Rad-Block: Tabir Surya Antiseptik dari Nanopartikel dan Cangkang Udang

Sinar matahari adalah bagian utama dari vitamin D dan membantu sistem tubuh untuk mendapatkan kalsium yang sangat dibutuhkan untuk membangun tulang yang sehat. Namun, kebanyakan orang tidak perlu menghabiskan banyak waktu untuk terpapar sinar matahari untuk mendapatkan jumlah vitamin D yang dibutuhkan. Bahkan, kesehatan kulit dapat benar-benar menurun ketika terkena sinar matahari terlalu lama, terutama jika tidak terlindungi apapun. Hasil paparan sinar matahari berlebih dapat bervariasi mulai dari kerusakan kulit dan mata hingga supresi sistem kekebalan dan tentu saja, kanker kulit. Beberapa penyakit tersebut disebabkan oleh UVA dan UVB, salah satu fraksi sinar matahari, yang radiasinya sampai permukaan bumi. Untuk melindungi diri dari sinar UVA dan UVB, mari pertama kita lihat pertahanan alami kulit yaitu melanin.

Melanin adalah zat kimia yang hadir dalam berbagai variasi dan konsentrasi pada kulit kebanyakan orang yang membantu pertahanan dari matahari. Melanin bereaksi dengan sinar UV dan menyerapnya sehingga menghasilkan warna kulit yang kegelapan atau gosong. Semakin gelap warna kulit, semakin banyak melanin pada kulit untuk perlindungan ultraviolet. Apabila ketika jumlah paparan sinar UV lebih besar dari yang bisa ditangani oleh melanin kulit, maka bisa terjadi sunburn. Mereka dengan kulit yang lebih terang dan lebih cerah, yang memiliki lebih sedikit melanin, tentu saja menyerap lebih sedikit UV sehingga kurang mendapat perlindungan.

Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa sinar UV dari matahari adalah penyebab utama kanker kulit (20% dari populasi dunia mendapatkan kanker kulit). Oleh karena itu diperlukan pendekatan proaktif untuk menghindari kerusakan kulit berbahaya yang disebabkan oleh paparan sinar UV yaitu dengan cara penggunaan tabir surya.

Bahan-bahan aktif tabir surya biasanya dibagi menjadi dua kategori:

• Filter organik atau kimia: biasanya filter ini terdiri dari molekul yang mengandung cincin karbon dengan banyak ikatan rangkap dan dengan oksigen terikat dengan karbon di sepanjang molekul. Salah satu bahan organik yang sering digunakan adalah oxybenzone. Senyawa aktif organik tabir surya sangat mudah untuk menembus kulit dan memiliki kesempatan yang tinggi menyebabkan reaksi alergi dan kerugian lain seperti membutuhkan sekitar 20 menit setelah aplikasi sebelum tabir surya mulai bekerja.
• Filter anorganik atau fisik: filter ini terdiri dari padatan berukuran mikro atau nano. ZnO dan TiO2 sangat populer baru-baru ini karena mereka tidak terserap oleh kulit dan dapat langsung berfungsi tanpa perlu menunggu lama. Tabir surya anorganik dianggap tabir surya yang tidak beracun dan aman untuk digunakan, dan juga memberikan perlindungan spektrum UV yang relatif luas dibanding filter organik.

Meskipun saat ini belum cukup riset sistematis dilakukan pada efek buruk nanopartikel, terutama pada aplikasi tabir surya, dianjurkan untuk menggunakan tabir surya yang mengandung TiO2 karena senyawa ini adalah salah satu bahan kimia yang mampu melindungi dari kedua sinar UVA dan UVB. Selain itu, penelitian menunjukkan bahwa sunscreen yang mengandung bahan kimia organik seperti oxybenzone dan octinoxate pasti dapat meresap ke dalam kulit yang sehat, senyawa tersebut terkadang berperilaku seperti hormon estrogen yang mengarah ke aktivitas abnormal dalam sistem reproduksi manusia, meningkatkan risiko untuk kanker payudara, dan menunjukkan efek terhadap kerusakan uterus. Oleh karena itu, konsumen yang menggunakan tabir surya tanpa TiO2 kemungkinan terkena lebih banyak radiasi UV dan jumlah bahan berbahaya yang lebih besar daripada konsumen yang mengandalkan produk TiO2 untuk perlindungan terhadap sinar matahari.

Tabir surya dengan bahan aktif nano-TiO2 bekerja dengan cara mengabsorpsi radiasi UV dan mengubahnya menjadi panas dan sebagian kecil sisanya dihamburkan. Masalah yang dihadapi oleh tabir surya ini adalah pembentukan radikal bebas saat terpapar cahaya matahari menyebabkan kerusakan DNA/lipid/protein. Berdasarkan kelemahan ini, tabir surya yang sedang tim kami kembangkan didasarkan pada enkapsulasi bahan aktif  yaitu nano-TiO2 oleh cangkang kitosan bersifat non toksik dan biokompatibel yang dapat menetralisir radikal bebas dengan cara “memulung” radikal bebas tersebut dengan sifat antioksidannya sebelum mereka keluar dari partikel. Kitosan digunakan sebagai enkapsulasi karena ketersediaannya yang melimpah juga telah diteliti memiliki sifat antibakteri dan anti inflamasi.

Berdasarkan bahan aktif pada tabir surya kami, telah dilakukan uji reaktivitas bahan aktif, sifat antibakteri, serta proteksi UV yang dilakukan di Fakultas Teknik Universitas Indonesia dan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Indonesia. Hasil uji ketiganya menunjukkan bahwa produk kami dapat mempertahankan sifat penyerapan sinar UVA dan UVB dengan nilai SPF mencapai nilai 50, memiliki sifat antiseptik yang ditunjukan oleh 99,9% disinfeksi bakteri E. coli dalam kurun waktu di bawah 2 jam, dan lebih aman bagi kulit yang ditunjukan oleh perubahan tidak signifikan warna larutan uji in vitro menandakan pembentukan radikal bebas dapat diredam tanpa menurunkan performa proteksi UVnya.

Penggunaan tabir surya bagi kota-kota besar di negara yang dilewati garis ekuator seperti Indonesia sudah merupakan suatu hal yang sangat diperlukan karena tingkat radiasi ultravioletnya sangat tinggi terutama pada musim kemarau di mana index UVnya dapat mencapai angka 11 dari skala terbesar 12. Hal ini juga diperparah dengan kualitas udara perkotaan yang buruk dapat menyebabkan masalah kulit lain seperti timbulnya jerawat. Tabir surya antiseptik yang kami kembangkan, “Rad-Block”, merupakan suatu jawaban untuk menyelesaikan permasalahan tersebut tanpa perlu khawatir adanya efek samping yang kemungkinan timbul.