Partikel Nano Pendeteksi Kanker

TIM peneliti Institut Teknologi Bandung mengembangkan teknologi partikel nano untuk mendeteksi kanker lebih dini. Mereka ingin para pengidap kanker bisa mendapat pertolongan lebih awal, bahkan disembuhkan.

Kondisi saat ini adalah banyak penderita yang baru tahu mengidap kanker setelah dalam fase yang sulit diobati. “Kanker itu sulit dideteksi, pengujiannya rumit. Harus melalui biopsi,” kata peneliti dan dosen ITB, Brian Yuliarto, Selasa, 19 Maret lalu.

Biopsi adalah prosedur medis mengambil jaringan atau sampel sel dari tubuh yang digunakan untuk mendiagnosis penyakit. Sampel sel tersebut diperiksa dengan mikroskop di laboratorium. Menggunakan biosensor, biopsi lazim dipakai untuk memeriksa dugaan kanker, gangguan hati, atau infeksi lain.

Teknologi nano banyak dimanfaatkan untuk merekayasa benda apa pun dalam ukuran mini. Menurut Brian, banyak sifat dasar dalam kehidupan yang berbentuk partikel nanometer (sepersemiliar meter). Doktor lulusan Quantum Engineering and System Science Department, University of Tokyo, Jepang, pada 2005 itu menambahkan, sifat benda yang diubah menjadi partikel nanometer pun bisa direkayasa.

Riset yang dirintis pada 2015 tersebut berfokus merekayasa material menjadi struktur nano yang lebih sensitif untuk mendeteksi kanker. Tim menggunakan pasir besi dari Tulungagung, Jawa Timur, untuk diolah menjadi partikel nano sebagai detektor kanker. Purwarupa partikel nano yang dikembangkan para peneliti ITB ini telah berhasil mengenali keberadaan kanker prostat. 

Hasil ekstraksi pasir besi itu disebut sebagai nanopartikel magnetik (Fe3O4). Menurut Brian, ukuran partikel nano pasir besi tersebut seribu kali lebih kecil dari diameter rambut manusia. Para peneliti harus memakai mikroskop elektron untuk mengkonfirmasi keberadaannya. “Saking kecilnya, bentuknya tidak kelihatan untuk riset,” ucap Kepala Pusat Penelitian Nanosains dan Nanoteknologi ITB tersebut.

Partikel nano pasir besi itu kemudian dimodifikasi dengan grafena—material karbon dalam wujud nano—yang digunakan sebagai elektroda pada sistem biosensor. Grafena dipakai karena sudah sering diaplikasikan dan memiliki karakteristik yang cocok sebagai sensor elektrokimia.

Grafena mampu meningkatkan luas permukaan elektroaktif dan memiliki sifat elektronik yang baik. Grafena juga memiliki nilai konduktivitas listrik tinggi yang berguna untuk menaikkan arus elektrokimia biosensor. 

Dalam riset, para peneliti belum mengambil sampel dari darah manusia. Mereka memakai sampel sel yang mengandung protein sebagai penanda kanker prostat. Biosensor itu diberi bioreseptor prostate specific antigen agar bisa berinteraksi dengan sel kanker.

Interaksi antara partikel nano magnetik dan sel kanker bisa memicu perubahan elektrokimia biosensor. “Deteksi itu menghitung perubahan arus listrik elektrokimia yang terjadi,” tutur Brian, yang juga merupakan Ketua Kelompok Keahlian Material Fungsional Maju.

Tahap pengembangan selanjutnya adalah mendeteksi kanker lewat pengujian darah manusia. Proses ini, Brian menjelaskan, lebih sulit karena darah mengandung banyak campuran protein. Tim harus bisa menghasilkan biosensor selektif untuk mendeteksi sel kanker dalam darah.