Beranda Technology Komposit Berukuran Nano Tingkatkan Hasil Pencitraan MRI

Komposit Berukuran Nano Tingkatkan Hasil Pencitraan MRI

1096
Partikel mesopori silicon, alias SiMPS, setiap 1.000 nanometer-nya berisi ribuan partikel yang lebih kecil dari oksida besi. The SiMPs dapat dimanipulasi oleh magnet, berkumpul di lokasi tumor, dan dapat dipanaskan untuk membunuh tumor ganas atau memicu pelepasan obat. Partikel-partikel diciptakan oleh sebuah tim internasional yang dipimpin oleh ilmuwan di Rice University dan The Methodist Hospital Research Institute di Houston. (Credit: Wilson Grup).
Partikel mesopori silicon, alias SiMPS, setiap 1.000 nanometer-nya berisi ribuan partikel yang lebih kecil dari oksida besi. The SiMPs dapat dimanipulasi oleh magnet, berkumpul di lokasi tumor, dan dapat dipanaskan untuk membunuh tumor ganas atau memicu pelepasan obat. Partikel-partikel diciptakan oleh sebuah tim internasional yang dipimpin oleh ilmuwan di Rice University dan The Methodist Hospital Research Institute di Houston. (Credit: Wilson Grup).

Bhataramedia.com – Partikel submikroskopik yang mengandung partikel besi oksida yang lebih kecil dapat membuat alat magnetic resonance imaging (MRI) menjadi jauh lebih kuat untuk mendeteksi dan melawan penyakit.

Para ilmuwan di Rice University dan The Methodist Hospital Research Institute (TMHRI) memimpin tim peneliti internasional untuk menciptakan partikel komposit yang dapat disuntikkan ke pasien dan dipandu oleh medan magnet. Setelah berada di dalam posisi yang diinginkan, partikel dapat dipanaskan untuk membunuh jaringan ganas atau memicu pelepasan obat di lokasi.

Tim peneliti melaporkan bahwa partikel nano tersebut kemudian sepenuhnya akan terdegradasi dan meninggalkan tubuh setelah beberapa hari.

Penelitian ini terbit secara online di jurnal Advanced Functional Materials.

Tim yang dipimpin oleh ahli kimia Rice University, Lon Wilson dan ilmuwan TMHRI, Paolo Decuzzi sedang mencari cara untuk mengatasi tantangan yang diberikan oleh partikel oksida besi. Partikel oksida besi bersifat baik untuk beberapa hal tetapi tidak yang lain, tergantung pada ukuran mereka.

Partikel besi oksida memiliki banyak kualitas yang sangat baik. Partikel tersebut dapat dimanipulasi dengan magnet, menghasilkan kontras yang sangat baik di bawah MRI, menciptakan panas ketika dipicu dan terdegradasi dengan cepat. Namun, besi oksida tidak dapat melakukan semua hal itu sekaligus. Mengingat ukuran dari besi oksida, tim peneliti membutuhkan cara untuk mengoptimalkan fungsi-fungsi yang mereka miliki.

Jawabannya adalah dengan mengemas ribuan partikel oksida besi ke dalam partikel yang lebih besar dengan menggunakan inti magnet berukuran 5 nanometer.

Para peneliti telah berhasil membuat dua struktur nano yang dapat mengemas partikel besi oksida. Kedua struktur nano tersebut adalah silicon mesoporous particles (SiMPs) dan discoidal polymeric nanoconstructs (DPNs). Para peneliti sudah mengetahui dari penelitian sebelumnya bahwa SiMP dan DPN secara alami terakumulasi di dalam pembuluh darah tumor.

Nanokonstuksi yang mengandung partikel besi oksida dapat membuat alat pencitraan resonansi magnetik menjadi jauh lebih baik untuk mendeteksi dan melawan penyakit. (Ilustrasi oleh Ayrat Gizzatov).
Nanokonstuksi yang mengandung partikel besi oksida dapat membuat alat pencitraan resonansi magnetik menjadi jauh lebih baik untuk mendeteksi dan melawan penyakit. (Ilustrasi oleh Ayrat Gizzatov).

Besi oksida meningkatkan kemampuan struktur nano tersebut untuk memposisikan diri dan tetap berada di tempat dengan menggunakan magnet, kata pemimpin dan penulis studi ini, Rice mahasiswa pascasarjana Ayrat Gizzatov. “Partikel besi oksida tertarik oleh magnet dan menyebabkan interaksi magnetik di antara partikel lainnya, sehingga dapat meningkatkan mekanisme komunikasi di dalam partikel mereka,” kata Ayrat Gizzatov, mahasiswa pasca sarjana di Rice University.

Pengujian menunjukkan bahwa partikel besi oksida membuat SiMP dan DPN 10 kali lebih baik daripada agen nano lainnya yang hanya mengandung sedikit besi.

Seperti dilansir Rice University (16/6/2014), penelitian baru ini juga menunjukkan bahwa membatasi struktur geometris agen MRI (seperti besi oksida ) dapat meningkatkan relaksifitas (properti yang membuat agen muncul di dalam pencitraan MRI) mereka. Semakin pendek waktu relaksasi, semakin besar kontras pada gambar.

Meskipun partikel besi oksida masih terlalu besar untuk menargetkan protein tertentu, Gizzatov mengatakan bahwa ada kemungkinan untuk memodifikasi besi oksida dengan unsur-unsur yang akan meningkatkan akumulasi pada tumor.

Referensi Jurnal :

Gizzatov, A., Key, J., Aryal, S., Ananta, J., Cervadoro, A., Palange, A. L., Fasano, M., Stigliano, C., Zhong, M., Di Mascolo, D., Guven, A., Chiavazzo, E., Asinari, P., Liu, X., Ferrari, M., Wilson, L. J. and Decuzzi, P. (2014), “Hierarchically Structured Magnetic Nanoconstructs with Enhanced Relaxivity and Cooperative Tumor Accumulation.” Adv. Funct. Mater.. doi: 10.1002/adfm.201400653.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here