Program Studi Kimia - Fakultas MIPA - Universitas Islam Indonesia - Konsentrasi Analisis Industri dan Lingkungan - Konsentrasi Kewirausahaan Kimia - Konsentrasi Minyak Atsiri

You are here: HOME arrow ARTIKEL arrow Kimia Organik
  • Decrease font size
  • Default font size
  • Increase font size
Sangkar Protein untuk Melawan Penyakit Print E-mail
Written by Cecep Sa'bana Rahmatillah   
Tuesday, 07 April 2015
Kata Kunci: sangkar protein, vaksin. drug delivery
 Perkembangan dunia medis dan pengobatan saat ini sangat pesat. Hal ini juga dikarenakan perkembangan berbagai ilmu terkait yang juga meningkat pesat. Baru-baru ini, ahli biokimia dari UCLA berhasil merancang protein terspesialisasi yang dapat mengatur diri mereka sendiri untuk membentuk suatu sangkar molekuler yang sangat kecil, ratusan kali lebih kecil dari ukuran sel normal. Kreasi struktur miniatur ini dapat menjadi suatu langkah besar dalam mengembangkan metode penghantaran obat dan bahkan desain vaksin artifisial.
Desain sangkar molekuler ini menggunakan pemodelan komputer dimana dua molekul protein yang berbeda dilihat kemungkinannya untuk dapat menyatu membentuk sangkar tiga dimensi yang sempurna. Pemodelan ini sekilas serupa dengan memasang potongan puzzle. Apabila dua molekul protein acak disatukan, maka kemungkinannya membentuk jaringan yang stabil akan sedikit dan akan terbentuk lebih banyak jaringan yang irreguler. Untuk menentukan geometrinya diperlukan pengetahuan mengenai sisi rigid dari protein agar dapat membentuk jaringan stabil.
Sangkar protein ini dapat didesain memiliki rongga sehingga dapat diisi dengan molekul obat. Sangkar ini diharapkan dapat dimanfaatkan pada teknologi penghantaran obat yang menuju target sel yang spesifik seperti sel tumor atau kanker. Sangkar ini juga dapat didesain agar memiliki pori-pori yang cukup agar senyawa obat dapat keluar saat mendekati sel target.
Fungsi lain sangkar protein yang tak kalah hebat adalah sebagai vaksin artifisial. Vaksin biasanya diperoleh dari partikel virus/virion yang telah dilemahkan (attenuated vaccine). Virion yang telah dilemahkan ini kemudian diinjeksikan ke dalam pembuluh darah sehingga tubuh dapat membentuk imunitas terhadap partikel virus tersebut. Meski efektif, kelemahan metode ini adalah sulitnya melemahkan virus karena tingkat bahayanya sehingga sangat berisiko untuk digunakan pada manusia. Untuk itu saat ini telah dicari solusi lainnya untuk melawan virus yaitu dengan menggunakan vaksin buatan/artifisial.
Vaksin artifisial merupakan vaksin yang bukan berasal dari partikel virus/virion tetapi berasal dari molekul lain dengan struktur yang serupa. Sangkar protein ini dapat dimanfaatkan sebagai vaksin artifisial dengan struktur yang menyerupai partikel virus yang asli. Sangkar protein ini dapat mengelabui sistem imunitas tubuh sehingga menganggapnya sebagai partikel virus yang sedang menyerang sel tubuh. Tentu metode ini tidak selalu berhasil, tetapi struktur sangkar protein yang kecil dan menyerupai struktur virus dapat menghasilkan respon imunitas yang bahkan dapat melebihi respon terhadap vaksin konvensional.
Untuk penggunaannya pada penghantaran obat, sangkar protein sebaiknya berasal dari protein manusia atau protein yang menyerupai struktur protein pada manusia. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi penghantaran obat karena sistem imun tidak menganggapnya sebagai protein asing yang harus dihancurkan.
Desain molekul protein dengan struktur dan geometri yang diinginkan dapat terlebih dahulu menggunakan pemodelan komputer, yang berarti membutuhkan pengetahuan bioinformatika terutama mengenai sekuens asam amino dan folding protein. Realisasi metode ini membutuhkan penelitian lebih lanjut di bidang biologi struktural, bioinformatika, dan teknik biomedis. Tentu kita berharap metode ini segera terealisasikan agar berbagai permasalahan di bidang medis dapat teratasi, terutama permasalahan drug delivery dan vaksin.
Read more...
 
Uji Cathinone, Prodi Ilmu Kimia UII bisa! Print E-mail
Monday, 04 February 2013
 Cathinone mendadak menjadi buah bibir masyarakat Indonesia setelah tujuh orang ditahan usai penggerebekan oleh Badan Narkotika Nasional (BNN) di rumah seorang artis di Jakarta Selatan. Dua orang di antaranya dinyatakan terindikasi mengonsumsi zat tersebut.
Menurut pakar kimia UII, Riyanto, M.Si.,Ph.D., Cathinone dalam dunia kimia sesungguhnya bukan jenis obat-obatan baru, akan tetapi karena jarang yang memakainya maka banyak orang kurang mengenalinya.
“Sejauh ini orang lebih mengenal sabu-sabu dan sejenisnya, sehingga obat berbahaya seperti Cathinone dinilai sebagai narkoba jenis baru.” Ungkapnya.
Riyanto menjelaskan proses identifikasi terhadap pengguna Cathinone cukup sulit dan rumit. Sehingga tidak mengherankan dalam kasus penggrebekan di rumah artis beberapa waktu lalu BNN relatif lama menentukan seseorang yang dinyatakan posistif menggunakan zat berbahaya tersebut. Namun menurutnya UII sudah memiliki alat yang bisa mendeteksinya.
“Selain membutuhkan alat yang canggih, perlu didukung oleh sumber daya yang kompeten untuk menganalisisnya. Dengan bantuan alat mutakhir yang sudah dimiliki, UII bisa dan siap mengidentifikasinya melalui uji lab” Ungkapnya sambil menunjukkan lab tempatnya bekerja.
Dikatakan Riyanto, secara umum komposisi yang terkandung di dalam Cathinone di antaranya meliputi gugus Benzene, gugus Keton, dan gugus Amina. sehingga apabila dikonsumsi tanpa memperhatikan dosis dokter akan membahayakan bagi penggunanya. Bahkan banyak penelitian menyebutkan semua jenis obat-obatan yang mengandung Benzene terdapat racun di dalamnya. “Jika digunakan tanpa dosis dokter akan membuat orang kecanduan dan membahayakan hingga menyebabkan ginjal akut.” Tegasnya.
Apabila ditelususuri Cathinone bisa didapatkan melalui cara sintetik yang kemudian berbentuk serbuk kristal putih atau kecoklatan. Adapun yang non sintetik atau secara alami, cathinone terkandung dalam khat (Catha edulis Forsk), tumbuhan semak yang banyak terdapat di Afrika timur dan tengah serta sebagian Jazirah Arabia. Daun khat sejak dulu dikonsumsi dengan cara dikunyah, dibuat jus, atau diseduh seperti teh oleh penduduk di wilayah itu. “Orang yang mengkonsumsi tumbuhan tersebut akan merasa tenang dan bergembira.” Katanya.
Last Updated ( Monday, 04 February 2013 )
Read more...
 
Nanopartikel Membahayakan Kesehatan? Print E-mail
Wednesday, 21 September 2011
Kata Kunci: endosom, nanopartikel, sel, vesikel
 Nanosains dan nanoteknologi merupakan ranah ilmu yang dewasa ini berkembang sangat pesat dan digunakan dalam berbagai keperluan. Ukuran partikel yang kecil namun efisiensi yang lebih tinggi merupakan alasan ilmu ini dikembangkan. Namun, ternyata tidak hanya efek positif yang dapat dihasilkan dari perkembangan sains dan teknologi ini tetapi juga efek negatif. Nanopartikel ditengarai membahayakan kesehatan manusia yang kontak dengannya.
Para peneliti dari Centre of Cancer Biomedicine Norwegian Radium Hospital menemukan bahwa nanopartikel dapat mengganggu jalannya transportasi substansi vital masuk dan keluar sel. Tim peneliti ini juga menemukan bahwa terganggunya transportasi tersebut mengakibatkan  kerusakan fisiologis sel dan mengganggu fungsi sel yang normal. Meski beberapa jenis nanopartikel telah dimanfaatkan sebagai obat, efek jangka panjangnya dikhawatirkan dapat mengganggu transportasi substansi vital pada sel.
Nanopartikel dapat memasuki tubuh manusia melalui berbagai macam mekanisme. Nanopartikel terlebih dahulu disimpan di dalam vesikel yang berada pada permukaan sel. Vesikel kecil kemudian bergabung membentuk vesikel besar seperti badan multivesikular. Badan multivesikular ini kemudian bergabung dengan lisosom, dimana protein dan makromolekul lainnya dipecah oleh protease dan enzim lainnya. Nanopartikel yang terkandung di dalamnya dapat menyebar di dalam sel dan dapat keluar melalui jalur endosom ataupun daur endosom.
Tim peneliti ini kemudian bereksperimen dengan menggunakan nanopartikel besi oksida yang biasa digunakan pada pencitraan resonansi magnetik (magnetic resonance imaging/MRI) selama 20 tahun. Peneliti menemukan bahwa meski 99% protein sel tidak berikatan dengan nanopartikel sehingga nanopartikel dapat keluar dari sel, 1% lainnya berikatan dengan sel dan tidak dapat dikeluarkan dari sel. Jumlah ini dikhawatirkan dapat mengganggu jalannya sistem transportasi internal sel melalui endosom.
Penelitian ini menjadi penting terutama di bidang pengobatan dan industri farmasetika yang menggunakan nanopartikel. Nanopartikel yang diproduksi sebagai obat-obatan harus mengedepankan risiko akumulasi nanopartikel dalam sel yang dapat mengganggu sistem transportasi sel. Selain itu, nanopartikel obat yang tidak mencapai target harus dapat didegradasi dan dieksresi secara sempurna dari tubuh.
Read more...
 
Menguak Rahasia Melelehnya DNA Print E-mail
Monday, 16 May 2011
 Kata Kunci: asam nukleat, basa nitrogen, denaturasi, DNA, hamburan neutron, Nukleotida, pelelehan DNA, protein
Hamburan neutron hingga saat ini telah digunakan untuk menyelidiki struktur serat DNA (deoxyribonucleic acid/asam deoksiribonukleat) pada saat meleleh. Pelelehan DNA terjadi pada rentang suhu tertentu yang menyebabkan ikatan hidrogen antar-basa nitrogen pada untai nukleotida terputus atau terdenaturasi, yang menyebabkan kedua untai nukleotida terpisah.
Metode hamburan neutron memberikan informasi mengenai korelasi antar-pasangan basa nitrogen selama terjadinya denaturasi, yang tidak mungkin dideteksi dengan teknik lainnya. Metode ini digunakan untuk mengkarakterisasi ukuran dari daerah pada DNA yang terdenaturasi ketika terjadi perubahan temperatur, dan ukuran tersebut dapat dibandingkan dengan prediksi ukuran dari model teoritis.
Model Peyrard-Bishop-Dauxois (PBD) memprediksikan bahwa denaturasi DNA yang dipengaruhi suhu akan terjadi sepanjang persambungan kedua nukleotida dengan gerakan seperti “membuka resleting”. Eksperimen ini sangat mendukung kuat prediksi model tersebut hanya pada tahap pertama transisi, setelah molekul DNA dipanaskan. Ekpserimen ini hanya dapat mengukur hingga tahapan pertama transisi karena setelah tahap itu 50% untai DNA akan terdenaturasi, menjadi terkulai dan strukturnya tidak lagi stabil lagi –DNA telah terdenaturasi menjadi potongan-potongan nukleotida.
“Eksperimen ini merupakan verifikasi yang sangat penting terhadap validitas model maupun teori yang mendukung, maka hasil studi ini dapat digunakan secara terpercaya untuk memprediksi perilaku dan karakteristik DNA,” kata Andrew Wildes, seorang ilmuwan instrumentasi dari Institut Laue-Langevin (ILL). “Hasil studi ini dapat membantu untuk memahami proses biologi seperti transkripsi gen dan reproduksi sel, dan hal ini juga membuat kita selangkah di depan dalam aplikasi teknologi seperti menggunakan DNA sebagai penyepit berskala nano atau sebagai komponen komputer.”
“Telah banyak riset yang menghasilkan data yang baik – seperti kurva pelelehan yang baik – mengenai titik transisi, tetapi itu tidak memberitahukan apa yang sebenarnya terjadi. Sebagai contoh apakah 50% DNA yang meleleh adalah setengah molekul DNA yang seluruhnya terdenaturasi dan yang lainnya masih bergabung? Ataukah untai DNA sebagian terpisah?  Hamburan neutron memberi kita informasi tentang struktur DNA pada saat proses pelelehan terjadi untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan semacam ini,” jelas Michel Peyrard, seorang professor fisika di Ecole Normale Supérieure de Lyon, dan merupakan salah satu penggagas model PBD. “Sama seperti aplikasinya pada perkembangan teknologi, studi ini  juga dapat diaplikasikan pada perkembangan biologi, misalnya pada prediksi lokasi gen tertentu pada sekuens untai DNA.”
Eksperimen tentang DNA telah banyak dilakukan jauh sebelum studi ini. Pionir eksperimen DNA adalah Rosalind Franklin yang menunjukkan bahwa hamburan sinar-x pada suatu sampel DNA dapat memberi gambaran mengenai struktur DNA. Berdasarkan eksperimen tersebut, James Watson dan Francis Crick memperkenalkan model struktur DNA heliks berganda (double-helix) pada tahun 1953 yang sangat terkenal hingga saat ini. DNA merupakan molekul dinamis yang mengalami perubahan struktur yang cukup signifikan. Sebagai contoh, DNA di dalam inti sel terbungkus menjadi sebuah kromosom, yang merupakan kumpulan untai DNA dan protein histon hingga berbentuk menyerupai huruf ‘X’, tetapi ketika informasi genetik yang ada di dalamnya harus dipindai, maka DNA harus terurai dan untai DNA memisah untuk memungkinkan informasi genetik di dalamnya dapat terpindai dengan baik membentuk RNA (ribonucleic acid/asam ribonukleat).
Read more...
 
Manusia Berdarah Hijau, Mungkinkah? Print E-mail
Thursday, 24 February 2011

 Semua orang tahu kalau darah manusia itu merah. Bukan hanya darah manusia tetapi sebagian besar darah sebagian besar makhluk hidup lainnya itu merah. Mau orang kaya, orang miskin semuanya darahnya merah. Lalu, bagaimana kalau terdapat makhluk yang berdarah hijau di bumi ini? Apakah mereka keturunan alien? Bagaimana kalau anda sedang rual rumah, calon pembeli anda bilang bahwa dia berdarah hijau seperti tokoh Mr. Spock di film Star Trek? Pasti anda akan tertawa duluan khan.

Tetapi ternyata manusia berdarah hijau itu ada dan ternyata juga terdapat beberapa jenis binatang yang berdarah hijau seperti jenis katak dari Kamboja dan serangga. Darah hijau binatang ini karena darahnya tidak berfungsi membawa oksigen karena tidak memerlukan hemoglobin. Darah warna hijau di dalam dunia medis memang bisa terjadi dan di dunia medis itu dikenal dengan sebutan sulfhemoglobinaemia (SulfHb) yang merupakan turunan warna dari hemoglobin dan sulit untuk kembali normal.
Orang berdarah berwarna hijau ditemukan pada Juni 2007 oleh tim dokter anestesi Dr. Stephan Schwarz, Dr. Giuseppe Del Vicario dan Dr. Alana Flexman di Kanada. Saat itu para dokter dalam satu tim ini sedang melakukan operasi di rumah sakit Vancouver St. Paul terhadap seorang lelaki berusia 42 tahun yang masuk ke rumah sakit karena terjatuh. Para dokter tersebut sangat terkejut ketika pada sayatan pertama pada kaki sang pasien, darah yang dikeluarkan nya adalah darah yang berwarna hijau gelap bukan warna merah seperti manusia pada normalnya.
Para dokter mengadakan penelusuran ke riwayat medis sang pasien dan hasil penemuan menyatakan bahwa sang pasien ternyata sering mengkonsumsi obat sumatriptan dalam dosis besar atau 200 miligram setiap harinya untuk mengobati sakit kepala migrain sang pasien. Obat-obatan sumatriptan adalah termasuk dalam golongan sulfonamides (sulfur), merupakan obat yang mengandung senyawa belerang. Karena kandungan senyawa belerang inilah yang menyebabkan terjadinya kondisi langka yang disebut dengan sulfhaemoglobinaemia, yaitu belerang yang ada di tubuh bergabung dengan oksigen yang membawa senyawa hemoglobin di dalam sel darah merah.

Last Updated ( Thursday, 24 February 2011 )
Read more...
 
<< Start < Prev 1 2 Next > End >>

Results 1 - 9 of 17