Nanokomposit fungsional green-synthesized Fe3O4/Cdots serta kajian potensinya untuk hipertermia magnetik, dan agen antibakteri

Adhistinka Jiananda, Prof. Dr. Eng. Edi Suharyadi, M.Eng.

2024 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Telah dilakukan penelitian tentang komposit nanopartikel Fe3O4/Cdots (10, 15, 20, 25, dan 30 mL) yang masing-masing disintesis secara green synthesis menggunakan ekstrak Moringa oleifera (MO) dan kulit semangka dan potensi nanokomposit pada terapi hipertermia magnetik dan antibakteri. Penggabungan nanopartikel magnetik dan nanopartikel fluoresensi sangat penting untuk aplikasi biomedis karena dapat untuk mendiagnosis posisi nanopartikel dalam tubuh dan evaluasi dosis. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengkaji potensi hipertermia magnetik dan aktivitas antibakteri setelah penambahan nanopartikel Fe3O4 dengan variasi konsentrasi Cdots. Metode sintesis yang digunakan dalam penelitian ini meliputi kopresipitasi untuk Fe3O4, hidrotermal untuk Cdots, dan sonikasi untuk Fe3O4/Cdots. Pengamatan fenomena pemanasan pada hipertermia magnetik dihitung berdasarkan nilai Specific Absorption Rate (SAR), yang menunjukkan peningkatan dengan bertambahnya konsentrasi Cdots. Nilai SAR tertinggi dengan medan magnet 150 Oe dan frekuensi 20 kHz untuk Fe3O4 dan Fe3O4/Cdots (10, 15, 20, 25, dan 30 mL) masing-masing adalah 2,9; 2,5; 2,3; 2,1; 1,7; dan 1,5 W/g. Selain itu, penelitian ini juga mengkaji aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli. Hasilnya menunjukkan bahwa Fe3O4/Cdots 10 mL mencapai zona hambat maksimal sebesar (1,79 ± 0,01) cm, sementara Fe3O4/Cdots 20 mL mencapai zona hambat maksimal sebesar (4,2 ± 0,1) cm. Hasil ini menunjukkan bahwa nanokomposit Fe3O4/Cdots berpotensi sebagai kandidat yang menjanjikan untuk aplikasi biomedis, khususnya dalam terapi hipertermia magnetik dan sebagai agen antibakteri.

This research has been conducted on Fe3O4/Cdots nanoparticle composites (10, 15, 20, 25, and 30 mL) synthesized by green synthesis using Moringa oleifera (MO) and watermelon rind extracts, respectively, and the potential of nanocomposites in magnetic and antibacterial hyperthermia therapy. The incorporation of magnetic nanoparticles and fluorescence nanoparticles is very important for biomedical applications because it can diagnose the position of nanoparticles in the body and dose evaluation. The main objective of this study was to assess the magnetic hyperthermia potential and antibacterial activity after the addition of Fe3O4 nanoparticles with varying concentrations of Cdots. The synthesis methods used in this study include coprecipitation for Fe3O4, hydrothermal for Cdots, and sonication for Fe3O4/Cdots. Observation of the heating phenomenon in magnetic hyperthermia was calculated based on the Specific Absorption Rate (SAR) value, which showed an increase with increasing Cdots concentration. The highest SAR values with 150 Oe magnetic field and 20 kHz frequency for Fe3O4 and Fe3O4/Cdots (10, 15, 20, 25, and 30 mL) were 2.9; 2.5; 2.3; 2.1; 1.7; and 1.5 W/g, respectively. In addition, this study also examined the antibacterial activity against Escherichia coli. The results showed that Fe3O4/Cdots 10 mL reached a maximum inhibition zone of (1.79 ± 0.01) cm, while Fe3O4/Cdots 20 mL reached a maximum inhibition zone of (4.2 ± 0.1) cm. These results indicate that Fe3O4/Cdots nanocomposites are potentially promising candidates for biomedical applications, particularly in magnetic hyperthermia therapy and as antibacterial agents.

Kata Kunci : Green synthesis, nanokomposit Fe3O4/Cdots, hipertermia magnetik, dan aktivitas antibakteri.