Dalam dunia kesehatan, sejak tahun 1990 telah dibuktikan bahwa bakteri yang menyebabkan penyakit pada manusia mampu membentuk biofilm.
Biofilm adalah suatu komunitas sel bakteri yang terstruktur dan saling menempel, yang mampu melekat pada permukaan biologis maupun benda mati. Biofilm tersebut berhubungan dengan penyakit infeksi yang kronis.
Dengan formasi tersebut menyebabkan bakteri pembuat biofilm mampu bertahan terhadap lingkungan ekstrim yang membahayakan. Secara klinis dari infeksi bakteri tersebut menyebabkan adanya resistensi (penghambat, Red) terhadap antibiotik.
Hanya saja, terapi antibiotik umumnya hanya membunuh sel-sel bakteri planktonic (yang berenang-berenang di luar biofilm) sedang bakteri yang tersusun rapat dalam biofilm akan tetap hidup dan berkembang.
Dalam orasinya di acara pengukuhan guru besar Universitas Airlangga (UNAIR) pada pekan lalu, Prof Dr Suryani Dyah Astuti SSi MSi menguraikan inovasi pengembangan instrumen medis berbasis fotonik untuk terapi antimikroba dan biomodulasi yang merupakan metode alternatif untuk mengatasi infeksi biofilm pada penyakit kronis.
Dalam kesempatan tersebut, Prof Dyah menuturkan bahwa, terapi fotodinamik merupakan suatu metode yang digunakan untuk menghilangkan suatu sel yang berbahaya seperti mikroba, kanker dan penyakit infeksi. Inovasi tersebut dengan kombinasi cahaya, fotosensitiser dan oksigen akan menyebabkan fotoinaktivasi pada bakteri.
“Yaitu penghambatan aktivitas metabolisme sel karena kerusakan membran sitoplasmik akibat peroksidasi oleh oksigen reaktif,” tutur Guru Besar Fakultas Sains dan Teknologi aktif ke-14 tersebut.
Menurut Prof Dyah, fotosensitisasi sebagai salah satu kombinasi merupakan proses penyerapan cahaya oleh molekul fotosensitiser yang selanjutnya mengaktivasi terjadinya reaksi kimia menghasilkan berbagai spesies oksigen reaktif.
Menurut guru besar kelahiran Klaten tersebut, fotosensitisasi bergantung pada jenis dan konsentrasi dari porfirin yang berperan sebagai molekul penyerap cahaya.
Secara alamiah, lanjutnya, beberapa bakteri mensintesis senyawa porfirin sebagai molekul endogen fotosensitiser yang bersifat peka terhadap cahaya. Menurut prof. Dyah, spektrum porfirin terdiri atas 2 pita terpisah, muncul pada daerah ultraviolet dekat dan daerah cahaya tampak, yang menyebabkan porfirin kaya warna.
“Kepekaan terhadap cahaya ini terutama berkaitan dengan panjang gelombang cahaya yang dipaparkan. Kebanyakan porfirin memiliki serapan pada daerah sinar tampak (400 – 700 nano meter),” ujar guru besar bidang biofisika tersebut.
Selain itu, Prof Dyah juga menjelaskan bahwa, adanya fotosensitiser berukuran nano (10-9 m) dapat meningkatkan persentase serapan energi, sehingga lebih efektif menghasilkan ROS (Reactive oxgen Species).
Dari hal tersebut, diketahui hasil penelitian menunjukkan bahwa silver nano particle (AgNPs) efektif untuk meningkatkan reduksi biofilm bakteri.
“Sebagai contoh lain nano doxycycline adalah doxycyclin ukuran nano yang memiliki kemampuan lebih untuk penetrasi pada biofilm dan mampu menyerap energi cahaya yang lebih besar karena luasnya permukaan serapan cahaya. Penggunaan nano doxycycline pada bakteri planktonik dan biofilm menghasilkan efek reduksi yang signifikan,” jelas alumnus program Doktor UNAIR tersebut.
Prof Dyah bersama tim telah mengembangkan instrumen medis dengan berbagai produk salah satunya dentolaser biomodulasi yang dapat bermanfaat untuk proses penyembuhan luka dan akupuntur. Pengembangan tersebut dimulai dari tahun 2007 dengan hewan uji mencit dan dikembangkan hingga menjadi produk yang telah masuk paten. (ita)