PERANAN RADIOISOTOP DALAM DUNIA FARMASI
Tugas Final
KIMIA FISIKA
PERANAN RADIOISOTOP DALAM DUNIA FARMASI
Oleh :
UTOMO HADIA
15.01.337
TRANSFER B 2015
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI
MAKASSAR
2016
1
BAB I
PENDAHULUAN
Berita-berita di media massa telah banyak memberitakan tentang
nuklir. Namun sayang, kebanyakan berita nuklir tersebut berkaitan dengan
senjata nuklir atau pencemaran radioaktif akibat kebocoran instalasi suatu
reaktor atom, sementara yang menyangkut manfaat lain dari energi nuklir
sangat jarang ditampilkan. Oleh karena itu, di lingkungan masyarakat
awam ikatan nuklir mempunyai konotasi yang mengerikan. Pemahaman
yang kurang tepat itu bila terbelakangi oleh tragedi yang menimpa
Hirosima dan Nagasaki di Jepang, tempat pertama kalinya energi nuklir
diperkenalkan sebagai bom atom, suatu senjata pemusnah massal yang
mengerikan.
Radioisotop (zat radioaktif) selalu memancarkan sinar (partikel)
radioaktif (α, β,γ,) secara spontan dan terus menerus sampai habis.
Partikel yang dipancarkan itu mempunyai energy dan dapat dideteksi
dengan detector (pencacah). Energinya dapat sebagai sumber energy dan
partikel tersebut dapat dipakai sebagai penelusuri jejak (tracer) suatu
proses (veroneka dkk 2013). Radionuklida atau radioisotop adalah isotop
dari
zat
radioaktif.
radionuklida
mampu
memancarkan
radiasi.
Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh
manusia dalam reaktor penelitian. Produksi radionuklida dengan proses
aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di
2
dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan
bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang
ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah
neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat
mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi
radioaktif. Zat radio aktif adalah setiap zat yang memancarkan radiasi
pengion dengan aktivitas jenis lebih besar daripada 70 kBq/kg atau 2
nCi/g (tujuh puluh kilobecquerel per kilogram atau dua nanocurie per
gram). Angka 70 kBq/kg (2 nCi/g) tersebut merupakan patokan dasar
untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umum-nya yang
ditetapkan berdasarkan ketentuan dari Badan Tenaga Atom Internasional
(International Atomic Energy Agency) (anonim 2016).
Radioisotop, atau radionuklida, adalah bentuk stabil dari unsur materi
baik buatan manusia atau ditemukan di alam.Bagi sebagian orang,
radioisotop
masih
memberikan
kesan
menyeramkan
dan
bahkan
menakutkan. Namun, sesungguhnya radioisotop telah memberikan
kontribusi yang berarti dalam kehidupan manusia. Mereka memberikan
manfaat
baik
secara
langsung
maupun
tidak
langsung
dalam
menyelesaikan masalah yang dihadapi oleh umat manusia. Sebenarnya
radioisotop bukanlah sesuatu yang menyeramkan bagi kehidupan
manusia melainkan sesuatu yang dapat dimanfaatkan dan berguna bagi
kehidupan manusia. Selain di bidang kesehatan, radioisotop juga dapat
3
dimanfaatkan dalam bidang industri, pertanian, arkeologi, pertambangan,
kimia dan kesenian.
4
BAB II
ISI
1.Definisi Radioisotop Sejarah Perkembangan Radioisotop Dalam
Bidang Kedokteran (Farmasi)
Penggunaan isotop radioaktif dalam biologi dan kedokteran
sebenarnya telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri DANLOS yang
menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tuberculosis pada kulit,
namun penerapan teknik perunut dengan menggunakan radioisotop
dalam biologi dan kedokteran dipelopori oleh George de HEVESY pada
tahun
1920an,
waktu
itu
digunakan
radioisotop
alamiah.
Dalam
perkembangan selanjutnya digunakan radioisotop buatan. sehingga pada
tahun 1943 George Hevesy mendapat hadiah Nobel di bidang Kimia.
Radionuklida pertama yang digunakan secara luas dalam kedokteran
nuklir adalah I-131, yang ditemukan oleh Glenn Seaborg pada tahun
1937.
Pertama kali I-131 digunakan sebagai indikator fungsi kelenjar
tiroid dengan jalan mendeteksi sinar yang diemisikan, dengan pencacah
Geiger yang ditempatkan di dekat kelenjar tiroid. Diikuti dengan
pemakaiannya untuk pengobatan hipertiroid pada tahun 1940. Penemuan
Seaborg
berikutnya
yaitu
radionuklida Tc-99m
dan
Co-60,
yang
merupakan tonggak sejarah di bidang Kedokteran Nuklir. Berkat jasanya
tersebut, Seaborg mendapat hadiah Nobel untuk bidang Kimia pada tahun
1951. Pada periode berikutnya, kedokteran nuklir berkembang pesat
setelah ditemukan kamera gamma oleh Hal Anger pada tahun 1958. Alat
tersebut mampu mendeteksi distribusi foton yang dipancarkan dari dalam
tubuh, yang dapat menggambarkan fungsi suatu organ. Metode ini disebut
imaging nuklir, yang digunakan untuk diagnosis in vivo.
5
2. Perkembangan Radioisotop Di Indonesia
Aplikasi teknik nuklir dalam bidang kedokteran di Indonesia telah
dilakukan sejak akhir 1960an, yaitu setelah reaktor atom Indonesia yang
pertama mulai beroperasi di Bandung. Beberapa tenaga ahli Indonesia
dibantu oleh ahli dari luar negeri mulai merintis pendirian suatu unit
kedokteran nuklir di Pusat Reaktor Atom Bandung (sekarang bernama
Pusat Penelitian Teknik Nuklir). Pada masa-masa awal, berbagai kendala
menghadang perkembangan kedokteran nuklir di Indonesia seperti
misalnya
langkanya
tenaga
ahli,
masalah
pengadaan
radiofarmaka/radioisotop, biaya pemeriksaan yang dianggap mahal,
belum dikenal oleh masyarakat luas. Berapa sebenarnya jumlah unit
kedokteran nuklir yang dibutuhkan di suatu negara adalah sangat
bervariasi tergantung tingkat kemajuan teknologinya, sosial ekonomi
masyarakat di negara itu, prioritasnya di sektor kesehatan.
Kedokteran
nuklir
ini
merupakan
salah
satu
cabang
ilmu
kedokteran yang memanfaatkan materi radioaktif untuk menegakkan
diagnosis dan mengobati penderita serta mempelajari penyakit manula.
Bidang kedokteran nuklir laksana sebuah segitiga dengan radiofarmaka,
instrument, dan masalah biomedik sebagai sisi-sisinya, serta penderita
ditengahnya. Kedokteran nuklir menggunakan sumber radiasi terbuka
berasal dari disintegrasi inti radionuklida buatan untuk mempelajari
perubahan fisiologi, anatomi, dan biokimia, sehingga dapat digunakan
untuk tujuan diagnostik, terapi, dan penelitian kedokteran. Dalam bidang
kedokteran, radiasi pengion digunakan untuk diagnosis dan pengobatan
(terapi). Pemakaian sinar-X untuk memeriksa pasien disebut radiologi
diagnostik, jika radiasi digunakan untuk mengobati pasien, prosedurnya
disebut radioterapi, sedang pemakaian obat-obatan yang mengandung
bahan radioaktif, baik untuk keperluan diagnosis maupun terapi, disebut
kedokteran nuklir. Dosis efektif rata-rata yang berasal dari bidang
kedokteran ini sekitar 0,4 mSv (40 mrem) per tahun.
6
3. Definisi Radioisotop
Radioisotop adalah suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar
radioaktif. Radioaktif mempunyai peranan penting dalam melengkapi
kebutuhan manusia di berbagai bidang. Salah satunya di bidang
farmasi dan kesehatan.
Selain digunakan untuk mendiagnosis penyakit, radioisotop juga
digunakan untuk terapi radiasi. Terapi radiasi adalah cara pengobatan
dengan memakai radiasi. Terapi seperti ini biasanya digunakan dalam
pengobatan
kanker.
Pemberian
terapi
dapat
menyembuhkan,
mengurangi gejala, atau mencegah penyebaran kanker, bergantung
pada jenis dan stadium kanker.
Banyak radioisotop yang digunakan dalam bidang kesehatan dan
farmasi dan masing-masing radioisotop jenis-jenis radioisotop, antara
lain:
1. I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan
pada kelenjar gondok, hati dan otak.
2. Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung.
3. Tc-99 & Ti-201 Mendeteksi kerusakan jantung.
4. Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah.
5. Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru.
6. P-32 Penyakit mata, tumor dan hati.
7. Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah.
8. Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa.
9. Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas.
10. Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru.
11. Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening.
12. C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia.
13. Co-60 Membunuh sel-sel kanker.
14. Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang.
Sejak lama diketahui bahwa radiasi dari radium dapat dipakai untuk
pengobatan kanker. Oleh karena radium-60 dapat mematikan sel
7
kanker dan sel yang sehat maka diperlukan teknik tertentu
sehingga tempat di sekeliling kanker mendapat radiasi seminimal
mungkin.
Radiasi gamma dapat membunuh organisme hidup termasuk
bakteri. Oleh karena itu, radiasi gamma digunakan untuk sterilisasi
alat-alat farmasi.
4. Mekanisme kerja
1. Radiodiagnostik
I-131 digunakan sebagai terapi pengobatan untuk kondisi tiroid
yang over aktif atau kita sebut hipertiroid. I-131 ini sendiri adalah
suatu isotop yang terbuat dari iodin yang selalu memancarkan sinar
radiasi. Jika I-131 ini dimasukkan kedalam tubuh dalam dosis yang
kecil, maka I-131 ini akan masuk ke dalam pembuluh darah traktus
gastrointestinalis. I-131 dan akan melewati kelenjar tiroid yang
kemudian akan menghancurkan sel-sel glandula tersebut. Hal ini
akan memperlambat aktifitas dari kelenjar tiroid dan dalam beberapa
kasus dapat merubah kondisi tiroid.
2. Radioterapi
Bila jaringan terkena radiasi penyinaran, maka jaringan akan
menyerap energi radiasi dan akan menimbulkan ionisasi atom-atom.
Ionisasi tersebut dapat menimbulkan perubahan kimia dan biokimia
yang
pada
akhirnya
akan
menimbulkan
8
kerusakan
biologik.
Kerusakan sel yang terjadi dapat berupa kerusakan kromosom,
mutasi, perlambatan pembelahan sel dan kehilangan kemampuan
untuk berproduksi.
Radiasi pengion adalah berkas pancaran energi atau partikel yang
bila mengenai sebuah atom akan menyebabkan terpentalnya elektron
keluar dari orbit elektron tersebut. Pancaran energi dapat berupa
gelombang elektromagnetik, yang dapat berupa sinar gamma dan
sinar X. Pancaran partikel dapat berupa pancaran elektron (sinar
beta) atau pancaran partikel netron, alfa, proton.
Dengan pemberian setiap terapi, maka akan semakin banyak selsel kanker yang mati dan tumor akan mengecil. Sel-sel yang mati akan
hancur, dibawa oleh darah dan diekskresi keluar dari tubuh. Sebagian
besar sel-sel sehat akan bisa pulih kembai dari pengaruh radiasi. Tetapi
bagaimanapun
juga,
kerusakan
yang
terjadi
pada
sel-sel
sehat
merupakan penyebab terjadinya efek samping radiasi.
5. Manfaat Zat Radioaktif Dibidang Kedokteran (Farmasi)
Bidang Kedokteran
Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan
sudah
berapa
juta
orang
di
dunia
yang
terselamatkan
karena
pemanfaatan radioaktif ini. Sebagai contoh sinar X untuk penghancur
tumor atau untuk foto tulang. Berdasarkan radiasinya:.
1. Terapi tumor atau kanker.
Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi.
9
Sebenarnya, baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh
radiasi tetapi sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih
mudah rusak). Oleh karena itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan
dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker
tersebut.
2. Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari
tulang dengan radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya
radiasi gamma atau sinar-X yang diserap oleh tulang yang diperiksa
maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang.
Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat bone
densitometer tersebut. Teknik ini bermanfaat untuk membantu
mendiagnosiskekeroposan
tulang
(osteoporosis)
yang
sering
menyerang wanita pada usia menopause (matihaid).
3. Teknik Pengaktivan Neutron
Penggunaan radioaktif dalam bidang kedokteran terutama untuk
pendeteksian jenis kelainan di dalam tubuh dan untuk penyembuhan
kanker yang sangat sukar dioperasi menggunakan metode lama.
Prinsip radioaktif ini juga dimanfaatkan untuk pengetesan kualitas
bahan di dalam suatu industri yang dapat dipergunakan dengan mudah
dan dengan ketelitian yang tinggi. Radioisotop yang digunakan dalam
bidang kedokteran dapat berupa sumber terbuka (unsealed source) dan
10
sumber tertup (sealed source). Ketika radioisotop tersebut tidak dapat
dipergunakan
lagi,
maka
sumber
radioaktif bekas tersebut sudah menjadi limbah radioaktif.
Dalam bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk mengetahui
bagian dalam dari organ tubuh seperti tulang, paru-paru dan jantung.
Dalam radiografi dengan menggunakan film sinar-x, maka obyek yang
diamati sering tertutup oleh jaringan struktur lainnya, sehingga
didapatkan pola gambar bayangan yang didominasi
oleh
struktur
jaringan yang tidak diinginkan. Hal ini akan membingungkan para
dokter untuk mendiagnosa organ tubuh tersebut. Untuk mengatasi hal
ini maka dikembangkan teknologi yang lebih canggih yaitu CT-Scanner.
Radioisotop Teknesium-99m (Tc-99m) merupakan radioisotop
primadona yang mendekati ideal untuk mencari jejak di dalam tubuh.
Hal ini dikarenakan radioisotop ini memiliki waktu paruh yang pendek
sekitar 6 jam sehingga intensitas radiasi yang dipancarkannya
berkurang secara cepat setelah selesai digunakan. Radioisotop ini
merupakan pemancar gamma murni dari jenis peluruhan electron
capture dan tidak memancarkan radiasi partikel bermuatan sehingga
dampak terhadap tubuh sangat kecil. Selain itu, radioisotop ini mudah
diperoleh dalam bentuk carrier free (bebas pengemban) dari radioisotop
molibdenum-99
(Mo-99)
dan
dapat
membentuk
ikatan
dengan
senyawa-senyawa organik. Radioisotop ini dimasukkan ke dalam tubuh
11
setelah diikatkan dengan senyawa tertentu melalui reaksi penandaan
(labelling).
Di dalam tubuh, radioisotop ini akan bergerak bersama-sama
dengan senyawa yang ditumpanginya sesuai dengan dinamika
senyawa tersebut di dalam tubuh. Dengan demikian, keberadaan dan
distribusi senyawa tersebut di dalam tubuh yang mencerminkan
beberapa fungsi organ dan metabolisme tubuh dapat dengan mudah
diketahui
dari
hasil
pencitraan.
Pencitraan
dapat
dilakukan
menggunakan kamera gamma. Radioisotop ini dapat pula digunakan
untuk mencari jejak terjadinya infeksi bakteri, misalnya bakteri
tuberkolose, di dalam tubuh dengan memanfaatkan terjadinya reaksi
spesifik yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Terjadinya reaksi spesifik
tersebut dapat diketahui menggunakan senyawa tertentu, misalnya
antibodi, yang bereaksi secara spesifik di tempat terjadinya infeksi.
Beberapa saat yang lalu di Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)
BATAN telah berhasil disintesa radiofarmaka bertanda teknesium-99m
untuk mendeteksi infeksi di dalam tubuh. Produk hasil litbang ini saat ini
sedang direncanakan memasuki tahap uji klinis.
6. Keuntungan Penggunaan Radioisotop
Keunggulan kedokteran nuklir terletak pada kemampuannya
mendeteksi bahan bahan yang ditandai dengan perunut radioaktif. Bahan
– bahan tersebut yang dikenal dengan istilah radiofarmaka, dimasukkan
ke dalam tubuh melalui inhalasi, intravena, mulut. Setelah berada di dalam
12
tubuh, dapat diikuti nasibnya di dalam organ atau jaringan menggunakan
detektor pemancar gamma yang ditempatkan di luar tubuh. Dapat pula
dilakukan analisis kandungan radiofarmaka dalam cuplikan darah, urine,
feses, atau udara yang dihembuskan melalui pernafasan, bahkan dalam
jaringan. Melalui teknik pencitraan dapat dipantau distribusi radioaktivitas
di organ atau bagian tubuh sebagai fungsi waktu.
Pemeriksaan
kedokteran
nuklir
banyak
membantu
dalam
menunjang diagnosis berbagai penyakit seperti penyakit jantung koroner,
penyakit kelenjar gondok, gangguan fungsi ginjal, menentukan tahapan
penyakit kanker dengan mendeteksi penyebarannya pada tulang,
mendeteksi
pendarahan
pada
saluran
pencernaan
makanan
dan
menentukan lokasinya, serta masih banyak lagi yang dapat diperoleh dari
diagnosis dengan penerapan teknologi nuklir yang pada saat ini
berkembang pesat.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Radioisotop
adalah isotop
dari
zat
radioaktif
mampu
memancarkan radiasi radionuklida dapat terjadi secara alamiah
atau sengaja di buat oleh manuisa dalam reactor penelitian.
2. Berdasarkan sumbernya, radionuklida alam secara garis besar
dapat dibagi dalam dua jenis. Yang pertama adalah radionuklida
primordial, yang ada di kerak bumi sejak terbentuknya alam
13
semesta, dan yang kedua adalah radionuklida kosmogenik yang
terjadi akibat interaksi antara radiasi kosmik dengan udara.
3. Penggunaan
isotop
radioaktif
dalam
biologi
dan
kedokteran/Farmasi telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri
DANLOS
yang
menggunakan
radium
untuk
pengobatan
penyakit tuberculosis pada kulit.
4. Keunggulan kedokteran nuklir terletak pada kemampuannya
mendeteksi bahan bahan yang ditandai dengan perunut
radioaktif. Bahan – bahan tersebut yang dikenal dengan istilah
radiofarmaka, dimasukkan ke dalam tubuh melalui inhalasi,
intravena, mulut.
5. Bahaya penggunaan radioisotop dalam bidang kedokteran yaitu
kerusakan
karena
efek
somatic,
karena
efek
tertunda,
kerusakan karena efek genetik
Daftar Pustaka
Anonymus, 2006, Radioactive Iodine (I-131) Therapy, North America:
RadiologiInfo. Radiological Society of North America, Inc
14
Indrajit, Dudi, 2007, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
Sekolah
Menengah
Atas/Madrasah
Aliyah
Program
Ilmu
Pengetahuan Alam, Bandung: Setia Purna Inves
Kreshnamurti, Irwan, dkk., Refrat Radioterapi: Radioterapi Pada Kanker
Serviks, Palembang: Departemen Obstetri dan Ginekologi Fakultas
Kedokteran Universitas Sriwijaya Palembang
Setiawan, Duyeh, 2010, Radiokomia Teori Dasar dan Aplikasi Teknik
Nuklir, Bandung: Widya Padjadjaran
15
KIMIA FISIKA
PERANAN RADIOISOTOP DALAM DUNIA FARMASI
Oleh :
UTOMO HADIA
15.01.337
TRANSFER B 2015
SEKOLAH TINGGI ILMU FARMASI
MAKASSAR
2016
1
BAB I
PENDAHULUAN
Berita-berita di media massa telah banyak memberitakan tentang
nuklir. Namun sayang, kebanyakan berita nuklir tersebut berkaitan dengan
senjata nuklir atau pencemaran radioaktif akibat kebocoran instalasi suatu
reaktor atom, sementara yang menyangkut manfaat lain dari energi nuklir
sangat jarang ditampilkan. Oleh karena itu, di lingkungan masyarakat
awam ikatan nuklir mempunyai konotasi yang mengerikan. Pemahaman
yang kurang tepat itu bila terbelakangi oleh tragedi yang menimpa
Hirosima dan Nagasaki di Jepang, tempat pertama kalinya energi nuklir
diperkenalkan sebagai bom atom, suatu senjata pemusnah massal yang
mengerikan.
Radioisotop (zat radioaktif) selalu memancarkan sinar (partikel)
radioaktif (α, β,γ,) secara spontan dan terus menerus sampai habis.
Partikel yang dipancarkan itu mempunyai energy dan dapat dideteksi
dengan detector (pencacah). Energinya dapat sebagai sumber energy dan
partikel tersebut dapat dipakai sebagai penelusuri jejak (tracer) suatu
proses (veroneka dkk 2013). Radionuklida atau radioisotop adalah isotop
dari
zat
radioaktif.
radionuklida
mampu
memancarkan
radiasi.
Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh
manusia dalam reaktor penelitian. Produksi radionuklida dengan proses
aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di
2
dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan
bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang
ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah
neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat
mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi
radioaktif. Zat radio aktif adalah setiap zat yang memancarkan radiasi
pengion dengan aktivitas jenis lebih besar daripada 70 kBq/kg atau 2
nCi/g (tujuh puluh kilobecquerel per kilogram atau dua nanocurie per
gram). Angka 70 kBq/kg (2 nCi/g) tersebut merupakan patokan dasar
untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umum-nya yang
ditetapkan berdasarkan ketentuan dari Badan Tenaga Atom Internasional
(International Atomic Energy Agency) (anonim 2016).
Radioisotop, atau radionuklida, adalah bentuk stabil dari unsur materi
baik buatan manusia atau ditemukan di alam.Bagi sebagian orang,
radioisotop
masih
memberikan
kesan
menyeramkan
dan
bahkan
menakutkan. Namun, sesungguhnya radioisotop telah memberikan
kontribusi yang berarti dalam kehidupan manusia. Mereka memberikan
manfaat
baik
secara
langsung
maupun
tidak
langsung
dalam
menyelesaikan masalah yang dihadapi oleh umat manusia. Sebenarnya
radioisotop bukanlah sesuatu yang menyeramkan bagi kehidupan
manusia melainkan sesuatu yang dapat dimanfaatkan dan berguna bagi
kehidupan manusia. Selain di bidang kesehatan, radioisotop juga dapat
3
dimanfaatkan dalam bidang industri, pertanian, arkeologi, pertambangan,
kimia dan kesenian.
4
BAB II
ISI
1.Definisi Radioisotop Sejarah Perkembangan Radioisotop Dalam
Bidang Kedokteran (Farmasi)
Penggunaan isotop radioaktif dalam biologi dan kedokteran
sebenarnya telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri DANLOS yang
menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tuberculosis pada kulit,
namun penerapan teknik perunut dengan menggunakan radioisotop
dalam biologi dan kedokteran dipelopori oleh George de HEVESY pada
tahun
1920an,
waktu
itu
digunakan
radioisotop
alamiah.
Dalam
perkembangan selanjutnya digunakan radioisotop buatan. sehingga pada
tahun 1943 George Hevesy mendapat hadiah Nobel di bidang Kimia.
Radionuklida pertama yang digunakan secara luas dalam kedokteran
nuklir adalah I-131, yang ditemukan oleh Glenn Seaborg pada tahun
1937.
Pertama kali I-131 digunakan sebagai indikator fungsi kelenjar
tiroid dengan jalan mendeteksi sinar yang diemisikan, dengan pencacah
Geiger yang ditempatkan di dekat kelenjar tiroid. Diikuti dengan
pemakaiannya untuk pengobatan hipertiroid pada tahun 1940. Penemuan
Seaborg
berikutnya
yaitu
radionuklida Tc-99m
dan
Co-60,
yang
merupakan tonggak sejarah di bidang Kedokteran Nuklir. Berkat jasanya
tersebut, Seaborg mendapat hadiah Nobel untuk bidang Kimia pada tahun
1951. Pada periode berikutnya, kedokteran nuklir berkembang pesat
setelah ditemukan kamera gamma oleh Hal Anger pada tahun 1958. Alat
tersebut mampu mendeteksi distribusi foton yang dipancarkan dari dalam
tubuh, yang dapat menggambarkan fungsi suatu organ. Metode ini disebut
imaging nuklir, yang digunakan untuk diagnosis in vivo.
5
2. Perkembangan Radioisotop Di Indonesia
Aplikasi teknik nuklir dalam bidang kedokteran di Indonesia telah
dilakukan sejak akhir 1960an, yaitu setelah reaktor atom Indonesia yang
pertama mulai beroperasi di Bandung. Beberapa tenaga ahli Indonesia
dibantu oleh ahli dari luar negeri mulai merintis pendirian suatu unit
kedokteran nuklir di Pusat Reaktor Atom Bandung (sekarang bernama
Pusat Penelitian Teknik Nuklir). Pada masa-masa awal, berbagai kendala
menghadang perkembangan kedokteran nuklir di Indonesia seperti
misalnya
langkanya
tenaga
ahli,
masalah
pengadaan
radiofarmaka/radioisotop, biaya pemeriksaan yang dianggap mahal,
belum dikenal oleh masyarakat luas. Berapa sebenarnya jumlah unit
kedokteran nuklir yang dibutuhkan di suatu negara adalah sangat
bervariasi tergantung tingkat kemajuan teknologinya, sosial ekonomi
masyarakat di negara itu, prioritasnya di sektor kesehatan.
Kedokteran
nuklir
ini
merupakan
salah
satu
cabang
ilmu
kedokteran yang memanfaatkan materi radioaktif untuk menegakkan
diagnosis dan mengobati penderita serta mempelajari penyakit manula.
Bidang kedokteran nuklir laksana sebuah segitiga dengan radiofarmaka,
instrument, dan masalah biomedik sebagai sisi-sisinya, serta penderita
ditengahnya. Kedokteran nuklir menggunakan sumber radiasi terbuka
berasal dari disintegrasi inti radionuklida buatan untuk mempelajari
perubahan fisiologi, anatomi, dan biokimia, sehingga dapat digunakan
untuk tujuan diagnostik, terapi, dan penelitian kedokteran. Dalam bidang
kedokteran, radiasi pengion digunakan untuk diagnosis dan pengobatan
(terapi). Pemakaian sinar-X untuk memeriksa pasien disebut radiologi
diagnostik, jika radiasi digunakan untuk mengobati pasien, prosedurnya
disebut radioterapi, sedang pemakaian obat-obatan yang mengandung
bahan radioaktif, baik untuk keperluan diagnosis maupun terapi, disebut
kedokteran nuklir. Dosis efektif rata-rata yang berasal dari bidang
kedokteran ini sekitar 0,4 mSv (40 mrem) per tahun.
6
3. Definisi Radioisotop
Radioisotop adalah suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar
radioaktif. Radioaktif mempunyai peranan penting dalam melengkapi
kebutuhan manusia di berbagai bidang. Salah satunya di bidang
farmasi dan kesehatan.
Selain digunakan untuk mendiagnosis penyakit, radioisotop juga
digunakan untuk terapi radiasi. Terapi radiasi adalah cara pengobatan
dengan memakai radiasi. Terapi seperti ini biasanya digunakan dalam
pengobatan
kanker.
Pemberian
terapi
dapat
menyembuhkan,
mengurangi gejala, atau mencegah penyebaran kanker, bergantung
pada jenis dan stadium kanker.
Banyak radioisotop yang digunakan dalam bidang kesehatan dan
farmasi dan masing-masing radioisotop jenis-jenis radioisotop, antara
lain:
1. I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan
pada kelenjar gondok, hati dan otak.
2. Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung.
3. Tc-99 & Ti-201 Mendeteksi kerusakan jantung.
4. Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah.
5. Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru.
6. P-32 Penyakit mata, tumor dan hati.
7. Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah.
8. Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa.
9. Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas.
10. Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru.
11. Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening.
12. C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia.
13. Co-60 Membunuh sel-sel kanker.
14. Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang.
Sejak lama diketahui bahwa radiasi dari radium dapat dipakai untuk
pengobatan kanker. Oleh karena radium-60 dapat mematikan sel
7
kanker dan sel yang sehat maka diperlukan teknik tertentu
sehingga tempat di sekeliling kanker mendapat radiasi seminimal
mungkin.
Radiasi gamma dapat membunuh organisme hidup termasuk
bakteri. Oleh karena itu, radiasi gamma digunakan untuk sterilisasi
alat-alat farmasi.
4. Mekanisme kerja
1. Radiodiagnostik
I-131 digunakan sebagai terapi pengobatan untuk kondisi tiroid
yang over aktif atau kita sebut hipertiroid. I-131 ini sendiri adalah
suatu isotop yang terbuat dari iodin yang selalu memancarkan sinar
radiasi. Jika I-131 ini dimasukkan kedalam tubuh dalam dosis yang
kecil, maka I-131 ini akan masuk ke dalam pembuluh darah traktus
gastrointestinalis. I-131 dan akan melewati kelenjar tiroid yang
kemudian akan menghancurkan sel-sel glandula tersebut. Hal ini
akan memperlambat aktifitas dari kelenjar tiroid dan dalam beberapa
kasus dapat merubah kondisi tiroid.
2. Radioterapi
Bila jaringan terkena radiasi penyinaran, maka jaringan akan
menyerap energi radiasi dan akan menimbulkan ionisasi atom-atom.
Ionisasi tersebut dapat menimbulkan perubahan kimia dan biokimia
yang
pada
akhirnya
akan
menimbulkan
8
kerusakan
biologik.
Kerusakan sel yang terjadi dapat berupa kerusakan kromosom,
mutasi, perlambatan pembelahan sel dan kehilangan kemampuan
untuk berproduksi.
Radiasi pengion adalah berkas pancaran energi atau partikel yang
bila mengenai sebuah atom akan menyebabkan terpentalnya elektron
keluar dari orbit elektron tersebut. Pancaran energi dapat berupa
gelombang elektromagnetik, yang dapat berupa sinar gamma dan
sinar X. Pancaran partikel dapat berupa pancaran elektron (sinar
beta) atau pancaran partikel netron, alfa, proton.
Dengan pemberian setiap terapi, maka akan semakin banyak selsel kanker yang mati dan tumor akan mengecil. Sel-sel yang mati akan
hancur, dibawa oleh darah dan diekskresi keluar dari tubuh. Sebagian
besar sel-sel sehat akan bisa pulih kembai dari pengaruh radiasi. Tetapi
bagaimanapun
juga,
kerusakan
yang
terjadi
pada
sel-sel
sehat
merupakan penyebab terjadinya efek samping radiasi.
5. Manfaat Zat Radioaktif Dibidang Kedokteran (Farmasi)
Bidang Kedokteran
Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan
sudah
berapa
juta
orang
di
dunia
yang
terselamatkan
karena
pemanfaatan radioaktif ini. Sebagai contoh sinar X untuk penghancur
tumor atau untuk foto tulang. Berdasarkan radiasinya:.
1. Terapi tumor atau kanker.
Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi.
9
Sebenarnya, baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh
radiasi tetapi sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih
mudah rusak). Oleh karena itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan
dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker
tersebut.
2. Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari
tulang dengan radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya
radiasi gamma atau sinar-X yang diserap oleh tulang yang diperiksa
maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang.
Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat bone
densitometer tersebut. Teknik ini bermanfaat untuk membantu
mendiagnosiskekeroposan
tulang
(osteoporosis)
yang
sering
menyerang wanita pada usia menopause (matihaid).
3. Teknik Pengaktivan Neutron
Penggunaan radioaktif dalam bidang kedokteran terutama untuk
pendeteksian jenis kelainan di dalam tubuh dan untuk penyembuhan
kanker yang sangat sukar dioperasi menggunakan metode lama.
Prinsip radioaktif ini juga dimanfaatkan untuk pengetesan kualitas
bahan di dalam suatu industri yang dapat dipergunakan dengan mudah
dan dengan ketelitian yang tinggi. Radioisotop yang digunakan dalam
bidang kedokteran dapat berupa sumber terbuka (unsealed source) dan
10
sumber tertup (sealed source). Ketika radioisotop tersebut tidak dapat
dipergunakan
lagi,
maka
sumber
radioaktif bekas tersebut sudah menjadi limbah radioaktif.
Dalam bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk mengetahui
bagian dalam dari organ tubuh seperti tulang, paru-paru dan jantung.
Dalam radiografi dengan menggunakan film sinar-x, maka obyek yang
diamati sering tertutup oleh jaringan struktur lainnya, sehingga
didapatkan pola gambar bayangan yang didominasi
oleh
struktur
jaringan yang tidak diinginkan. Hal ini akan membingungkan para
dokter untuk mendiagnosa organ tubuh tersebut. Untuk mengatasi hal
ini maka dikembangkan teknologi yang lebih canggih yaitu CT-Scanner.
Radioisotop Teknesium-99m (Tc-99m) merupakan radioisotop
primadona yang mendekati ideal untuk mencari jejak di dalam tubuh.
Hal ini dikarenakan radioisotop ini memiliki waktu paruh yang pendek
sekitar 6 jam sehingga intensitas radiasi yang dipancarkannya
berkurang secara cepat setelah selesai digunakan. Radioisotop ini
merupakan pemancar gamma murni dari jenis peluruhan electron
capture dan tidak memancarkan radiasi partikel bermuatan sehingga
dampak terhadap tubuh sangat kecil. Selain itu, radioisotop ini mudah
diperoleh dalam bentuk carrier free (bebas pengemban) dari radioisotop
molibdenum-99
(Mo-99)
dan
dapat
membentuk
ikatan
dengan
senyawa-senyawa organik. Radioisotop ini dimasukkan ke dalam tubuh
11
setelah diikatkan dengan senyawa tertentu melalui reaksi penandaan
(labelling).
Di dalam tubuh, radioisotop ini akan bergerak bersama-sama
dengan senyawa yang ditumpanginya sesuai dengan dinamika
senyawa tersebut di dalam tubuh. Dengan demikian, keberadaan dan
distribusi senyawa tersebut di dalam tubuh yang mencerminkan
beberapa fungsi organ dan metabolisme tubuh dapat dengan mudah
diketahui
dari
hasil
pencitraan.
Pencitraan
dapat
dilakukan
menggunakan kamera gamma. Radioisotop ini dapat pula digunakan
untuk mencari jejak terjadinya infeksi bakteri, misalnya bakteri
tuberkolose, di dalam tubuh dengan memanfaatkan terjadinya reaksi
spesifik yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Terjadinya reaksi spesifik
tersebut dapat diketahui menggunakan senyawa tertentu, misalnya
antibodi, yang bereaksi secara spesifik di tempat terjadinya infeksi.
Beberapa saat yang lalu di Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)
BATAN telah berhasil disintesa radiofarmaka bertanda teknesium-99m
untuk mendeteksi infeksi di dalam tubuh. Produk hasil litbang ini saat ini
sedang direncanakan memasuki tahap uji klinis.
6. Keuntungan Penggunaan Radioisotop
Keunggulan kedokteran nuklir terletak pada kemampuannya
mendeteksi bahan bahan yang ditandai dengan perunut radioaktif. Bahan
– bahan tersebut yang dikenal dengan istilah radiofarmaka, dimasukkan
ke dalam tubuh melalui inhalasi, intravena, mulut. Setelah berada di dalam
12
tubuh, dapat diikuti nasibnya di dalam organ atau jaringan menggunakan
detektor pemancar gamma yang ditempatkan di luar tubuh. Dapat pula
dilakukan analisis kandungan radiofarmaka dalam cuplikan darah, urine,
feses, atau udara yang dihembuskan melalui pernafasan, bahkan dalam
jaringan. Melalui teknik pencitraan dapat dipantau distribusi radioaktivitas
di organ atau bagian tubuh sebagai fungsi waktu.
Pemeriksaan
kedokteran
nuklir
banyak
membantu
dalam
menunjang diagnosis berbagai penyakit seperti penyakit jantung koroner,
penyakit kelenjar gondok, gangguan fungsi ginjal, menentukan tahapan
penyakit kanker dengan mendeteksi penyebarannya pada tulang,
mendeteksi
pendarahan
pada
saluran
pencernaan
makanan
dan
menentukan lokasinya, serta masih banyak lagi yang dapat diperoleh dari
diagnosis dengan penerapan teknologi nuklir yang pada saat ini
berkembang pesat.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Radioisotop
adalah isotop
dari
zat
radioaktif
mampu
memancarkan radiasi radionuklida dapat terjadi secara alamiah
atau sengaja di buat oleh manuisa dalam reactor penelitian.
2. Berdasarkan sumbernya, radionuklida alam secara garis besar
dapat dibagi dalam dua jenis. Yang pertama adalah radionuklida
primordial, yang ada di kerak bumi sejak terbentuknya alam
13
semesta, dan yang kedua adalah radionuklida kosmogenik yang
terjadi akibat interaksi antara radiasi kosmik dengan udara.
3. Penggunaan
isotop
radioaktif
dalam
biologi
dan
kedokteran/Farmasi telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri
DANLOS
yang
menggunakan
radium
untuk
pengobatan
penyakit tuberculosis pada kulit.
4. Keunggulan kedokteran nuklir terletak pada kemampuannya
mendeteksi bahan bahan yang ditandai dengan perunut
radioaktif. Bahan – bahan tersebut yang dikenal dengan istilah
radiofarmaka, dimasukkan ke dalam tubuh melalui inhalasi,
intravena, mulut.
5. Bahaya penggunaan radioisotop dalam bidang kedokteran yaitu
kerusakan
karena
efek
somatic,
karena
efek
tertunda,
kerusakan karena efek genetik
Daftar Pustaka
Anonymus, 2006, Radioactive Iodine (I-131) Therapy, North America:
RadiologiInfo. Radiological Society of North America, Inc
14
Indrajit, Dudi, 2007, Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XI
Sekolah
Menengah
Atas/Madrasah
Aliyah
Program
Ilmu
Pengetahuan Alam, Bandung: Setia Purna Inves
Kreshnamurti, Irwan, dkk., Refrat Radioterapi: Radioterapi Pada Kanker
Serviks, Palembang: Departemen Obstetri dan Ginekologi Fakultas
Kedokteran Universitas Sriwijaya Palembang
Setiawan, Duyeh, 2010, Radiokomia Teori Dasar dan Aplikasi Teknik
Nuklir, Bandung: Widya Padjadjaran
15