Karbon Dots fluoresen (CD) yang berasal dari sumber yang aktif secara biologis telah menunjukkan peningkatan aktivitas dibandingkan dengan prekursornya. Dengan potensinya yang menonjol, bahan nano berukuran kecil (<10nm) ini dapat dengan mudah disintesis dari sumber organik baik dengan pendekatan bottom-up atau green. Sumber mereka dapat memengaruhi gugus fungsi yang ada di permukaan CD. Sumber mentah molekul organik telah digunakan untuk mengembangkan CD neon. Selain itu, molekul organik murni juga berharga dalam mengembangkan CD praktis. Interaksi CD yang responsif secara fisiologis dengan berbagai reseptor seluler dimungkinkan karena fungsionalisasi yang kuat di permukaannya. Dalam ulasan ini, kami mempelajari berbagai literatur dari sepuluh tahun terakhir yang melaporkan potensi penerapan Karbon Dots sebagai alternatif dalam kemoterapi kanker. Sifat sitotoksik selektif dari beberapa CD terhadap garis sel kanker menunjukkan peran kelompok fungsional permukaan terhadap interaksi selektif, yang menghasilkan karakteristik protein yang diekspresikan berlebihan dari garis sel kanker. Dapat disimpulkan bahwa CD yang bersumber murah dapat secara selektif mengikat protein yang diekspresikan berlebih dalam sel kanker dengan efek akhir kematian sel yang disebabkan oleh apoptosis. Dalam kebanyakan kasus, apoptosis yang diinduksi CD secara langsung atau tidak langsung mengikuti jalur mitokondria. Oleh karena itu, CD berukuran nano ini dapat menjadi alternatif pengobatan kanker yang mahal dan memiliki banyak efek samping.
Karena kemoterapi konvensional tetap tidak jelas mengenai pengobatan kankernya yang cepat tanpa efek samping, penelitian terus dilakukan untuk menemukan alternatif yang lebih baik. Namun demikian, ini merupakan proses yang mahal dan tetap digabungkan dengan kemungkinan pengembangan kembali tumor lain pasca perawatan. Oleh karena itu, pada bagian ini, diskusi kami mengarah pada arah mana Karbon Dots dapat digunakan sebagai alternatif obat yang digunakan dalam kemoterapi. Bagian ini membahas kemungkinan penggunaan hanya CD untuk pengobatan kanker.
Karbon Dots disintesis untuk beberapa tujuan. Meskipun titik-Karbon Dots ini dianggap memiliki perilaku yang serupa, namun terbukti sebaliknya. Mirip dengan senyawa organik yang menunjukkan berbagai aplikasi terkait fitur strukturalnya, Karbon Dots dapat dianggap sebagai bahan nano yang strukturnya juga memengaruhi fungsinya. Namun, perbedaannya terlihat pada fungsinya yang ditingkatkan dibandingkan dengan senyawa organik. Misalnya, monoetilen glikol (MEG) menghambat hidrasi CO2. Proses seperti itu diperlukan untuk penyerapan CO2 yang bermanfaat. CD yang disintesis dari MEG menunjukkan penghambatan yang lebih baik terhadap pembentukan hidrat CO2. Selanjutnya, resveratrol adalah polifenol yang terbukti mampu menargetkan kanker secara spesifik. Ketika resveratrol digunakan untuk membentuk Karbon Dots, Karbon Dots yang bersumber dari resveratrol menunjukkan sitotoksisitas yang lebih baik terhadap sel kanker daripada resveratrol itu sendiri. N-hydroxyphthalimide terbukti memiliki aktivitas anti tumor untuk pertama kalinya pada tahun 2016. Senyawa tersebut menunjukkan aktivitas anti kanker yang menjanjikan terhadap garis sel kanker payudara. Dua tahun lalu, N-hydroxyphthalimides yang sama digunakan untuk mensintesis Karbon Dots dengan aktivitas antikanker yang mengesankan terhadap garis sel kanker payudara. Lebih jauh lagi, mereka terbukti mampu melemahkan invasi dan metastasis garis sel ini. Oleh karena itu, CD berperilaku serupa dengan senyawa organik dengan menunjukkan sifat praktis berbeda yang terkait dengan susunan strukturalnya. Selain itu, mereka tampaknya membentuk struktur yang meningkatkan sifat molekul prekursornya. Dengan demikian, mereka dapat digunakan untuk terapi kanker mandiri tanpa memerlukan pengaruh eksternal, seperti dalam terapi fototermal atau terapi fotodinamik, sehingga memberikan pengobatan yang lebih murah. Pada bagian berikut, kami akan mengklasifikasikan CD dengan potensi anti kanker berdasarkan sumber pembuatannya. Sumber akan diklasifikasikan sebagai sumber mentah dan sumber organik murni.
Patut dicatat bahwa investigasi anti-kanker CD dilaporkan umumnya melibatkan dua pendekatan, yaitu studi in vitro dan in vivo. Studi in vitro digunakan sebagai cara minimal untuk menilai sitotoksisitas CD. Semua penelitian yang dilaporkan di sini telah membuktikan kemampuan CD untuk menginduksi kematian sel. Mereka mengerahkan aktivitas tersebut karena mereka dapat memasuki sel melalui interaksi dengan reseptor dalam sel kanker. Namun, interaksi yang efektif seperti itu hanya mungkin jika CD memiliki gugus fungsi permukaan yang dapat menghasilkan aktivitas yang diinginkan.
Selain itu, investigasi in vivo menggunakan tikus telah menunjukkan kemampuan CD untuk mengurangi berat tumor. Menariknya, CD menunjukkan efek samping yang jauh lebih rendah. CD diasumsikan memasuki sel kanker secara pasif karena pengaruh peningkatan permeabilitas dan retensi (EPR). Namun, sebuah studi baru-baru ini yang menggunakan membran kanker (CM) untuk merangkum CD yang berisi obat untuk menargetkan sel kanker telah secara eksplisit menunjukkan pengaruh bagian permukaan. Tfluoresen (CD) yang berasal dari sumber yang aktif secara biologis telah menunjukkan peningkatan aktivitas dibandingkan dengan prekursornya. Dengan potensinya yang menonjol, bahan nano berukuran kecil (<10nm) ini dapat dengan mudah disintesis dari sumber organik baik dengan pendekatan bottom-up atau green. Sumber mereka dapat memengaruhi gugus fungsi yang ada di permukaan CD. Sumber mentah molekul organik telah digunakan untuk mengembangkan CD neon. Selain itu, molekul organik murni juga berharga dalam mengembangkan CD praktis. Interaksi CD yang responsif secara fisiologis dengan berbagai reseptor seluler dimungkinkan karena fungsionalisasi yang kuat di permukaannya. Dalam ulasan ini, kami mempelajari berbagai literatur dari sepuluh tahun terakhir yang melaporkan potensi penerapan Karbon Dots sebagai alternatif dalam kemoterapi kanker. Sifat sitotoksik selektif dari beberapa CD terhadap garis sel kanker menunjukkan peran kelompok fungsional permukaan terhadap interaksi selektif, yang menghasilkan karakteristik protein yang diekspresikan berlebihan dari garis sel kanker. Dapat disimpulkan bahwa CD yang bersumber murah dapat secara selektif mengikat protein yang diekspresikan berlebih dalam sel kanker dengan efek akhir kematian sel yang disebabkan oleh apoptosis. Dalam kebanyakan kasus, apoptosis yang diinduksi CD secara langsung atau tidak langsung mengikuti jalur mitokondria. Oleh karena itu, CD berukuran nano ini dapat menjadi alternatif pengobatan kanker yang mahal dan memiliki banyak efek samping.
Karena kemoterapi konvensional tetap tidak jelas mengenai pengobatan kankernya yang cepat tanpa efek samping, penelitian terus dilakukan untuk menemukan alternatif yang lebih baik. Namun demikian, ini merupakan proses yang mahal dan tetap digabungkan dengan kemungkinan pengembangan kembali tumor lain pasca perawatan. Oleh karena itu, pada bagian ini, diskusi kami mengarah pada arah mana Karbon Dots dapat digunakan sebagai alternatif obat yang digunakan dalam kemoterapi. Bagian ini membahas kemungkinan penggunaan hanya CD untuk pengobatan kanker.
Karbon Dots disintesis untuk beberapa tujuan. Meskipun titik-Karbon Dots ini dianggap memiliki perilaku yang serupa, namun terbukti sebaliknya. Mirip dengan senyawa organik yang menunjukkan berbagai aplikasi terkait fitur strukturalnya, Karbon Dots dapat dianggap sebagai bahan nano yang strukturnya juga memengaruhi fungsinya. Namun, perbedaannya terlihat pada fungsinya yang ditingkatkan dibandingkan dengan senyawa organik. Misalnya, monoetilen glikol (MEG) menghambat hidrasi CO2. Proses seperti itu diperlukan untuk penyerapan CO2 yang bermanfaat. CD yang disintesis dari MEG menunjukkan penghambatan yang lebih baik terhadap pembentukan hidrat CO2. Selanjutnya, resveratrol adalah polifenol yang terbukti mampu menargetkan kanker secara spesifik. Ketika resveratrol digunakan untuk membentuk Karbon Dots, Karbon Dots yang bersumber dari resveratrol menunjukkan sitotoksisitas yang lebih baik terhadap sel kanker daripada resveratrol itu sendiri. N-hydroxyphthalimide terbukti memiliki aktivitas anti tumor untuk pertama kalinya pada tahun 2016. Senyawa tersebut menunjukkan aktivitas anti kanker yang menjanjikan terhadap garis sel kanker payudara. Dua tahun lalu, N-hydroxyphthalimides yang sama digunakan untuk mensintesis Karbon Dots dengan aktivitas antikanker yang mengesankan terhadap garis sel kanker payudara. Lebih jauh lagi, mereka terbukti mampu melemahkan invasi dan metastasis garis sel ini. Oleh karena itu, CD berperilaku serupa dengan senyawa organik dengan menunjukkan sifat praktis berbeda yang terkait dengan susunan strukturalnya. Selain itu, mereka tampaknya membentuk struktur yang meningkatkan sifat molekul prekursornya. Dengan demikian, mereka dapat digunakan untuk terapi kanker mandiri tanpa memerlukan pengaruh eksternal, seperti dalam terapi fototermal atau terapi fotodinamik, sehingga memberikan pengobatan yang lebih murah. Pada bagian berikut, kami akan mengklasifikasikan CD dengan potensi anti kanker berdasarkan sumber pembuatannya. Sumber akan diklasifikasikan sebagai sumber mentah dan sumber organik murni.
Patut dicatat bahwa investigasi anti-kanker CD dilaporkan umumnya melibatkan dua pendekatan, yaitu studi in vitro dan in vivo. Studi in vitro digunakan sebagai cara minimal untuk menilai sitotoksisitas CD. Semua penelitian yang dilaporkan di sini telah membuktikan kemampuan CD untuk menginduksi kematian sel. Mereka mengerahkan aktivitas tersebut karena mereka dapat memasuki sel melalui interaksi dengan reseptor dalam sel kanker. Namun, interaksi yang efektif seperti itu hanya mungkin jika CD memiliki gugus fungsi permukaan yang dapat menghasilkan aktivitas yang diinginkan.
Selain itu, investigasi in vivo menggunakan tikus telah menunjukkan kemampuan CD untuk mengurangi berat tumor. Menariknya, CD menunjukkan efek samping yang jauh lebih rendah. CD diasumsikan memasuki sel kanker secara pasif karena pengaruh peningkatan permeabilitas dan retensi (EPR). Namun, sebuah studi baru-baru ini yang menggunakan membran kanker (CM) untuk merangkum CD yang berisi obat untuk menargetkan sel kanker telah secara eksplisit menunjukkan pengaruh bagian permukaan.
Penulis: Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
Link Asli Paper: https://www.ntno.org/v07p0187.htm
