Partikel nano atau sepersejuta milimeter dengan kemurnian amat tinggi, ibaratnya material yang bisa digunakan untuk segala keperluan. Dengan mengimbuhi partikel pencemar tertentu atau ligand, partikel nano murni itu juga dapat direkayasa bagi fungsi tertentu yang diharapkan.

Pemanfaatnnya amat luas mulai dari bidang kedokteran, farmasi, industri hingga keperluan sehari-hari. Produksi partikel nano murni semacam itu, merupakan teknik terbaru yang dikembangkan Universitas Duisburg-Essen,

Para peneliti di Universitas Duisburg-Essen memanfaatkan laser dengan denyut ultra pendek, untuk memproduksi partikel logam dalam ukuran nano dengan kemurnian amat tinggi. Prosedur pembuatannya, ke dalam sebuah bejana berisi air dan serpihan logam emas, ditembakkan laser yang menembus cairan dan memecah unsur logam emas menjadi partikel yang tidak kasat mata.

Peneliti teknologi nano dari Universitas Duisburg-Essen, Stephan Barcikowski menjelaskan :“Semuanya berfungsi amat bagus, jika digunakan laser dengan pulsa ultra pendek yakni 10 pico detik, yang lebih cepat dari getaran atom. Kita di sini berbicara intensitasnya, yang seperti di permukaan matahari. Pulsa energi amat tinggi dalam daya puncak di kisaran Gigawatt. Ini kondisi seperti pada ledakan bom atom.“

Dengan proses itu, tercipta partikel nano dengan kemurnian amat tinggi. Dibandingkan dengan partikel nano yang diproduksi dengan cara konvensional, pada permukaan partikel nano yang diproduksi dengan tembakan laser pulsa ultra pendek tidak terdapat cemaran molekul asing.

Rekayasa fungsi tertentu

Para peneliti dengan itu dapat secara terarah mengimbuhi molekul tertentu, yang fungsinya mereka harapkan. Misalnya molekul dengan fungsi biologis yang menguntungkan.

Prosedurnya dipaparkan Barcikowski :“Kita bubuhkan molekul bio pada air, misalnya sebuah potongan gen atau protein yang disebut peptida, dan kita tembakkan pulsa laser ke senyawa molekul bio ini. Partikel nano akan melakukan simbiosa dengan molekul bio, langsung setelah tercipta. Partikelnya membentuk ikatan dengan molekul bio.“

Partikel emas dalam ukuran nano yang ditempeli protein itu dapat dimanfaatkan dalam banyak kegunaan. Barcikowsksi mengibaratkannya seperti kuda troya.“Peptida adalah kuda kayunya. Sementara partikel nano berada di dalamnya. Kita tahu apa yang ada dalam kuda troya, itu serdadunya“.

Dengan memanfaatkan serdadu nano semacam itu, para peneliti misalnya saja dapat memilah sperma sapi, jantan atau betina, dengan mengkaitkan dua molekul bio pada sebuah partikel nano dari emas. Salah satunya adalah potongan gen yang hanya mengikat kromosom jantan. Dengan begitu, jika hendak mengembang biakkan sapi perah, sperma berkromosom jantan dapat disingkirkan, atau sebaliknya. 

Cakrawala baru kegunaan medis

Dalam bidang kedokteran, teknik itu membuka banyak kemungkinan, terutama di bidang diagnostik. Misalnya saja bibit penyakit atau peradangan yang terjadi dalam tubuh dapat ditandai dengan partikel nano tsb.

Juga partikel nano dengan kemurnian amat tinggi, dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alat kedokteran dalam jangka panjang. Misalnya saja implant kedokteran, selang-selang atau katheter dari plastik dapat disterilkan secara permanen, kata pakar kimia dari Universitas Duisburg-Essen, Philip Wagener. Untuk itu partikel nano dari logam perak dapat diimbuhkan pada plastik bersangkutan.

“Ion perak adalah pembunuh bakteri amat ampuh. Jadi dengan cara itu, kita dapat membuat peralatan plastik yang lazim digunakan di bidang kedokteran, menjadi anti bakteri. Kita dapat merekayasa plastiknya, selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun mengandung ion yang berdaya anti-bakteri“, paparnya.

Juga industri kimia memiliki minat amat besar terhadap partikel nano semacam itu. Partikel berukuran nanometer amat bagus digunakan sebagai katalisator. Dengan ukuran amat kecil, partikel nano dapat menciptakan permukaan amat luas. Katalisator semacam itu dalam proses dan reaksi kimia memainkan peranan amat penting.

Fabian Schmidt/Agus Setiawan

Editor : Dyan Kostermans