Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Memerangi Bakteri Berbahaya Dengan Nanopartikel

 

Dalam perlombaan senjata "umat manusia melawan bakteri", bakteri saat ini berada di depan kita. Senjata ajaib kita sebelumnya, antibiotik, semakin sering gagal saat kuman menggunakan manuver licik untuk melindungi diri dari efek obat-obatan ini. Beberapa spesies bahkan mundur ke dalam sel manusia, di mana mereka tetap "tidak terlihat" oleh sistem kekebalan. Patogen yang sangat ditakuti ini termasuk multi-resistant staphylococci (MRSA), yang dapat menyebabkan penyakit yang mengancam jiwa seperti sepsis atau pneumonia.

IMAGES

Gambar: cdn.idntimes.com

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

Bioglass dan logam

Tim Inge Herrmann dan Tino Matter telah 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.

Mereka kemudian mensintesis hibrida nanopartikel api 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."

Pemusnahan kuman

Para peneliti mampu menunjukkan interaksi antara nanopartikel hibrida, sel manusia, dan kuman menggunakan mikroskop elektron, di antara 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 nanopartikel 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 seiring 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.

Kuman rumit Di antara bakteri, ada beberapa patogen yang sangat licik yang menembus ke dalam sel dan dengan demikian tidak terlihat oleh sistem kekebalan. Begitulah cara mereka bertahan hidup saat pertahanan tubuh siaga. Fenomena ini juga dikenal

stafilokokus. Mereka dapat mundur ke dalam sel-sel kulit, jaringan ikat, tulang dan bahkan sistem kekebalan. Mekanisme ketekunan ini belum sepenuhnya dipahami.

Stafilokokus sebagian besar adalah kuman tidak berbahaya yang dapat ditemukan di kulit dan selaput lendir. Namun, dalam kondisi tertentu, bakteri membanjiri tubuh dan menyebabkan peradangan parah, atau bahkan menyebabkan syok toksik dan sepsis. Hal ini membuat stafilokokus menjadi penyebab utama kematian akibat infeksi hanya dengan satu jenis patogen.

Meningkatnya jumlah infeksi stafilokokus yang tidak lagi merespons pengobatan dengan antibiotik sangat berbahaya. MRSA, kuman multi-resisten, sangat ditakuti di rumah sakit di mana, sebagai patogen nosokomial, menyebabkan infeksi luka yang tidak dapat diobati dengan baik atau menjajah kateter dan peralatan medis lainnya. Secara total, sekitar 75.000 infeksi rumah sakit terjadi di Swiss setiap tahun, 12.000 di antaranya berakibat fatal.

Cerium: Jack-of-all-trade antara unsur-unsur kimia

Unsur kimia cerium dinamai secara tidak adil menurut nama planet kerdil Ceres; logam keperakan saat ini membuat percikan besar. Sebagai oksida serium, ia dimasukkan ke dalam konverter katalitik mobil, dan juga digunakan dalam pembuatan produk yang beragam seperti oven pembersih sendiri, kaca depan dan dioda pemancar cahaya (LED). Sifat antimikroba dan anti-peradangannya juga membuatnya menarik untuk aplikasi medis.

Powered By NagaNews.Net