Nanoteknologi Manipulasi Materi Skala Sel

Pendahuluan

Di dalam kehidupan kita sehari-hari, kini dengan mudah kita menemukan berbagai barang dengan atau hasil dari nanoteknologi. Jenis teknologi ini mulai dikembangkan tahun 1960an, hingga sekarang masih terus berkembang pesat dan sangat populer di berbagai bidang. Dalam kurun waktu beberapa dekade mendatang, diperkirakan akan lebih banyak aspek kehidupan bertumpu pada jenis teknologi ini. Marilah di dalam artikel ini kita mendiskusikan beberapa aspek dari topik nanoteknologi ini.

Ilustrasi Nanoteknologi (Gambar dibuat dengan Canva)

Nanoteknologi

Nanotek atau Nanoteknologi adalah bidang ilmu dengan fokus mempelajari dan memanipulasi materi pada ranah skala molekular atau atomik. Skala nano mempunyai ukuran dalam kisaran: 1 sampai dengan 100 nanometer. Sebagai perbandingan, apabila sehelai rambut manusia diukur dalam satuan Nanometer, diameter rambut sekitar 100.000 nanometer. Jadi ukuran rambut menjadi sangat besar di dalam skala nano. Satu nanometer sekitar 1/100.000 diameter rambut manusia!

Sifat-sifat dari material pada skala nano bisa berbeda dibandingkan dengan pada skala lebih besar. Dari sifat-sifat inilah, para ilmuwan mendapatkan kesempatan untuk menciptakan material baru dengan sifat-sifat unik. Sebagai contoh, nanopartikel emas dapat berwarna merah, dan ini berbeda dengan warna emas yang sebenarnya berwarna kekuningan pada skala makro.

Nanoteknologi berpotensi untuk merevolusi berbagai bidang, misal termasuk:

Sekarang ini, penelitian dan pengembangan nanoteknologi masih berada pada tahap awal, sehingga potensi pengembangannya masih sangat besar. Dari berbagai contoh temuan yang sudah berhasil, nanoteknologi memiliki potensi besar dalam mengubah cara manusia hidup dan bekerja di masa mendatang.

Ukuran Nano dalam Sel-Sel Biologi

Satuan satu Nano setara dengan 1/1.000.000.000 meter (seper miliar meter).

Sel-sel biologi memiliki ukuran yang bervariasi, tetapi umumnya berkisar antara 10 hingga 100 mikrometer. Sedangkan, satu mikrometer sama dengan seper sejuta meter, atau sama dengan 1.000 nanometer.

Berikut adalah tabel perbandingan ukuran nano dengan ukuran sel-sel biologi:

Ukuran: Perkiraan

Nano: 1 - 100 nanometer

Virus: 20 - 300 nanometer

Protein: 5 - 100 nanometer

DNA: 2 nanometer diameter

Sel bakteri: 0,2 - 10 mikrometer (200 - 10.000 nanometer)

Sel darah merah: 7 - 8 mikrometer diameter (7.000 - 8.000 nanometer)

Sel tumbuhan: 10 - 100 mikrometer (10.000 - 100.000 nanometer)

Dari ukuran dalam tabel di atas, terlihat bahwa ukuran nano jauh lebih kecil daripada ukuran sel-sel biologi.

Contoh perbandingan:

• Satu virus memiliki ukuran sekitar 100 kali lebih besar dibandingkan satu nanopartikel.

• Satu sel bakteri sekitar 10.000 kali lebih besar dibanding dengan satu nanopartikel.

• Satu sel darah merah masih jauh lebih besar, yaitu sekitar 1.000.000 kali lipat dibandingkan satu nanopartikel.

Dari perbedaan ukuran yang sangat besar, memungkinkan bagi nanopartikel berinteraksi dengan sel-sel biologi, dengan cara-cara yang unik. Sebagai contoh, nanopartikel digunakan untuk mengirimkan partikel-partikel obat ke dalam sel yang membutuhkan dan menarget kepada sel-sel kanker.

Contoh Penerapan Nanoteknologi

Berikut ini beberapa contoh penerapan nanoteknologi yang sudah cukup lazim saat ini:

Dampak dari Nanoteknologi

Nanoteknologi sangat berpotensi memberikan banyak manfaat bagi masyarakat. Namun, seperti halnya berbagai teknologi baru lain, nanoteknologi juga memendam potensi risiko.

Beberapa contoh risiko terkait dengan dampak nanoteknologi antara lain:

Milestone Teknologi Nano: Dari Penemuan Hingga Penerapan Massal

Awal Mula:

Perkembangan Kunci:

Penerapan Massal:

Nanoteknologi di Bidang Kesehatan

Nanoteknologi telah menawarkan berbagai peluang baru untuk meningkatkan bidang kesehatan.

Berikut ini beberapa contoh perkembangan dan penerapan nanoteknologi di bidang kesehatan:

1. Mengirim Obat Lebih Efisien:

2. Diagnosis Penyakit yang Lebih Akurat:

3. Regenerasi Jaringan dan Pengobatan Cedera:

4. Vaksinasi yang Lebih Efektif:

5. Terapi Gen dan Pengobatan Kanker:

Tokoh-tokoh Penting

Tokoh-tokoh penting yang dikenal di dalam sejarah nanoteknologi:

Tantangan

Tantangan dan Masa Depan:

Referensi

Berikut ini adalah beberapa sumber informasi tentang milestone nanoteknologi:

• National Nanotechnology Initiative (NNI): https://www.nano.gov/

• European Union Observatory for Nanotechnology (EUON): https://euon.echa.europa.eu/

• The Royal Society: https://royalsociety.org/news-resources/publications/2004/nanoscience-nanotechnologies/