan nanoteknologi, sebagai berikut :

a.     Top-down   

Pembuatan struktur skala nano dengan teknik-teknik machining, coating, atomisasi, dispersi dan etching. Cara pertama ini relatif lebih sederhana disbanding cara kedua.

b.    Bottom-up

Disebut juga molecular nanotechnology, pembuatan struktur skala nano dengan menyusun struktur organic maupun anorganik secara atom-per-atom atau molekul-per-molekul.

2.       Perkembangan Nanoteknologi secara Global

Aktivitas pengembangan nanoteknologi secara global melonjak secara drastis pada kurun waktu beberapa tahun terakhir, karena secara ekonomis nanoteknologi sudah mulai menampakkan hasil yang dijanjikan. Lebih dari 500 grup riset mengklaim bahwa aktivitas inti mereka adalah pengembangan nanoteknologi. Ratusan perusahaan high-tech start-up mengusung dan menjual penemuan nanoteknologi mereka.

 Banyak perusahaan farmasi, kimia dan IT multinasional memiliki proyek penelitian dan pengembangan untuk nanoteknologi. Sejak 2005 nanoteknologi telah memasuki tipping point dan mulai berkembang  cepat. Dengan prospek seperti ini, tidaklah mengherankan apabila hampir semua negara maju telah membuat rencana strategis serta melakukan aktivitas-aktivitas guna mengembangkan kompetensi dan kapabilitas yang berhubungan dengan nanoteknologi.

Perkembangan riset nano-bioteknologi dapat dibagi menjadi dua yaitu aplikasi teknologi nano ke dalam bioteknologi dan aplikasi molekul biologi sebagai material nano. Untuk yang pertama dapat dibagi menjadi tiga berdasar kegunaannya yaitu teknologi untuk melihat seperti pengembangan partikel nano dan penggunaan scanning probe microscopy, kemudian teknologi untuk menganalisa dengan contoh biochip seperti DNA dan protein chip, selanjutnya yang ketiga adalah teknologi untuk merekayasa molekul biologi seperti berbagai kapsul nano untuk drug delivery system, dsb.

Untuk aplikasi kedua, biologi molekul yang digunakan beragam mulai dari DNA, peptida dan protein yang digunakan untuk membuat material nano seperti kabel nano, tabung nano, dll. Menurut trend perkembangannya, riset nano-bioteknologi dimulai dari aplikasi pertama dan sekarang mengarah kepada aplikasi kedua. Dari sektor industri, investasi yang dikeluarkan untuk membentuk perusahaan-perusahaan baru bidang nano-teknologi, hampir separuhnya diperuntukkan untuk perusahaan nano-bioteknologi. Hampir seluruh dari perusahaan nano-bioteknologi bergerak di bidang kesehatan seperti diagnostik, pencarian obat, penghantaran obat

3.      Kapsul sebagai aplikasi dari nanoteknologi

a.       Definisi Kapsul

Merupakan bentuk sediaan padat yang terbungkus dalam suatu cangkang keras atau lunak yang dapat larut.

b.      Keuntungan dan Kerugian Bentuk Sediaan Kapsul;

·         Keuntungan bentuk sediaan kapsul, antara lain:

-          Bentuknya menarik dan praktis

-          Cangkang kapsul tidak berasa sehingga dapat menutupi obat yang memiliki rasa dan berbau tidak enak.

-          Mudah ditelan dan cepat hancur/larut dalam perut sehingga obat dapat diabsorbsi

-          Dapat dikombinasikan dengan beberapa macam obat dan dosis yang berbeda sesuai dengan kebutuhan pasien

-          Kapsul dapat diisi dengan cepat karena tidak memerlukan bahan tambahan seperti pada pembuatan pil dan tablet.

·         Kerugian bentuk sediaan kapsul, antara lain:

-          Tidak dapat digunakan untuk zat-zat yang mudah menguap, karena pori-pori kapsul tidak dapat menahan penguapan

-          Tidak dapat digunakan untuk zat-zat yang higroskopis

-          Tidak dapat digunakan untuk zat-zat yang dapat bereaksi dengan cangkang kapsul

-          Tidak dapat diberikan untuk balita

-          Tidak dapat dibagi-bagi

4.      Peran Nanoteknologi dalam Pembuatan Kapsul

Unsur karbon (C) memang unik. Kumpulan atomnya bisa beraneka ragam bentuk, tergantung cara atom-atom karbon itu saling mengikat satu sama lainnya. Kalau dilihat dari jenis atomnya, arang, graphite, intan, fullerene yang ditemukan tahun 1985 berbentuk seperti bola sepak dan nanotube. Bahan-bahan tersebut berasal dari atom-atom karbon yang sama, perbedaannya terletak pada bentuk dan susunan molekul atom-atomnya. Keunikan lainnya adalah masing-masing bentuk mempunyai karakteristik sendiri-sendiri.

Partikel nanokarbon bermacam-macam bentuknya, diantaranya adalah nanotube dan nanohorn. Nanotube berbentuk seperti selembar jala dengan rongga-rongga segienam yang digulung membentuk sebuah tabung (Gambar 1). Tabung mungil karbon dengan diameter beberapa nanometer (seperseratus juta meter) ini, mempunyai sifat yang kuat terhadap tarikan dan tidak mudah patah jika dilenturkan. Sifat lainnya adalah penghantar listrik yang baik. Sejak pertama kali ditemukan pada tahun 1991 oleh Iijima Sumio, nanotube banyak diharapkan penggunaannya pada berbagai aplikasi.

Sifat mekaniknya yang kuat, menyebabkan nanotube bila dicampurkan pada bahan plastik akan diperoleh komposit plastik yang kuat dan ringan. Contoh produknya dapat kita temukan pada mobil NISSAN X-trail, raket badminton NANOSPEED produksi YONEX. 

Penggunaan nano karbon lain yang menarik adalah sebagai penghantar obat kanker atau tumor di bidang kedokteran (drug delivery system). Baru-baru ini NEC bekerjasama dengan Japan Science and Technology Agency (JST) dan Cancer Insitute Japan, berhasil membuat sistem penghantar obat di dalam aliran darah menggunakan nanohorn. Nanohorn, sejenis nanotube yang salah satu ujung silindernya meruncing dan tertutup seperti tanduk. Bersifat aman bagi tubuh karena berasal dari unsur karbon dan butiran obat kanker (cisplatin) sebesar sekitar 1-2 nanometer dapat dimasukkan dalam rongga nanohorn, layaknya obat dalam kapsul. Sistem penghantar obat ini lebih efektif untuk pemusnahan sel penyakit dan sel tumor.

Kumpulan nanohorn sebesar 100 nanometer yang mengandung obat (Gambar 2), setelah disuntikan ke dalam tubuh pasien akan mengalir di dalam darah, tidak menyebar ke seluruh tubuh melainkan akan terakumulasi di dalam sel-sel kanker. Hal ini karena sifat sel kanker yang lebih mudah menyerap benda-benda berukuran sekitar 100 nanometer dibandingkan sel tubuh lainnya. Sehingga, efek samping chemotherapy yang dapat merusak sel-sel tubuh lainnya seperti selama ini sering terjadi, dapat dihindarkan. Setelah berkumpul di dalam sel kanker, obat kanker dalam kapsul nanohorn ini dapat secara perlahan lepas untuk mematikan sel kanker secara efektif 

Banyak manfaat nanokarbon yang tentunya bisa dielaborasi terkait dengan sifat listriknya. Beberapa riset yang sedang dikembangkan dewasa ini antara lain adalah pembuatan super kapasitor yang suatu saat kelak dapat digunakan untuk sistem pembangkit listrik dalam mobil hibrid. NEDO Jepang dewasa ini juga sedang mengembangkan proyek riset penggunaan nanotube dalam LSI sebagai bahan penghantar listrik pengganti tembaga dan aplikasi nanotube dalam monitor display dan FET transistor.

BAB III

KESIMPULAN

§  Semakin majunya perkembangan zaman maka semakin berkembang pula teknologi dalam segala bidang,khususnya farmasi. Pada bidang farmasi teknologinya pun semakin maju salah satunya adalah nanoteknologi dalam pembuatan kapsul.

§  Nanoteknologi terbagi menjadi dua yakni : 

·         Nanotube merupakan bentuk seperti selembar jala dengan rongga-rongga segienam yang digulung membentuk sebuah tabung karbon dengan diameter beberapa nanometer (seperseratus juta meter) ini, mempunyai sifat yang kuat terhadap tarikan dan tidak mudah patah jika dilenturkan. Sifat lainnya adalah penghantar listrik yang baik.

·          Nanohorn  merupakan sejenis nanotube yang salah satu ujung silindernya meruncing dan tertutup seperti tanduk. Bersifat aman bagi tubuh karena berasal dari unsur karbon dan butiran obat kanker (cisplatin) sebesar sekitar 1-2 nanometer dapat dimasukkan dalam rongga nanohorn, layaknya obat dalam kapsul. Sistem penghantar obat ini lebih efektif untuk pemusnahan sel penyakit dan sel tumor.

§  Aplikasi nanoteknologi dalam bidang dunia farmasi salah satunya dalam pembuatan kapsul antikanker. Obat antikanker dengan nanoteknologi menggunakan nanohorn. Teknologi ini dapat dilakukan dengan cara obat kanker dalam kapsul nanohorn ini dapat secara perlahan lepas untuk mematikan sel kanker secara efektif. Hal ini berdasarkan sifat sel kanker yang lebih mudah menyerap benda-benda berukuran sekitar 100 nanometer dibandingkan sel tubuh lainnya.

DAFTAR PUSTAKA

Lachman, Leon. 1994. Teori dan Praktek Farmasi Industri Edisi ketiga. Jakarta : UI Press

Syamsyuni, Apt. Drs. 2005. Farmasetika Dasar dan Hitungan Farmasi. Jakarta : Buku Kedokteran EGC

 JST News, vol. 2 No. 11 (2006)

 Batrakova et al., British Journal of Cancer., 74 (1996) p.1545

NEC press release, http://www.nec.co.jp/press/ja/00511/0903