Nanopartikel, yang didefinisikan sebagai partikel koloid dengan rentang ukuran 1 hingga 100 nm, telah muncul untuk aplikasi yang luas di sektor biomedis, seperti sistem penghantaran obat, terapi hipertermia, biosensor, dan bioimaging. Aplikasi penghantaran obat menggunakan nanopartikel telah mendapat perhatian besar dalam dua dekade terakhir. Aplikasi nanopartikel telah berhasil meningkatkan penghantaran obat dalam beberapa kondisi patologis seperti infeksi, inflamasi, penyakit kardiovaskular, dan kanker. Ukuran partikel yang kecil dan luas permukaan nanopartikel yang besar merupakan faktor pendukung keberhasilan aplikasinya dalam pengobatan medis. Karakteristik ini memberikan manfaat besar dalam proses penghantaran obat, seperti meningkatkan kelarutan dan permeabilitas obat, meningkatkan stabilitas obat, dan penghantaran obat yang spesifik ke jaringan target. Peningkatan akumulasi obat di jaringan target merupakan keuntungan lain dari aplikasi nanopartikel dalam penghantaran obat; oleh karena itu, efek samping obat ketika terpapar ke sel normal dapat diminimalkan.
Kemajuan terbaru dalam eksplorasi nanopartikel sebagai sistem penghantaran obat berfokus pada aplikasinya dalam penghantaran obat yang ditargetkan. Nanopartikel memberikan permukaan khusus fitur yang memungkinkan pemuatan obat yang tinggi ke sistem ini. Berbagai pengembangan telah dilakukan untuk meningkatkan kemampuan nanopartikel sebagai penghantaran obat yang ditargetkan. Khususnya, modifikasi permukaan nanopartikel yang bermanfaat untuk kinerja pemuatan-pelepasan obat dan kemampuan penargetannya, seperti sensitif terhadap pH, sensitif terhadap suhu, dll. Misalnya, sebagai pembawa obat untuk pengobatan kanker, nanopartikel polimer sensitif suhu yang dilapisi pada permukaan nanopartikel oksida besi (NPOB) secara signifikan meningkatkan penyerapan NPOB dan secara signifikan membunuh kanker tiroid. Nanopartikel juga menunjukkan peningkatan retensi dan distribusinya di jaringan target, seperti tumor dan kanker, hingga 100 kali lipat tanpa gaya dorong atau rangsangan eksternal dengan modifikasi permukaan.
Aplikasi nanopartikel oksida besi (NPOB) di sektor biomedis telah dieksplorasi secara komprehensif, terutama dalam sistem penghantaran obat. Namun, keterbatasan NPOB terkait kecenderungan aglomerasi dan ketidakstabilannya akibat oksidasi masih menjadi permasalahan utama dalam penerapan NPOB secara praktis. Modifikasi permukaan NPOB menggunakan polimer sebagai lapisan penyalut merupakan solusi unggulan yang baru-baru ini dikembangkan untuk mengatasi permasalahan ini.
Tinjauan tentang strategi yang masuk akal untuk mendapatkan lapisan penyalut polimer yang sangat efisien untuk NPOB, terutama dalam mendukung aplikasinya dalam sistem penghantaran obat dijelaskan secara mendalam. Pembahasan dimulai dengan pengenalan dasar NPOB dan lapisan penyalut polimer, serta mekanisme sintesis NPOB yang distabilkan polimer. Karakteristik polimer yang sangat berkontribusi terhadap karakteristik fisik dan kimia NPOB yang distabilkan polimer dijelaskan. Langkah-langkah selanjutnya untuk meningkatkan spesifisitas, penargetan, dan efikasi dalam penghantaran obat juga dijelaskan, bersama dengan eksplorasi molekul penargetan atau perlekatan NPOB yang dibantu ligan pada reseptor spesifik, dilanjutkan dengan pelepasan obat ke sel, juga dibahas secara komprehensif.
Tinjauan ini diharapkan dapat membuka jalan bagi implementasi NPOB yang distabilkan polimer dalam sistem penghantaran obat yang ditargetkan untuk berbagai obat di bidang pengobatan kanker dan infeksi. Studi ini juga memberikan informasi tentang peran kunci lapisan penyalut polimer untuk NPOB; oleh karena itu, artikel tinjauan ini penting tidak hanya untuk penelitian skala laboratorium tetapi juga untuk pengembangan berbasis penelitian industri.
Penulis: Prof. Dr. Dwi Setyawan, S.Si., M.Si., Apt
Detail studi ini bisa dilihat di tautan artikel berikut: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.cgd.5c00542
