Surakarta, 26 Oktober 2023 - Sebuah tim mahasiswa dari Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA) Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta telah berhasil mengambil langkah penting dalam penelitian yang berpotensi membantu penderita kanker otak. Tim ini dipimpin oleh Vicky Ahava Ferdinansyah, seorang mahasiswa dari Program Studi Kimia, dan didukung oleh rekan-rekannya: Khoirun Nisa Ashar, Husna Habib Musthofa (Program Studi Kimia), serta Salma Aqilah dan Farikha Amalina (Program Studi Farmasi). Mereka diberi bimbingan oleh Dr. rer. nat. Fajar Rakhman W., S.Si., M.Si., dalam proyek dengan judul "Pelapisan Carbon Quantum Dots (CQDs) dari Tulang Ayam Terkonjugasi Silika Nanopartikel dengan Phospholipid Lecithin sebagai Material Teragnostik untuk Kanker Otak." Tim ini telah berhasil meraih pendanaan dalam Pekan Kreativitas Mahasiswa yang diselenggarakan oleh Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia melalui Direktorat Jenderal Pembelajaran dan Kemahasiswaan (Belmawa).
Penelitian ini dilatarbelakangi oleh peningkatan konsumsi daging ayam di Indonesia, yang pada tahun 2022 mencapai 6,508 kg per kapita, meningkat sebesar 8,625 dari tahun sebelumnya. Pengolahan ayam masih menghasilkan limbah berupa tulang ayam yang hingga kini tidak dimanfaatkan secara maksimal, seringkali hanya sebagai kompos atau diabaikan.
Vicky Ahava Ferdinansyah, ketua tim penelitian, menjelaskan, "Kami memutuskan untuk menciptakan material teragnostik untuk kanker otak karena pengobatan kanker otak saat ini masih menimbulkan efek samping serius, dan penanganan penyakit ini masih menjadi tantangan besar. Selain itu, otak dilindungi oleh Blood-Brain Barrier (BBB), yang membuatnya sulit dijangkau oleh obat-obatan konvensional seperti doxorubicin. Oleh karena itu, kami ingin menciptakan Carbon Quantum Dots sebagai agen pencitraan, dan kami memilih tulang ayam karena cocok untuk pencitraan dengan tingkat toksisitas rendah, sifat optik yang baik, dan biokompatibilitas yang tinggi."
Langkah utama dalam penelitian ini melibatkan 5 tahapan, yaitu sintesis CQDs dari tulang ayam, sintesis Mesoporous Silica Nanoparticles (MSN) dan konjugasi CQDs, pemuatan obat Doxorubicin, pelapisan lipid pada MSN, dan studi pelepasan obat.
Khoirun Nisa Ashar, salah satu anggota tim penelitian, menjelaskan, "Selama 3 bulan penelitian, kami berhasil menyelesaikan kelima tahapan tersebut dengan hasil yang memuaskan. Hasil sintesis CQDs dari tulang ayam mampu memancarkan cahaya fluoresensi yang terlihat di bawah sinar UV."
Dalam penelitian ini, tim melakukan pelepasan obat ke dua jenis material yang berbeda, yaitu DOX@MSN-CQDs-L dan DOX@MSN-CQDs, dengan kondisi pH 7,4 (sel normal) dan pH 5,0 (sel kanker). Hasil pelepasan pada kondisi pH 7,4 menunjukkan bahwa pelapisan lipid pada material mampu menghambat pelepasan obat, yang sangat penting dalam meminimalkan efek samping pada sel sehat, dengan akumulasi obat yang keluar di bawah 10%. Akumulasi pelepasan obat untuk kedua material memilikia nilai di atas 50% walaupun untuk material tanpa pelapisin lipid memiliki nilai yang sedikit lebih tinggi daripada yang dilapisi, namun dalam hal ini tidak mempengaruhi jumlah obat yang keluar karena keduanya memiliki presentase yang cukup baik.
Tim penelitian menekankan bahwa penelitian ini memiliki potensi besar untuk mengubah paradigma dalam penanganan kanker otak. Material teragnostik yang dihasilkan dari limbah tulang ayam memiliki sifat-sifat yang menguntungkan dan dapat digunakan untuk membantu diagnosis serta penanganan lebih tepat dan efisien bagi penderita kanker otak. Penelitian ini telah menjalani karakterisasi menggunakan berbagai metode analisis, termasuk FTIR, Zeta Potensial, dan PSA, dan hasilnya telah sesuai dengan harapan.
