Penelitian dalam Materials Letters ini melaporkan sintesis nanopartikel perak (AgNPs) berdimensi satu (1D) menggunakan kolagen laut yang diekstrak dari sirip ikan hiu sebagai agen pereduksi sekaligus penstabil. AgNPs dikenal memiliki variasi bentuk 0D, 1D, 2D, hingga 3D dan bentuk memanjang seperti nanorod 1D menawarkan keunggulan khusus, misalnya kemampuan penetrasi sel yang lebih baik. Studi ini berhasil menghasilkan AgNPs berbentuk batang, berbeda dari penelitian umum yang biasanya menghasilkan AgNPs 0D berbentuk bola.
Kolagen laut dipilih karena bersifat terbarukan, biokompatibel, dan biodegradable. Protein ini mengandung asam amino dengan gugus fungsional –NH₂ dan –COO⁻ yang mampu mereduksi ion Ag+ menjadi Ag0. Setelah proses reduksi, kolagen berikatan pada permukaan AgNPs sehingga berperan ganda dalam membentuk serta menstabilkan morfologi partikel. Peran gugus karboksil yang terdeprotonasi sangat penting dalam mengontrol proses nukleasi dan pertumbuhan partikel.
Para peneliti mengoptimasi tiga parameter reaksi konsentrasi AgNO₃, suhu, dan pH dengan jumlah kolagen dibuat konstan. Kondisi optimum yang diperoleh untuk menghasilkan AgNPs berbentuk batang adalah konsentrasi AgNO₃ 7,5 mM, suhu 70 °C, dan pH 11. Pada kondisi ini, proses reduksi berlangsung efisien, kolagen lebih aktif, dan pertumbuhan partikel lebih terarah. Sebaliknya, konsentrasi AgNO₃ lebih tinggi, suhu 90 °C, atau pH 14 memicu nukleasi yang terlalu cepat dan memunculkan agregasi serta bentuk yang tidak seragam.
Hasil karakterisasi UV–Vis, XRD, dan FESEM-EDX menunjukkan bahwa partikel yang terbentuk benar-benar memiliki morfologi 1D berbentuk batang. Pengukuran ukuran partikel (PSA) mengungkapkan diameter hidrodinamik rata-rata 132,3 nm, sementara nilai zeta potensial –29,21 mV menunjukkan stabilitas dispersi yang baik karena adanya tolakan elektrostatik antarpinggir partikel. Analisis EDX dan FTIR mengonfirmasi keberadaan kolagen pada permukaan AgNPs, memperkuat bukti bahwa kolagen berperan penting dalam proses stabilisasi dan pembentukan struktur 1D ini.
Sintesis yang mudah dan fungsi ganda kolagen sebagai agen pereduksi dan penstabil meningkatkan efisiensi dalam memproduksi nanopartikel perak berdimensi satu. Pembentukan, geometri, dan dispersitas AgNPs sangat dipengaruhi oleh parameter sintesis.
Penulis:
Purbowati , Nur Karimah , Ade Irma Rozafia , Wahyu Prasetyo Utomo,* , Imam Susilo , Hoi Ying Chung , Afifah Rosyidah , Adi Soeprijanto , Djoko Hartanto
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X25008511
Purbowati , Nur Karimah , Ade Irma Rozafia , Wahyu Prasetyo Utomo,* , Imam Susilo , Hoi Ying Chung , Afifah Rosyidah , Adi Soeprijanto , Djoko Hartanto
Marine collagen-driven synthesis of one-dimensional silver nanoparticles Nor Farida a , Retno
Materials Letters Volume 397, 15 October 2025, 138822
