KBRN, Zurich: Obat antibiotik tidak selalu mampu membasmi bakteri ‘jahat’ yang berada di dalam tubuh manusia. Kemampuan bakteri yang semakin resisten terhadap antobiotik menjadi salah satu sebab obat-obat antibiotik tak berkutik ketika melawan mereka. 

Untuk melacak kuman hingga ke persembunyiannya dan membasminya, tim peneliti dari Empa dan ETH Zurich mengembangkan nanopartikel yang menggunakan cara kerja yang sama sekali berbeda dari antibiotik konvensional: Saat antibiotik mengalami kesulitan dalam menembus sel manusia, nanopartikel ini , karena ukuran dan strukturnya yang kecil, mampu menembus membran sel yang terkena. Sesampai di sana, mereka dapat melawan bakteri.

Tim Inge Herrmann dan Tino Matter menggunakan cerium oxide, bahan dengan sifat antibakteri dan anti-inflamasi dalam bentuk nanopartikelnya. Para peneliti menggabungkan nanopartikel dengan bahan keramik bioaktif yang dikenal sebagai bioglass. Bioglass diminati di bidang medis karena memiliki sifat regeneratif yang serba guna dan digunakan, misalnya, untuk rekonstruksi tulang dan jaringan lunak, seperti dikutip dari Empa, Jumat (23/4/2021).

Mereka kemudian mensintesis pembakaran hibrida nanopartikel yang terbuat dari oksida serium dan bioglass. Partikel-partikel tersebut telah berhasil digunakan sebagai perekat luka, dimana beberapa khasiat menarik dapat dimanfaatkan secara bersamaan: Berkat nanopartikel, pendarahan dapat dihentikan, peradangan dapat dibasahi dan penyembuhan luka dapat dipercepat. Selain itu, partikel baru menunjukkan efektivitas yang signifikan terhadap bakteri, sementara pengobatan dapat ditoleransi dengan baik oleh sel manusia.

Baru-baru ini, teknologi baru berhasil dipatenkan. Tim tersebut kini telah mempublikasikan hasilnya di jurnal ilmiah Nanoscale di “Emerging Investigator Collection 2021.”

Para peneliti mampu menunjukkan interaksi antara nanopartikel hibrida, sel manusia, dan kuman menggunakan mikroskop elektron, di antara banyak metode lainnya. Jika sel yang terinfeksi dirawat dengan nanopartikel, bakteri di dalam sel mulai larut. Namun, jika para peneliti secara khusus memblokir penyerapan partikel hibrida, efek antibakteri hilang.

Mode aksi partikel yang tepat belum sepenuhnya dipahami. Telah terbukti bahwa logam lain juga memiliki efek antimikroba. Namun, cerium kurang beracun bagi sel manusia dibandingkan, misalnya, perak. Para ilmuwan saat ini berasumsi bahwa partikel nano memengaruhi membran sel bakteri, menciptakan spesies oksigen reaktif yang mengarah pada penghancuran kuman. Karena membran sel manusia secara struktural berbeda, sel kita tidak terpengaruh oleh proses ini.

Para peneliti berpikir bahwa resistensi cenderung berkembang melawan mekanisme semacam ini. 

“Terlebih lagi, partikel serium beregenerasi dari waktu ke waktu, sehingga efek oksidatif partikel nano pada bakteri dapat dimulai dari awal lagi,” kata peneliti Empa, Tino Matter. Dengan cara ini, partikel serium bisa memiliki efek jangka panjang.

Selanjutnya, peneliti ingin menganalisis interaksi partikel-partikel dalam proses infeksi secara lebih rinci guna lebih mengoptimalkan struktur dan komposisi nanopartikel. Tujuannya adalah untuk mengembangkan agen antibakteri yang sederhana dan kuat yang efektif di dalam sel yang terinfeksi.

Bagikan Dengan Sekali Klik: