Ilmu Ilmu Baru

untuk Indonesia tercinta

“Nanofactory” : menghentikan infeksi bakteri tanpa antibiotik


Bookmark and Share

nanofactorieBanyak bakteri, termasuk E.coli, “bicara” satu sama lain dengan mensekresikan dan merasakan molekul-molekul kecil, suatu proses yang disebut quorum sensing. Flagela dan bagian badan yang menonjol keluar dinding sel dapat menghasilkan respon terhadap sinyal ini. Tetangga terdekat mengontrol perilaku kelompok. Dengan mengganggu komunikasi intersel ini terbukti dapat menjadi cara baru untuk memerangi infeksi atau penyakit.

Penelitian baru di A. James Clark School of Engineering dapat mencegah infeksi bakteri dengan menggunakan mesin biokimia sangat kecil – nanofactory – yang dapat membingungkan bakteri dan menghentikan mereka untuk menyebar, tanpa menggunakan antibiotik.

Paper tentang riset ini diterbitkan di isu terbaru Nature Nanotechnology. “Nanofactory mesin biologis memicu respon quorum sensing pada bakteri target,” ditulis oleh Clark School alumnus Rohan Fernandes (Ph.D. ’08, bioengineering), graduate student Varnika Roy (molecular and cell biology), graduate student Hsuan-Chen Wu (bioengineering), and their advisor, William Bentley (professor and chair, Fischell Department of Bioengineering).

Penelitian grup ini merupakan sebuah update dari nanofactory yang pertama kali dikembangkan pada tahun 2007. Nanofactory dibuat dengan menggunakan bit-bit magnetik sangat kecil untuk menuntun mereka ke tempat infeksi.

“Ini benar-benar sesuatu yang baru, versi biologi seluruhnya,” katanya. “Nanofactory baru bisa menuntun dirinya sendiri menuju target. Kami telah mendemonstrasikan untuk pertama kalinya bahwa mereka mampu menemukan jenis bakteri tertentu dan menginduksinya untuk berkomunikasi, level otomasi dan kontrol yang jauh lebih bagus.”

Nanofactory baru mampu membedakan antara bakteri baik dan buruk (patogenik). Sebagai contoh, saluran pencernaan kita berisi kadar tertentu bakteri baik untuk membantu kita mencerna makanan. Nanofactory baru dapat menyasar hanya bakteri buruk, tanpa mengganggu kadar bakteri baik dalam saluran pencernaan (efek samping umum banyak antibiotik). Nanofactory menyasar bakteri secara langsung dan tidak perlu melakukan perjalanan ke seluruh tubuh, keuntungan lain dibandingkan antibiotik tradisional.

Sel-sel bakteri bicara satu sama lain dalam bentuk komunikasi sel ke sel yang disebut dengan quorum sensing. Ketika sel merasakan bahwa mereka mencapai kuantitas tertentu, suatu infeksi dapat dipicu. Nanofactory biologis yang dikembangkan di Clark School dapat memotong komunikasi ini, mengganggu aksi sel-sel dan menghentikan infeksi.

Sebagai alternatif, nanofactory dapat menipu bakteri ke dalam quorum sensing terlalu dini. Dengan melakukan ini, akan memicu bakteri untuk berusaha membentuk infeksi sebelum ada cukup jumlah sel bakteri untuk menimbulkan bahaya. Ini akan mendorong respon sistem imun alami yang mampu menghentikan mereka tanpa perlu menggunakan obat.

Karena nanofactory didisain untuk mempengaruhi komunikasi bukan berusaha membunuh bakteri, maka mereka dapat membantu mengobati penyakit dalam hal dimana bakteri telah menjadi resisten terhadap antibiotik.

“Riset yang dilakukan oleh Dr. Bentley sangatlah menarik karena dia menggunakan mesin untuk ‘membangun’ dengan menggunakan komponen yang berbasis alam,” kata Philip Leduc, associate professor dari Departments of Mechanical and Biomedical Engineering dan Lane Center for Computational Biology and Biological Sciences di Carnegie Mellon University. “Memahami ilmu sel adalah hal yang luar biasa, tetapi menggunakan komponen-komponen ini dan membangun sistem yang memberi keuntungan biologi adalah suatu langkah sangat besar. Riset mereka dalam paper ini menggunakan pendekatan biologi sintetis untuk membangun nanofactory baru yang mengarah pada area baru antimikrobial dan juga membuka penemuan baru dalam hal quorum sensing.”

Kemampuan nanofactory untuk mengubah komunikasi sel ke sel tidak terbatas untuk memerangi infeksi.

“Quorum sensing dan molekul-molekul yang memberi sinyal sebenarnya digunakan untuk menyempurnakan banyak hal,” jelas Bentley.”Kadang-kadang penyakit terjadi karena komunikasi tidak memegang peran – sebagai contoh yang baik adalah kelainan saluran pencernaan yang melibatkan gangguan keseimbangan bakteri di dalam saluran pencernaan. Dalam hal ini, nanofactory dapat digunakan untuk memulai atau meningkatkan komunikasi daripada mengganggunya.”

More information: Paper — http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2009.457.html

Provided by University of Maryland ( web)

Iklan

Januari 29, 2010 - Posted by | Bio Medis | , , , ,

Belum ada komentar.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: