Para peneliti di University of Pennsylvania telah mengembangkan nanorobot yang dapat melakukan perjalanan ke lokasi infeksi jamur di bawah pengaruh medan magnet luar, mengikat sel jamur, dan kemudian melepaskan spesies oksigen reaktif untuk menghancurkan jamur sepenuhnya. Partikel kecil adalah contoh nanopartikel katalitik, yang oleh para peneliti dijuluki ‘nanozim’. Dibuat menggunakan oksida besi, mereka dapat bermanuver di bawah pengaruh medan magnet, memungkinkan para peneliti untuk melokalisasinya di bagian tubuh tertentu. Dalam pengujian sejauh ini, nanorobot telah terbukti menghancurkan biofilm jamur, yang sangat sulit diobati dengan menggunakan obat antijamur konvensional.

Infeksi jamur dapat menjadi tantangan besar, terutama jika jamur infektif membentuk biofilm tebal yang sulit ditembus oleh obat antijamur konvensional. “Candidae membentuk infeksi biofilm yang sulit diobati,” kata Hyun Koo, seorang peneliti yang terlibat dalam penelitian tersebut. “Terapi antijamur saat ini tidak memiliki potensi dan spesifisitas yang diperlukan untuk menghilangkan patogen ini dengan cepat dan efektif, jadi kolaborasi ini diambil dari pengetahuan klinis kami dan menggabungkan tim Ed. [Edward Steager of Penn’s School of Engineering and Applied Science] dan keahlian robotik mereka untuk menawarkan pendekatan baru.”

Gambar di atas menunjukkan gambar fluoresensi sebelum (kiri) dan sesudah (kanan) dari biofilm jamur yang secara tepat ditargetkan oleh robot mikro nanozim tanpa mengikat atau mengganggu sampel jaringan. (Gambar: Min Jun Oh dan Seokyoung Yoon)

Struktur kecil terdiri dari partikel nano oksida besi yang dapat dikontrol dengan ketat menggunakan medan magnet eksternal. “Metode yang kami gunakan untuk mengontrol nanopartikel dalam penelitian ini bersifat magnetis, yang memungkinkan kami mengarahkannya ke lokasi infeksi yang tepat,” kata Steager. “Kami menggunakan nanopartikel oksida besi, yang memiliki sifat penting lainnya, yaitu bersifat katalitik.”

Sifat katalitik ini mengingatkan pada enzim peroksidase, yang berperan membantu memecah hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. Namun, hal ini juga menghasilkan penciptaan spesies oksigen reaktif dalam jumlah besar, yang dapat dengan cepat merusak dan menghancurkan sel-sel hidup di sekitarnya. Ini adalah mekanisme aksi dimana robot nano dapat menghancurkan biofilm jamur.

Namun, robot nano juga memiliki sifat tak terduga lainnya yang sangat membantu mereka dalam upaya menghancurkan biofilm ini. Mereka tampaknya sangat tertarik pada sel jamur dan akan mengikat erat dalam biofilm tersebut, dan kurang menunjukkan afinitas untuk sel manusia, sangat meningkatkan spesifisitas dan profil keamanannya.

Rakitan nanozim kami menunjukkan daya tarik yang luar biasa pada sel jamur, terutama bila dibandingkan dengan sel manusia, kata Steager. “Interaksi pengikatan spesifik ini membuka jalan bagi efek antijamur yang kuat dan terkonsentrasi tanpa memengaruhi area lain yang tidak terinfeksi.”

Study in Advanced Materials: Pendekatan robotika berbasis nanozim untuk penargetan infeksi jamur

Melalui: Universitas Pennsylvania

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *