Pengertian Koloid Nanopartikel Keuntungan dan Aplikasi Koloid Nanopartikel

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Koloid Nanopartikel

Koloid nanopartikel terjadi karena ablasi laser pada suatu bahan yang ditentukan oleh energi laser, panjang pulsa laser, durasi, fokus laser, dan panjang gelombang laser dengan ukuran yang diperoleh antara 1-100 nm. Koloid nanopartikel paling banyak diteliti dari bahan logam, semikonduktor, dan bahan magnetik lainnya. Nanopartikel banyak digunakan untuk elektronik, katalisi, reprografi, dan lain-lainya. Nanosains dan nanoteknologi merupakan kajian ilmu dan rekayasa material dalam skala nanometer yang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan di seluruh dunia. Nanomaterials dibuat untuk membawa inovasi yang signifikan dan kemajuan bagi masyarakat serta manfaat untuk kesehatan manusia dan lingkungan. Sejumlah sifat nanopartikel ini dapat diubah melalui pengontrolan ukuran partikel, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel. Penemuan baru dalam koloid nanopartikel ini mulai tampak dalam berbagai bidang seperti kesehatan, metalurgi, kimia, dan juga lingkungan. Nanopartikel juga merupakan partikel koloid dengan ukuran lebih kecil dari 1 µm. Komponen aktif zat aktif tersebut dapat di hadapkan dalam bermacam-macam keadaan-keadaan fisik. Dapat dilarutkan dalam matriks polimer, dapat dienkapsulasi, atau dapat diabsorpsi atau dilekatkan pada permukaan pembawa koloid nanopartikel.Ada dua defenisi dalam persyaratan ikatan obat.Nanocapsule mempunyai struktur kulit-inti sebuah sistem penyimpanan, sementara Nanosphere mewakili sebuah matriks sistem, dan sebagian besar didesain untuk pembawa parental Nur, 2009.

2.2 Pengertian Koloid Nanopartikel

Thomas Graham 1805-1809, dalam penyelidikannya mengenai difusi larutan melalui membran telah membedakan koloid nanopartikel dan kristaloid. Dari Universitas Sumatera Utara pengamatannya, ternyata partikel zat dalam larutan ada yang berdifusi cepat dan lambat. Zat-zat yang mudah berdifusi umunya membentuk kristal dalam keadaan padat, sehingga ia menyebutnya kristaloid. Contohnya NaCl dalam air. Istilah ini tidak populer karena ada zat yang bukan kristal tetapi mudah berdifusi misalnya HCl dan HNO 3 . Sedangkan zat-zat yang sukar berdifusi seperti lem, agar-agar, putih telur, dinamakan koloid. Salah satu perbedaan nyata antara koloid nanopartikel dan kristaloid adalah ukuran partikelnya. Berdasarkan ukuran partikel ini, campuran zat dibedakan menjadi tiga, yaitu : 1. Kristaloid larutan sejati Diameter partikelnya lebih kecil dari 1 nm 10 -9 m 2. Koloid nanopartikel Diameter partikelnya antara 1 nm – 100 nm 3. Suspensi Diameter partikelnya lebih besar dari 100 nm Koloid nanopartikel merupakan suatu sistem dispersi, karena terdiri dari dua fasa, yaitu fasa terdispersi fasa yang tersebar halus yang kontinyu dan fasa pendispersi yang diskontinyu. Fase terdispersi umumnya memiliki jumlah yang lebih kecil atau mirip dengan zat terlarut dan fase pendispersi jumlahnya lebih besar atau mirip palarut pada suatu larutan.Menurut perubahan bentuknya, koloid dibedakan menjadi koloid reversibel dan irreversibel. Koloid reversibel yaitu koloid yang dapat berubah menjadi bukan koloid demikian pula sebaliknya. Contohnya plasma darah kering dan susu bubuk. Sedangkan koloid irreversibel yaitu suatu koloid yang setelah berubah menjadi bukan koloid tidak dapat menjadi koloid kembali. Contohnya sol belerang dan sol emas.

2.3 Keuntungan dan Aplikasi Koloid Nanopartikel

Tujuan utama yang diharapkan dalam penggunaan koloid nanopartikel sebagai sistem penghantaran obat antara lain, mengontrol ukuran partikel, sifat permukaan dan pelepasan zat aktif secara farmakologi untuk mencapai sisi aksi Universitas Sumatera Utara spesifik obat. Keuntungan dalam penggunaan nanopartikel sebagai sistem penghantaran obat, antara lain : Mohanraj dan Y, 2006 a. Ukuran partikel dan karakteristik permukaan nanopartikel dapat dengan mudah dimanipulasi baik pasif maupun aktif targeting. b. Mengontrol dan memperpanjang pelepasan obat selama perjalanan dan pada sisi aksi obat sehingga meningkatkan efikasi terapi dan mengurangi efek samping obat. c. Targeting obat ke sisi spesifik dapat dicapai dengan memberikan ligan pada permukaan partikel. d. Drug loading relatif besar dan obat dapat masuk ke dalam sistem pembawa tanpa reaksi kimia sehingga menjadi faktor penting untuk menjaga aktivitas obat. e. Sistem nanopartikel dapat digunakan dalam berbagai rute pemberian, seperti oral, nasal, parenteral maupun intraocular. f. Meningkatkan stabilitas obatprotein dan pembawa yang digunakan tidak memiliki biotoksisitas. Disamping keuntungan nanopartikel tersebut, terdapat kekurangan yaitu, dengan ukuran yang kecil dan luas permukaan yang besar dapat membuat partikel-partikel yang terbentuk saling beraggregasi selama penyimpanannya sehingga menjadi suatu tantangan untuk memformulasikanmenghasilkan nanopartikel dengan ukuran yang kecil tetapi memiliki stabilitas maksimum. Sedangkan penggunaan dari koloid nanopartikel dapat diaplikasikan dalam sistem penghantaran targeting tumor, gen dan penghantaran obat ke otak Mohanraj dan Y, 2006 : a. Targeting tumor dengan sistem penghantaran obat nanopartikulat digunakan karena nanopartikel dapat menghantarkan obat ke target tumor melalui peningkatan permeabilitas dan efek retensi atau aktif targeting dengan ligan pada permukaaan nanopartikel. Nanopartikel akan mengurangi pemaparan obat yang berlebihan pada jaringan yang sehat melalui pembatasan distribusi obat ke organ target. b. Gen terapi Vaksin polinukleotida bekerja dengan menghantarkan gen. Vaksin polinukleotida berisi DNA mengalami keterbatasan masalah efisiensi Universitas Sumatera Utara penghantarannya ke sel target dan nukleus sel. Plasmid DNA dengan sistem penghantaran obat nanopartikulat dapat memberikan sistem penghantaran yangefisien dengan menghindari degradasi endo-lysosomal. Penghantaran gen dapat diaplikasikan dalam penyembuhan tulang menggunakan nanopartikel- PLGA. c. Penghantaran obat ke otak Sawar. Darah otak merupakan masalah utama dalam penghantaran obat ke otak. Penggunaan nanopartikel menuju otak akibat adanya interaksi dengan reseptor-mediated spesifik pada sawar darah otak. Hasil yang dilaporkan nanopartikel-poli butilsianoakrilat dapat menghantarkan doxorubisin ke otak.

2.4 Logam Emas Au