Green Synthesis Komposit Nanopartikel Berbasis Besi Oksida Dan Aplikasinya Untuk Hipertermia Magnetik

Mahardika Yoga Darmawan, Prof. Dr. Eng. Edi Suharyadi, S.Si., M.Eng. ; Dr.Sc. Ari Dwi Nugraheni, S.Si.,M.Si.

2025 | Disertasi | S3 Ilmu Fisika

Telah dilakukan penelitian menggunakan pendekatan green synthesis dengan ekstrak moringa oleifera untuk menghasilkan nanokomposit Fe3O4 difungsionalisasi dengan silver (Ag) dan mesoporous silica nanoparticles (MSN). Karakterisasi menunjukkan bahwa Fe3O4, Fe3O4/Ag, dan Fe3O4-MSN/Ag memiliki ukuran kristalit masing-masing sebesar 19,1 ± 0,2 nm, 26,3 ± 0,4 nm, dan 15,6 ± 0,5 nm. Morfologi Fe3O4, Fe3O4/Ag, dan Fe3O4-MSN/Ag berbentuk cenderung bulat dengan ukuran rata-rata 21 ± 2 nm, 31 ± 3, dan 21 ± 4 nm serta memiliki magnetisasi saturasi masing 53,1 ± 0,5, 43,2 ± 0,4, dan 20,1 ± 0,2 emu/g. Analisis SEM-EDX mengonfirmasi keberhasilan sintesis dengan keberadaan unsur Fe, Si, dan Ag. Evaluasi specific absorption rate (SAR) menunjukkan bahwa modifikasi Fe3O4 dengan Ag menurunkan nilai SAR, namun penggunaan MSN sebagai template cenderung meningkatkan SAR. Fe3O4-MSN/Ag memiliki zeta potential sebesar 38,7 mV lebih tinggi dibandingkan Fe3O4 sebesar 25,4 mV. Hal tersebut yang menunjukkan stabilitas koloid lebih baik. Nilai SAR tertinggi untuk Fe3O4, Fe3O4/Ag, dan Fe3O4-MSN/Ag masing-masing adalah 2,5 ± 0,5 W/g, 2,1 ± 0,2 W/g, dan 1,6 ± 0,3 W/g. Uji sitotoksisitas Fe3O4-MSN/Ag menghasilkan IC50 sebesar 6,5 µg/mL. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa nanokomposit Fe3O4-MSN/Ag yang dihasilkan melalui green synthesis memiliki potensi besar sebagai material untuk aplikasi hipertermia magnetik

A study was conducted using a green synthesis approach with moringa oleifera extract to produce Fe3O4 nanocomposites functionalized with silver (Ag) and mesoporous silica nanoparticles (MSN). Characterization results showed that Fe3O4, Fe3O4/Ag, and Fe3O4-MSN/Ag had crystallite sizes of 19.1 ± 0.2 nm, 26.3 ± 0.4 nm, and 15.6 ± 0.5 nm, respectively. The morphology of these nanoparticles was predominantly spherical, with average particle sizes of 21 ± 2 nm, 31 ± 3 nm, and 21 ± 4 nm. The saturation magnetization values for Fe3O4, Fe3O4/Ag, and Fe3O4-MSN/Ag were 53.1 ± 0.5 emu/g, 43.2 ± 0.4 emu/g, and 20.1 ± 0.2 emu/g, respectively. SEM-EDX analysis confirmed successful synthesis through the detection of Fe, Si, and Ag elements. Evaluation of the specific absorption rate (SAR) revealed that functionalization of Fe3O4 with Ag reduced SAR values, while using MSN as a template increased SAR. Fe3O4-MSN/Ag exhibited a higher zeta potential (38.7 mV) compared to Fe3O4(25.4 mV), indicating improved colloidal stability. The highest SAR values for Fe3O4, Fe3O4/Ag, and Fe3O4-MSN/Ag were 2.5 ± 0.5 W/g, 2.1 ± 0.2 W/g, and 1.6 ± 0.3 W/g, respectively. Cytotoxicity testing of Fe3O4-MSN/Ag resulted in an IC50 value of 6.5 µg/mL. These findings demonstrate that green-synthesized Fe3O4-MSN/Ag nanocomposites hold significant potential as materials for magnetic hyperthermia applications

Kata Kunci : Fe3O4, green synthesis, silver, mesoporous silica, hipertermia magnetik, specific absorption rate