Nanopartikel Membuka Pintu ke Wawasan Baru yang Dibutuhkan tentang Kesehatan Organ

Organ health telah mengalami peningkatan signifikan dalam kemampuan pemantauan berkat beberapa kemajuan terbaru di sektor teknologi. Meskipun kecerdasan buatan tetap menjadi fokus utama media, banyak teknologi lain memiliki potensi untuk memainkan peran yang lebih besar dalam perawatan kesehatan masa depan Anda. Nanopartikel adalah contoh utama terobosan teknologi yang dapat merevolusi kedokteran modern dan membantu melindungi jutaan nyawa setiap tahun. Berikut yang perlu Anda ketahui.

Apa Itu Nanopartikel?

Nanopartikel adalah struktur kecil yang terjadi secara alami. Namun, istilah ‘nanopartikel’ belum ada hingga tahun 1857, ketika penemu terkenal Michael Faraday menciptakannya untuk menggambarkan sifat optik logam yang ia pelajari. Secara mencolok, manusia telah menggunakan nanopartikel jauh sebelum mereka dipahami. Misalnya, nanopartikel membantu patung-patung awal menciptakan efek unik, seperti kaca patri, yang berubah warna dalam kondisi pencahayaan tertentu. Penelitian selanjutnya mengungkap bahwa perubahan warna tersebut disebabkan oleh nanopartikel emas dan perak yang tertanam dalam kaca.
Deskripsi nanopartikel saat ini adalah partikel dengan diameter 1 hingga 100 nanometer (nm). Semua nanopartikel memiliki tiga karakteristik utama. Pertama, mereka tetap aktif dalam keadaan bebas. Kedua, lebih dari 20% atom struktur berada di permukaan partikel, dan terakhir, mereka sering menunjukkan efek kuantum. Secara mencolok, nanopartikel ditemukan secara alami tetapi juga dapat dibuat oleh ilmuwan di laboratorium untuk tujuan penelitian. Ukuran subatomik dan luas permukaan yang mengesankan menjadikannya ideal untuk digunakan di berbagai industri, termasuk elektronik, penelitian lingkungan, dan perawatan medis.

Terobosan Teknologi Nanopartikel dalam Perawatan Kesehatan

Nanoteknologi terus merevolusi industri dengan sektor perawatan kesehatan menjadi salah satu yang paling banyak mengalami kemajuan belakangan ini. Nanopartikel sangat berguna dalam perawatan kesehatan karena kemampuannya menembus jauh ke dalam tubuh, menjadikannya ideal untuk pengantaran obat, latar belakang pemindaian gambar, dan banyak penggunaan lainnya. Berikut dua contoh bagaimana nanopartikel dapat membantu menyelamatkan jutaan nyawa di masa depan.

Aterosklerosis

Contoh pertama nanopartikel yang mengubah sektor perawatan kesehatan dipublikasikan bulan ini dalam jurnal Small. Studi tersebut membahas peneliti yang menggunakan nanopartikel untuk mendiagnosis dan mengobati Aterosklerosis. Aterosklerosis merupakan masalah utama bagi jutaan orang yang mengalaminya secara global. Ini adalah penumpukan plak di dalam arteri yang dapat menyebabkan masalah tekanan darah, penyakit jantung, stroke, dan kematian. Sayangnya, belum ada pengobatan langsung untuk penyakit ini.

Sumber -Mayo Foundation

Aterosklerosis bertanggung jawab atas lebih dari 17 juta kematian setiap tahun. Lebih parah lagi, penyakit ini terus memengaruhi semakin banyak orang akibat faktor lingkungan yang meningkat, stres, merokok, konsumsi alkohol, dan paparan kondisi kerja berbahaya. Masalah-masalah ini telah terus meningkat dalam tiga dekade terakhir bersamaan dengan jumlah orang yang menderita Aterosklerosis. Studi ini membahas bagaimana nanopartikel dapat membantu mendiagnosis dan mendistribusikan obat ke area yang terkena secara lebih efisien.

Saat ini, terdapat beberapa metode untuk memindai Aterosklerosis. Tiga teknologi pemindaian utama yang digunakan saat ini meliputi ultrasonografi intravaskular, angiografi koroner, dan Magnetic Resonance Imaging (MRI). Yang terakhir memberikan gambar dengan resolusi tertinggi di antara ketiganya, namun mahal dan dapat berbahaya bagi orang dengan implan logam, masalah ginjal, dan komplikasi kesehatan lainnya.

Studi

Studi ini membahas penggunaan karakteristik unik nanopartikel untuk menemukan dan secara signifikan mengurangi beban plak atau membalikkan aterosklerosis. Laporan tersebut menggambarkan metode non-invasif yang memanfaatkan nanobot untuk dua tujuan. Pertama, untuk menemukan dan memindai sel yang terinfeksi aterosklerosis, dan tujuan kedua adalah mendistribusikan obat jauh ke dalam area yang terinfeksi.

Nanopartikel untuk Mengobati Aterosklerosis Uji

Pengujian dimulai dengan peneliti yang menciptakan polimer koordinasi nanoskal (NCP) khusus dan penghubung yang responsif terhadap pH untuk membantu melacak dan mengantarkan agen terapeutik. Inti penelitian adalah penggunaan polimer koordinasi nanoskal (NCP). Nanopartikel spesifik ini dibangun khusus dengan penghubung benzoic-imine (BI) yang responsif terhadap pH dan Gd3+ sebagai bagian dari struktur.
Pada fase pengujian, peneliti membuat nanopartikel terlebih dahulu mengantarkan agen kontras untuk pemindaian MRI yang disebut gadolinium. Langkah ini memungkinkan MRI menangkap lokasi dan penumpukan plak secara real-time, sehingga dapat mengukur tingkat keparahan masalah dengan akurat. Nanobot juga mengantarkan obat yang tidak larut dalam air dengan sifat antiinflamasi yang mengubah lingkungan asam sehingga mengurangi peradangan dan stres oksidatif. Langkah ini menyebabkan pelepasan Simvastatin, yang mengurangi risiko kejadian kardiovaskular selama proses dan setelahnya akibat efek samping.

Hasil Pengujian Nanopartikel

Hasil pengujian menunjukkan data yang menjanjikan. Nanopartikel ST/NCP-PEG berhasil memberikan diagnosis dan pengobatan aterosklerosis yang cepat dan efisien. Secara khusus, tim menemukan bahwa nanopartikel sangat efektif dalam menargetkan plak aterosklerotik dan tidak menyebabkan stres pada tubuh.

Manfaat Nanopartikel dalam Diagnosis dan Pengobatan Aterosklerosis

Studi ini mengungkapkan beberapa manfaat. Pertama, model diagnosis dan pengobatan non-invasif ini lebih aman dan lebih efisien dibandingkan alternatif sebelumnya. Selain itu, nanopartikel dapat mengantarkan agen terapeutik dengan hampir 1000 kali lebih efisien daripada metode sebelumnya, sehingga menurunkan risiko dan biaya bagi semua pihak.

Biokompatibel dan Biodegradable

Manfaat menarik lainnya dari pendekatan ini adalah ramah lingkungan. Nanopartikel yang digunakan dalam studi ini bersifat biokompatibel dan biodegradable. Dengan demikian, mereka dapat berinteraksi dengan tubuh Anda tanpa menyebabkan reaksi merugikan bila diberikan dengan benar.

Peneliti

Penelitian untuk studi nanopartikel Aterosklerosis dilakukan oleh peneliti NUS Yong Loo Lin School of Medicine (NUS Medicine). Studi ini dipimpin oleh Asisten Profesor Wang Jiong-Wei dari Departemen Bedah, Program Penelitian Translasi Nanomedicine di NUS Medicine, dan Cardiovascular Research Institute (CVRI). Ia dibantu oleh tim insinyur dari sekolah yang sama untuk memastikan kualitas dan keakuratan studi.

Nanopartikel untuk Membantu Fungsi Ginjal

Terobosan nanoteknologi besar lainnya yang menjadi sorotan di industri perawatan kesehatan dipublikasikan dalam jurnal Advanced Materials pada 29 Juli. Studi tersebut berfokus pada penggunaan nanopartikel untuk mengobati penyakit ginjal. Secara khusus, para insinyur ingin melihat bagaimana proses ini bekerja bersamaan dengan mengukur bagaimana distribusi nanopartikel dipengaruhi oleh sel ginjal yang rusak.

Studi Nanopartikel untuk Mengobati dan Mendiagnosis Penyakit Ginjal

Studi ini memperkenalkan nanopartikel emas yang dapat dibersihkan oleh ginjal (AuNP) sebagai sarana untuk memberikan pengobatan penyakit ginjal. Selain itu, nanopartikel digunakan sebagai agen kontras untuk memungkinkan pencitraan sinar-X yang lebih baik pada sel yang rusak dan penargetan pengobatan.

Pengujian Nanopartikel

Secara khusus, peneliti ingin melihat apakah mereka dapat meningkatkan detail dan kualitas gambar sinar-X dengan memperkenalkan nanopartikel emas sebagai latar belakang gambar. Strategi ini akan meningkatkan kontras dan memungkinkan pengujian yang lebih akurat dibandingkan tes darah. Studi dimulai dengan menggunakan nanorobot pada tikus yang menderita gangguan ginjal akibat obat cisplatin.
Tikus yang terinfeksi memiliki kadar nitrogen (BUN) dan kreatinin (Cr) yang 10 kali lebih tinggi dari normal. Peneliti menemukan bahwa nanopartikel bergerak jauh lebih lambat dalam lingkungan ini. Secara khusus, tim secara non-invasif melacak transportasi dan retensi nanobot di ginjal yang terluka akibat cisplatin dengan tingkat BUN dan Cr yang bervariasi.

Hasil

Hasil pengujian menunjukkan bahwa nanopartikel mungkin bukan metode terbaik untuk mendistribusikan obat kepada mereka yang mengalami kerusakan ginjal parah. Sel yang rusak dapat memperlambat dan secara signifikan mengurangi efektivitas nanopartikel, menyebabkan banyak di antaranya tetap berada di satu lokasi alih-alih tersebar merata di dalam ginjal. Penumpukan ini dapat menyebabkan komplikasi medis tambahan.
Peneliti menemukan bahwa seiring meningkatnya kerusakan ginjal, efektivitas nanopartikel menurun. Oleh karena itu, mereka menyimpulkan bahwa penggunaan nanopartikel paling efektif pada tahap diagnosis awal di mana partikel masih dapat bergerak bebas di dalam organ untuk mengantarkan pengobatan secara efisien.

Manfaat

Studi nanopartikel ini mengungkapkan banyak manfaat bagi pasar. Sebagai alat diagnosis dan pengobatan non-invasif, ia menurunkan biaya dan mengurangi risiko bagi pasien. Selain itu, ia meningkatkan kemampuan pemantauan, yang membantu profesional kesehatan menargetkan pengobatan dengan lebih baik.

Peneliti

Studi nanopartikel ginjal dipimpin oleh tim insinyur dari University of Texas at Dallas. Peneliti utama proyek ini adalah ilmuwan riset kimia dan biokimia Xuhui Ning. Ia bekerja bersama Dr. Jie Zheng, profesor kimia dan biokimia serta Distinguished Chair in Natural Sciences and Mathematics, dan tim ilmuwan dari UT Southwestern Medical Center serta Vanderbilt University Medical Center.

Dua Perusahaan yang Memimpin Jalan dalam Teknologi Kesehatan Nanopartikel

Nanopartikel membuka pintu bagi sejumlah kemajuan besar dalam cara orang didiagnosis dan diobati dengan penyakit berat. Teknologi ini sedang naik daun dengan produsen yang mengalokasikan jutaan untuk R&D. Berikut dua perusahaan yang terus memberikan upaya pionir yang suatu hari dapat meningkatkan kehidupan mereka yang menderita penyakit mengancam jiwa ini.

1. Liquidia Corporation

LQDA Grafik Harga

Liquidia Corporation (LQDA ) didirikan pada tahun 2004 dan berkantor pusat di North Carolina. Raksasa biofarmasi ini diakui sebagai pelopor di bidang nanopartikel karena pekerjaannya dalam pengobatan hipertensi arteri pulmonal. Di sini, perusahaan memperkenalkan sistem pengantaran obat nanopartikel milik mereka yang dipatenkan, untuk meningkatkan efektivitas.

Hari ini, teknologi PRINT milik Liquidia dianggap sebagai salah satu metode paling efektif untuk melawan hipertensi pulmonal. Perusahaan telah mengalami pertumbuhan signifikan dan telah menandatangani beberapa perjanjian lisensi dengan pemimpin perawatan kesehatan lainnya termasuk perjanjian listing 2021 dengan Pharma Biopharm.

Harga saham Liquidia telah mengalami beberapa pergerakan selama setahun terakhir, sejalan dengan saham teknologi lainnya. Saham saat ini menunjukkan nilai tertinggi 52 minggu sebesar $16,99 dan terendah $5,71. Saat ini, saham berada sekitar $10 per lembar, menunjukkan pemulihan pendapatan yang hilang akibat kejatuhan saham teknologi. Secara mencolok, posisi Liquidia dan perawatan uniknya menjadikannya tambahan cerdas untuk portofolio Anda.

2. Bruker Corporation

BRKR Grafik Harga

Bruker Corporation (BRKR ) adalah penyedia perawatan kesehatan lain yang telah mengadopsi penggunaan nanopartikel untuk meningkatkan penawarannya. Perusahaan diluncurkan pada tahun 1960 dan berbasis di Massachusetts. Saat ini mempekerjakan 9700 orang dan menawarkan berbagai instrumen ilmiah berperforma tinggi, solusi diagnostik, dan lainnya.

Bruker mencatat pendapatan $2,96 miliar pada tahun 2023 berkat berbagai langkah perusahaan yang bijaksana. Secara mencolok, Bruker telah bertanggung jawab atas banyak terobosan medis selama bertahun-tahun termasuk peluncuran spektrometer NMR Fourier transform komersial pertama. Perusahaan juga telah memperluas divisi analisis kimianya sebagai bagian dari strategi pertumbuhan.

Investor akan menemukan bahwa Bruker Corporation merupakan tambahan cerdas untuk portofolio mereka. Perusahaan tetap menjadi pilihan berkinerja tinggi di industri nanopartikel dan memiliki beberapa paten dengan teknologi tersebut. Status pelopor dan dedikasinya terhadap inovasi membuat saham Bruker layak dipantau ke depan.

Nanopartikel – Masa Depan

Penggunaan nanopartikel semakin meningkat di berbagai industri. Teknologi ini dipastikan akan terus diadopsi karena membantu menyelesaikan beberapa masalah lama di berbagai bidang. Anda dapat mengharapkan nanopartikel membantu menciptakan sistem keamanan yang lebih baik, meningkatkan kemampuan pemantauan, memperbaiki perawatan kesehatan, dan banyak lagi. Selain itu, patut dicatat bahwa nanoteknologi dan algoritma AI telah mulai digunakan bersama untuk menciptakan model canggih yang dapat melacak tindakan partikel ini dengan lebih baik dan meningkatkan hasil.

Nanopartikel adalah Hal Besar

Meskipun berukuran mikroskopis, nanopartikel siap merevolusi perawatan kesehatan. Proyek-proyek ini memiliki potensi untuk menyelamatkan jutaan nyawa dan secara signifikan meningkatkan metode saat ini. Anda dapat mengharapkan lebih banyak informasi tentang teknologi revolusioner ini seiring integrasinya ke dalam kehidupan sehari-hari orang dalam beberapa tahun mendatang. Untuk saat ini, nanopartikel dapat membuka pengobatan yang lebih baik dan masa depan yang lebih sehat bagi semua. Pelajari tentang Nanotek lainnya yang keren sekarang.