Sintesa dan Karakterisasi Koloid Nanopartikel Emas (Au) Dengan Metode Laser Ablasi di dalam Medium Cair
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Nanoteknologi merupakan inovasi teknologi yang menarik dari penelitian yang
berkaitan dengan bidang produksi, ukuran, dan bentuk. Nanosains dan nanoteknologi
merupakan kajian ilmu dan rekayasa material dalam skala nanometer yang sedang
dikembangkan oleh para ilmuwan di seluruh dunia. Nanoteknologi menjadi salah satu
bidang ilmu fisika, kimia, biologi, dan rekayasa yang penting dan menarik beberapa
tahun terakhir ini. Jepang dan Amerika Serikat adalah dua negara terdepan dalam
riset nanoteknologi. Salah satu bagian nanoteknologi yang merupakan aspek penting
adalah nanopartikel karena sudah diaplikasikan dalam berbagai hal yang tak terhitung
banyaknya. Suatu produk dapat diartikan sebagai nanopertikel jika memiliki ukuran
1-100
nm. Nanopartikel telah menyatakan kemajuan yang signifikan di bidang
medis, sensor, elektronik, pertanian, dan produk kecantikan (Fernandez, 2011).
Logam emas (Au) saat ini menjadi suatu topik yang berkembang dalam
berbagai bidang, seperti diagnostik maupun kesehatan. Dalam dunia kesehatan, Au
banyak digunakan sebagai agen terapi, khususnya agen antikanker. Disamping
aktivitasnya sebagai antiartritis dan antiparasit, Au juga memiliki aktivitas dalam
penghambatan angiogenesis (antiangiogenesis) yang merupakan bagian penting pada
perkembangan dan pertumbuhan sel kanker. Efek aktivitas antiangiogenesis dari Au
secara in vivo pada telinga tikus menunjukkan hambatan/pengurangan yang
signifikan. Au memiliki kemiripan aktivitas dengan cisplatin sebagai obat kanker. Au
juga bersifat toksik selektif terhadap sel kanker tetapi tidak pada sel normal.
Kemampuan atau sifat Au tersebut membuat Au berpotensi untuk digunakan sebagai
agen antikanker. Sistem penghantaran obat nanopartikulat kian berkembang di
industri farmasi terutama dalam aplikasi pengobatan kanker. Nanopartikel memiliki
beberapa keuntungan, yaitu menjaga obat dari degradasi, targeting obat ke sisi aksi,
Universitas Sumatera Utara
organ atau jaringan spesifik serta menghantarkan molekul biologis seperti protein,
dan oligonukleotida (Pathak, Thassu, dan Deleers, 2007).
Kemampuan emas untuk menghasilkan panas setelah menyerap cahaya
digunakan sebagai obat yang bernama terapi photothermal. Semua yang telah
disebutkan bahwa penggunaan nanopartikel emas dalam gen dan pembawa obat
meningkatkan studi pada pengembangan metode untuk produksi nanopartikel emas.
Ada beberapa metode untuk memperoleh nanopartikel logam seperti pulsa laser
pengendapan,
pembakaran
logam,
pengurangan
kimia,
pengurangan
elektrokimia,
metode
elektrolisis,
induksi
pengurangan
gelombang
foto,
mikro,
pengurangan fotokimia, pengendapan cairan kimia, Electrospraying. Diantara
mereka, pulsa laser ablation dalam cairan (PLAL) telah menjadi pendekatan top-down
yang semakin popular untuk memproduksi nanopartikel. Ini adalah metode yang
relative baru yang pertama kali diperkenalkan oleh Fojtik pada tahun 1993 sebagai
teknik yang menjanjikan.
Oleh karena itu, proses PLAL telah menerima banyak perhatian sebagai nobel
NPs produksi technique . Metode yang paling canggih untuk memproduksi bahanbahan nano struktural yang telah dikembangkan dengan melakukan pulsa laser ablasi
piringan emas dalam cairan. Keuntungan dari metode ini meliputi kesederhanaan
yang prosedurnya sangat relatif dan tidak adanya larutan kimia dalam persiapan akhir
sehingga bebas dari bahan kimia berbahaya, tetapi distribusi ukuran GNPs disiapkan
oleh teknik ini cenderung diperluas karena aglomerisasi dan ejeksi fragmen yang
besar selama ablasi laser. Untuk mencapai ukuran partikel mengurangi ion, surfaktan
yang berbeda dapat digunakan. Keuntungan penting yang lain yang dimiliki oleh
nanopartikel emas yang diberikan oleh proses PLAL yang stabil selama periode
sebulan (Yong,G.W. 2006).
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nanopartikel emas
murni yang sangat mudah, cepat dan satu langkah yaitu melalui metode PLAL tanpa
menggunakan bahan kimia berbahaya. Efek dari pengaruh energi, waktu iradiasi dan
panjang gelombang laser terhadap ukuran partikel yang dihasilkan akan diselidiki
pada penelitian ini. Dan untuk mengetahui stabilitas koloid nanopartikel Au selama 2
Universitas Sumatera Utara
minggu. Kondisi yang berfokus pada pembentukan dan fabrikasi nanopartikel logam
yang saat ini di dekati oleh banyak peneliti sebelumnya. Disini kita akan membahas
dalam pembentukan nanopartikel emas dan menelaah mekanisme pertumbuhan
nanopartikel.
1.2 Rumusan Masalah
Metode sintesa nanopartikel Au yang dapat menghasilkan ukuran partikel yang
kecil (
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Nanoteknologi merupakan inovasi teknologi yang menarik dari penelitian yang
berkaitan dengan bidang produksi, ukuran, dan bentuk. Nanosains dan nanoteknologi
merupakan kajian ilmu dan rekayasa material dalam skala nanometer yang sedang
dikembangkan oleh para ilmuwan di seluruh dunia. Nanoteknologi menjadi salah satu
bidang ilmu fisika, kimia, biologi, dan rekayasa yang penting dan menarik beberapa
tahun terakhir ini. Jepang dan Amerika Serikat adalah dua negara terdepan dalam
riset nanoteknologi. Salah satu bagian nanoteknologi yang merupakan aspek penting
adalah nanopartikel karena sudah diaplikasikan dalam berbagai hal yang tak terhitung
banyaknya. Suatu produk dapat diartikan sebagai nanopertikel jika memiliki ukuran
1-100
nm. Nanopartikel telah menyatakan kemajuan yang signifikan di bidang
medis, sensor, elektronik, pertanian, dan produk kecantikan (Fernandez, 2011).
Logam emas (Au) saat ini menjadi suatu topik yang berkembang dalam
berbagai bidang, seperti diagnostik maupun kesehatan. Dalam dunia kesehatan, Au
banyak digunakan sebagai agen terapi, khususnya agen antikanker. Disamping
aktivitasnya sebagai antiartritis dan antiparasit, Au juga memiliki aktivitas dalam
penghambatan angiogenesis (antiangiogenesis) yang merupakan bagian penting pada
perkembangan dan pertumbuhan sel kanker. Efek aktivitas antiangiogenesis dari Au
secara in vivo pada telinga tikus menunjukkan hambatan/pengurangan yang
signifikan. Au memiliki kemiripan aktivitas dengan cisplatin sebagai obat kanker. Au
juga bersifat toksik selektif terhadap sel kanker tetapi tidak pada sel normal.
Kemampuan atau sifat Au tersebut membuat Au berpotensi untuk digunakan sebagai
agen antikanker. Sistem penghantaran obat nanopartikulat kian berkembang di
industri farmasi terutama dalam aplikasi pengobatan kanker. Nanopartikel memiliki
beberapa keuntungan, yaitu menjaga obat dari degradasi, targeting obat ke sisi aksi,
Universitas Sumatera Utara
organ atau jaringan spesifik serta menghantarkan molekul biologis seperti protein,
dan oligonukleotida (Pathak, Thassu, dan Deleers, 2007).
Kemampuan emas untuk menghasilkan panas setelah menyerap cahaya
digunakan sebagai obat yang bernama terapi photothermal. Semua yang telah
disebutkan bahwa penggunaan nanopartikel emas dalam gen dan pembawa obat
meningkatkan studi pada pengembangan metode untuk produksi nanopartikel emas.
Ada beberapa metode untuk memperoleh nanopartikel logam seperti pulsa laser
pengendapan,
pembakaran
logam,
pengurangan
kimia,
pengurangan
elektrokimia,
metode
elektrolisis,
induksi
pengurangan
gelombang
foto,
mikro,
pengurangan fotokimia, pengendapan cairan kimia, Electrospraying. Diantara
mereka, pulsa laser ablation dalam cairan (PLAL) telah menjadi pendekatan top-down
yang semakin popular untuk memproduksi nanopartikel. Ini adalah metode yang
relative baru yang pertama kali diperkenalkan oleh Fojtik pada tahun 1993 sebagai
teknik yang menjanjikan.
Oleh karena itu, proses PLAL telah menerima banyak perhatian sebagai nobel
NPs produksi technique . Metode yang paling canggih untuk memproduksi bahanbahan nano struktural yang telah dikembangkan dengan melakukan pulsa laser ablasi
piringan emas dalam cairan. Keuntungan dari metode ini meliputi kesederhanaan
yang prosedurnya sangat relatif dan tidak adanya larutan kimia dalam persiapan akhir
sehingga bebas dari bahan kimia berbahaya, tetapi distribusi ukuran GNPs disiapkan
oleh teknik ini cenderung diperluas karena aglomerisasi dan ejeksi fragmen yang
besar selama ablasi laser. Untuk mencapai ukuran partikel mengurangi ion, surfaktan
yang berbeda dapat digunakan. Keuntungan penting yang lain yang dimiliki oleh
nanopartikel emas yang diberikan oleh proses PLAL yang stabil selama periode
sebulan (Yong,G.W. 2006).
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nanopartikel emas
murni yang sangat mudah, cepat dan satu langkah yaitu melalui metode PLAL tanpa
menggunakan bahan kimia berbahaya. Efek dari pengaruh energi, waktu iradiasi dan
panjang gelombang laser terhadap ukuran partikel yang dihasilkan akan diselidiki
pada penelitian ini. Dan untuk mengetahui stabilitas koloid nanopartikel Au selama 2
Universitas Sumatera Utara
minggu. Kondisi yang berfokus pada pembentukan dan fabrikasi nanopartikel logam
yang saat ini di dekati oleh banyak peneliti sebelumnya. Disini kita akan membahas
dalam pembentukan nanopartikel emas dan menelaah mekanisme pertumbuhan
nanopartikel.
1.2 Rumusan Masalah
Metode sintesa nanopartikel Au yang dapat menghasilkan ukuran partikel yang
kecil (