Pengantar
Karbon dots-magnetit nanohibrid (Fe3O4@CDs) berhasil disintesis untuk meningkatkan penerapannya dalam bioimaging multi-respons. Nanohybrid disiapkan melalui pirolisis dan selanjutnya diisi dengan naproxen (NAP) untuk mempromosikan fitur penghantaran obat. Karakterisasi Fe3O@CDs hasil sintesis menunjukkan adanya kristal Fe3O4 dengan pencocokan dengan JCPDS 75-0033 dan distribusi ukurannya yang sempit pada 11,30 nm; lebih lanjut, spektrum FTIR mengkonfirmasi keberadaan gugus Fe“O, peregangan C“O, C“H sp2, dan tekukan C“O, bersama dengan fluoresensi aktif ganda dan respons magnetik. Nanohybrids juga menunjukkan sifat tertentu seperti panjang gelombang maksimum 230,5 nm, emisi maksimum dalam kisaran 320-420 nm, dan sedikit reduksi superparamagnetik (Fe3O4: 0,93620 emu per g; Fe3O4@CDs: 0,64784 emu per g). Penilaian sitotoksisitas dari nanohybrid mengungkapkan konsentrasi penghambatan setengah maksimal (IC50) yang sangat baik dari 17 671,5 ± 1742,6 μg mL−1. Kemudian, penggabungan NAP menurunkan viabilitas sel hingga di bawah 10%. Sifat pelepasan kinetik dari NAP juga dipastikan bergantung pada pH, dan mengikuti model kinetika Korsmeyer“Peppas. Hasil ini menunjukkan bahwa Fe3O@CDs yang diusulkan dapat digunakan sebagai model baru untuk pengobatan dan diagnose kanker (theranostic).
Kandungan
Dalam kasus sistem penghantaran pada nanocarrier, studi tentang karakter pelepasan obat dapat menjadi aspek penting untuk mendukung teknik terapi yang diinginkan. Namun demikian, sebagian besar bahan hibrida dilaporkan tanpa perincian tentang bagaimana mereka membawa obat ke lokasi target, dan disiapkan melalui proses yang rumit bersama dengan desain yang mahal. Beberapa penelitian telah melaporkan kombinasi nanohibrid CD dan Fe3O4, yang menunjukkan fitur superior dan multifungsi dalam mendeteksi senyawa tertentu seperti doksisiklin, Geobacter sulfurreducens, bakteri, dan logam. Namun, studi integratif tentang evaluasi pelepasan naproxen dari nanohybrid dan potensi pengirimannya belum dilaporkan. Dalam penelitian ini, kami mengusulkan sintesis in situ sederhana dari nanohibrid Fe3O4 NP yang terkonjugasi dengan CD. Nanohybrid yang dimuat lebih lanjut dengan naproxen (NAP) digunakan sebagai obat antiinflamasi nonsteroid, seperti yang biasa digunakan sebagai tambahan modifikasi selama penyembuhan. Nanohybrid yang diusulkan yang terdiri dari MNP dan CD berbasis Fe3O4 dan dengan demikian menggabungkan kedua fungsinya dalam satu NP sangat menjanjikan untuk bioimaging multi-respons seperti MRI dan CT.
Magnetit yang diperoleh selanjutnya dimasukkan ke CA untuk menutupi magnetit dan meningkatkan stabilitasnya. Seperti yang ditunjukkan pada Skema 1, gugus karboksilat CA menstabilkan magnetit melalui pembentukan kompleks sementara dan sisa karboksilat mempromosikan Fe3O4 untuk reaksi lebih lanjut. Interaksi antara CA dan magnetit dimediasi melalui interaksi elektrostatik dari gugus karboksilat CA dekat dengan bagian besi magnetit. Desain ini tidak hanya menutupi magnetit itu sendiri, tetapi juga menstabilkan partikelnya. Interaksi CA-ke-besi dapat merampok partikel oksida besi, menghasilkan diameter magnetit yang lebih rendah setelah memasukkan CA (selanjutnya pada diskusi ukuran-diameter). Magnetit berlapis CA ini selanjutnya diolah melalui pirolisis setelah menambahkan kelebihan CA. Proses pirolisis memungkinkan karbonasi CA di antaranya. Dalam proses ini, setiap bagian hidroksi pada CA dapat berinteraksi dengan hidrogen atau rempah-rempah hidroksi lainnya, menutupi magnetit dan mendapatkan struktur seperti karbon dari Karbon dots yang menutupi magnetit (Fe3O4@CDs) sebagai lapisan baru. Beberapa karakterisasi mempelajari nanomaterial yang dihasilkan. Prekursor karbon pada lapisan luar Fe3O4 meningkatkan PL-nya dan meningkatkan stabilitasnya di dalam air. CD telah ditunjukkan untuk meningkatkan PL dan stabilitas NP. Bahan hidrofilik dapat lebih mudah diserap tubuh manusia untuk aplikasi klinis dan mencegah efek samping. Beberapa penokohan dilakukan dalam penelitian ini untuk membuktikan pernyataan tersebut di atas.
Kesimpulan
Nanohybrid Fe3O4 yang dilapisi dengan CD telah berhasil disintesis dan dikarakterisasi dalam penelitian ini. Hasil karakterisasi memvalidasi struktur Fe3O4 serta CD yang mengelilinginya; dipastikan bahwa setiap komponen mempertahankan fungsinya. Nanohybrid Fe3O4@CD yang diperoleh memberikan QY yang tinggi; sementara itu, ia juga mempertahankan sifat magnetiknya. CA telah terbukti menstabilkan magnetit, dan juga menunjukkan penurunan ukuran diameter nanohybrid pada Fe3O4@CDs. Eksperimen sitotoksisitas menunjukkan bahwa nanohybrid tidak beracun dan memungkinkan naproxen dikirim secara khusus ke sel HeLa. Nanohybrid yang dikembangkan juga menunjukkan pelepasan NAP yang bergantung pada pH yang mengikuti model kinetika Korsmeyer-Peppas. Temuan pada multi-tasking nanohybrid ini mengacu pada cara integratif pengobatan kanker secara klinis.
Penulis: Mochamad Zakki Fahmi, S.Si., M.Si., Ph.D.
Link Asli Paper
