Doped-CDS dapat menjadi bahan serbaguna untuk aplikasi biomedis dan bioimaging masa depan dengan sifat fluoresensi yang unik, biokompatibilitas yang sangat baik, dan kelarutan air yang tinggi. Selain berperan sebagai bioimaging agent, CDS dapat berfungsi sebagai drug delivery carrier, suatu zat yang digunakan dalam proses penghantaran senyawa kimia atau obat untuk mencapai target atau efek terapeutik pada manusia. Prosedur fabrikasi CDS yang didoping cukup sederhana dan berbiaya rendah karena banyaknya pilihan sumber karbon yang murah.
Bahan heteroatom yang biasa digunakan dalam doping CDS adalah atom boron (B), nitrogen (N), sulfur (S), dan fosfor (P). Atom boron adalah elemen tetangga dari atom karbon dalam tabel periodik yang memiliki jari-jari atom dan struktur atom yang serupa. Selain itu, doping boron pada CDS secara progresif meningkatkan hasil kuantum CDS karena efek semikonduktor tipe-p, yang berasal dari elemen boron. Menurut penelitian sebelumnya, nanodot boron-karbon tidak banyak digunakan di bidang bioimaging, melainkan diterapkan dalam deteksi ion logam dengan metode kolorimetri, deteksi p-nitrofenol, pemeriksaan dopamin, dan sensor untuk aseton dan dopamin. Oleh karena itu, penelitian ini akan melaporkan hasil sintesis dan karakterisasi nanopartikel CDS yang didoping dengan atom boron menggunakan metode hidrotermal sebagai kandidat agen bioimaging dan sistem penghantaran naproxen pada sel kanker HeLa.
Kandungan
Dalam penelitian ini, nanodot boron-karbon disintesis dengan metode hidrotermal. Nanodots boron-karbon dibuat dengan memvariasikan rasio konsentrasi asam boronat dan asam sitrat: 1 : 25, 2 : 1, dan 25 : 1, masing-masing. Prekursor kemudian dituangkan ke dalam autoklaf Teflon dan dipanaskan pada suhu 240 ° selama 4 jam. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis dan mengevaluasi potensi nanodot boron-karbon sebagai agen bioimaging dan pembawa pengiriman naproxen. Difraktogram sinar-X menunjukkan bahwa nanodot boron-karbon bersifat amorf. Untuk menganalisis gugus fungsi dilakukan analisis FTIR dan XPS. Analisis spektrofluorometri (λex 320 nm) menunjukkan bahwa formulasi boron-karbon nanodots 2 : 1 (BCD 2 : 1) memiliki sifat fluoresen paling ideal pada em 453 nm, sedangkan analisis UV-vis menunjukkan max pada 223 nm, dengan kuantum hasil 52,29%. Mikrograf pemindaian laser confocal dan uji toksisitas (uji MTT) menunjukkan bahwa nanodot boron-karbon mengirimkan naproxen secara efisien dengan jumlah pemuatan dan efisiensi pemuatan naproxen masing-masing 28% dan 65%. Selanjutnya, itu menginduksi efek antikanker pada sel HeLa. Hasil ini menunjukkan bahwa nanodot boron-karbon dapat digunakan sebagai agen bioimaging dan pembawa pengiriman naproxen.
Perancangan BCD untuk penghantaran naproxen dilakukan dengan memasukkan obat melalui interaksi fisik. Struktur benzena naproxen dapat berinteraksi dengan struktur seperti graphene oxide dari BCD yang dilakukan pada data XPS dan FTIR sebelumnya.
Hasil uji disolusi menggambarkan bahwa model kinetika yang diikuti oleh N-BCD pada pH 4, 7, dan 9 secara keseluruhan mengikuti model kinetika Korsmeyer–Peppas. Hal ini didasarkan pada besarnya nilai r2 uji pelepasan pada media pH 4, 7, dan 9 adalah 0,9810; 0,9597; 0,8655, masing-masing. Selain itu, nilai chi-kuadrat (χ2) bertindak sebagai fungsi kesalahan statistik selama penelitian.44 Nilai 2 terendah menunjukkan model kinetika pelepasan obat yang paling sesuai.45 Nilai 2 terendah ditemukan di Korsmeyer– Model kinetika peppas, dengan nilai 2 uji pelepasan pada media pH 4, 7, dan 9 adalah 1,3954; 1.8485; dan 5.0484, masing-masing.
Kesimpulan
Nanodot boron-karbon berhasil disintesis dari asam sitrat menggunakan metode hidrotermal. Nanodot boron-karbon memiliki karakteristik struktural yang mirip dengan ukuran partikel rata-rata 8,35 nm, hasil kuantum 52,29% memiliki gugus B (OH) yang dapat mengikat secara khusus pada sel kanker, dan tidak beracun. Dari hasil uji confocal dan toksisitas, nanodot boron-karbon telah terbukti berpotensi sebagai kandidat agen bioimaging dan sistem pengiriman naproxen dalam sel kanker HeLa.
Penulis: Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
Link Jurnal: https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2021/ra/d1ra06148h
