Jurnal ini membahas pembuatan robotik mikro yang terdegradasi dari komposit hidrogel superparamagnetik untuk pengiriman obat yang ditargetkan secara minim invasif. Komposit ini mampu menyerap dan melepaskan zat aktif serta terdegradasi di lingkungan fisiologis, menawarkan solusi satu langkah untuk pembuatan, pengiriman obat, dan aplikasi perangkat tanpa perlakuan lanjutan.

1. TUGAS MATA KULIAH FARMASI FISIK I
Degradable Magnetic Composites for Minimally Invasive
Interventions: Device Fabrication, Targeted Drug Delivery,
and Cytotoxicity Tests
OLEH:
Joule De Ceva Magribi 151501225
Nabila Deli Syafarina L. 151501226
Devi Silitonga 151501227
Yuni Yusmaini Pjt. 151501228
Eko Kesatria Surbakti 151501229
Janur Malasari 151501230
Yuanisandy Telaumbanua 151501231
Christin Natalia S. 151501232
Khairunnisa Irwan Ritonga 151501233
Maulana Sakti 151501234
Aswanthy Br Munthe 151501235
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

2. Degradable Magnetic Composites for Minimally Invasive Interventions:
Device Fabrication, Targeted Drug Delivery, and Cytotoxicity Tests
Penulis : Christian Peters, Marcus Hoop, Salvador Pané, Bradley J. Nelson,
dan Christofer Hierold.
Penerbit : Advance Materials. 2016, 28, 533–538.
DOI : 10.1002/adma.201503112
Diterjemahkan secara bebas.

3. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemberian obat yang ditargetkan, kadang-kadang disebut juga pemberian
obat pintar (smart drug delivery),1 adalah metode pemberian obat untuk pasien
dengan cara yang meningkatkan konsentrasi obat di beberapa bagian tubuh relatif
terhadap bagian tubuh lain. Pemberian obat macam ini biasanya diaplikasikan pada
nanomedisinal (nanomedicine). Partikel nano ini membawa bahan aktif atau bahan
obat menuju bagian spesifik tubuh, yaitu mengantar obat hanya ke jaringan yang
sakit dan menghindari jaringan yang sehat. Tujuan dari pemberian obat yang
ditargetkan adalah untuk memperpanjang, membatasi obat hanya kepada jaringan
target. Sistem pemberian obat secara konvensional adalah penyerapan obat
melintasi membran biologis, sedangkan sistem pemberian obat yang ditargetkan
melepaskan obat dalam bentuk formula. Keuntungan dari sistem pemberian obat
yang ditargetkan adalah pengurangan frekuensi dosis yang diambil oleh pasien,
memiliki efek yang lebih seragam, pengurangan efek samping obat, dan
mengurangi fluktuasi tingkat sirkulasi obat. Kelemahan sistem ini adalah biaya
yang tinggi, yang membuat produktivitas lebih sulit dan mengurangi kemampuan
untuk menyesuaikan dosis.
Sistem pemberian obat yang ditargetkan telah dikembangkan untuk
mengoptimalkan teknik regeneratif. Sistem ini didasarkan pada metode yang
mengantarkan bahan aktif yang ditargetkan dalam tubuh. Hal ini membantu
menjaga kadar plasma dan obat yang dibutuhkan pada jaringan tubuh, sehingga
mencegah kerusakan pada jaringan sehat. Sistem pemberian obat ini sangat
terintegrasi dan membutuhkan berbagai disiplin ilmu, seperti kimia, biologi, dan
teknik, untuk bergabung untuk mengoptimalkan sistem ini.2
1 Muller,R; Keck, C (2004).“Challenges and solutions for the delivery of biotech drugs – a review
of drug nanocrystal technology and lipid nanoparticles”.Journal of Biotechnology. 113 (1–3):
151–170. doi:10.1016/j.jbiotec.2004.06.007.PMID 15380654.
2 Saltzman, W. Mark; Torchilin,Vladimir P.(2008).“Drug delivery systems”. AccessScience.
McGraw-Hill Companies.

4. Terdapat dua macam sistem peberian obat yang ditargetkan: aktif dan pasif.
Berdasarkan penjelasan di atas, dilakukan studi literatur pada jurnal dengan judul
Degradable Magnetic Composites for Minimally Invasive Interventions: Device
Fabrication, Targeted Drug Delivery, and Cytotoxicity Tests. Penulis: Christian
Peters, Marcus Hoop, Salvador Pané, Bradley J. Nelson, dan Christofer Hierold.

5. BAB II
STUDI PUSTAKA
Perangkat robotik (robotic devices) memiliki potensi untuk merevolusi
prosedur terapi dan diagnosa dengan mengurangi invasi jaringan tubuh dan
memungkinkan prosedur medis yang tidak mungkin dilakukan secara
konvensional. Evolusi peralatan robotik untuk tujuan biomedisinal direalisasikan
melalui pengurangan invasi dari zat aktif dan menargetkannya hanya pada jaringan
tertentu dengan bantuan nanopartikel. Berdasarkan hukum skala yang tidak
menguntungkan untuk penyimpanan energi (yang mana nanopartikel mempunyai
ukuran yang sangat kecil), perangkat ini harus didukung atau digerakkan secara
eksternal. Area magnetik adalah kandidat ideal untuk mengatasi masalah ini,
karena: 1.) Perangkat magnetik dapat dioperasikan dalam berbagai lingkungan
(vakum, lingkungan gas, serta cairan konduktif dan non-konduktif, Newtonian dan
non-Newtonian), dan 2.) Tidak ada masalah jika berinteraksi dengan jaringan
biologis.
Berbagai microdevices jarak jauh dapat dikontrol dan bergerak dalam
medium cair. Salah satu robot mikro magnetik yang paling efisien dan mampu
melakukan gerak dalam lingkungan cair adalah bakteri flagela buatan (ABF, artifi
cial bacterial flagella). ABF bergerak dalam medium dengan cara mengadopsi
gerakan ekor bakteri Escherichia coli. Berbagai robot mikro telah berevolusi
berdasarkan prinsip ini.
Selama proses aplikasi secara in-vivo, perangkat ini dapat dikenali oleh
sistem kekebalan tubuh, memicu respon antibodi tertentu. Kemungkinan lain adalah
dapat menyumbat perangkat distribusinya, menghambat fungsinya, dan mungkin
berisiko trombosis pada pembuluh darah. Untuk mencegah ini dan respon non-
spesifik lain, perangkat harus dilindungi oleh lapisan khusus. Di antara lapisan ini,
polietilena glikol (PEG) dianggap sebagai standar terbaik. Meskipun begitu, lapisan
hemocompatible dapat meningkatkan tekanan darah, dan oleh karena itu perlakuan
semacam ini dibatasi. Kurangnya metode yang efisien untuk mengatasi kendala tadi
adalah salah satu kendala utama yang menghambat masa depan dalam aplikasi in-
vivo dari perangkat ini.

6. Dalam jurnal ini, penulis menyarankan polimer komposit
superparamagnetic degradable yang memungkinkan degradasi perangkat aman di
dalam jaringan biologis. Material komposit hidrogel superparamagnetik dapat
menyerap dan melepaskan zat biologis yang relevan, terdegradasi di air dan
berbagai lingkungan fisiologis. Hal ini menawarkan solusi untuk pembuatan,
efisiensi, aplikasi perangkat, dan tidak dibutuhkan perlakuan khusus pasca-aplikasi.
Komposit ini terdiri dari nanopartikel magnetik (Fe3O4), polietilen glikol diakrilat
(PEG-DA), pentaerythritol triacrylate (PETA). Hidrogel ABF yang dibuat
digerakkan secara nirkabel menggunakan medan magnet lemah yang berotasi.
Gambar 1: Pembuatan dan hasil robot superparamagnetik hidrogel mikro.

7. Gambar 2: Perangkat yang dibuat, direndam dalam air demineralisasi, dilepaskan
dari substratnya, dan digerakkan menggunakan medan magnet lemah.
Dalam jurnal ini, penulis menunjukkan, untuk pertama kalinya, sebuah
kerangka kerja untuk biodegradable, komposit hidrogel superparamagnetik yang
menawarkan solusi satu-langkah untuk pembuatan, dan aplikasi. Untuk itu dibuat
ABF dari bahan yang sepenuhnya dapat terurai (degradable), diperagakan
pengiriman obat yang ditargetkan dan degradasi in-vitro melalui hidrolisis
dipercepat. Produk degradasi memiliki sitotoksisitas rendah dan jalur ekskresi
potensial dari tubuh manusia.

8. BAB III
KESIMPULAN
Pemberian obat yang ditargetkan dapat digunakan untuk mengobati banyak
penyakit, seperti penyakit jantung dan diabetes. Namun, aplikasi yang paling
penting dari pemberian obat yang ditargetkan adalah untuk mengobati tumor dan
kanker. Dalam aplikasinya, metode pasif menargetkan tumor dan mengambil
keuntungan dari permeabilitas yang ditingkatkan dan retensi efek (EPR). Ini adalah
situasi yang spesifik untuk tumor yang dihasilkan dari pembentukan cepat
pembuluh darah dan aliran saluran limfatik yang berkurang. Ketika pembuluh darah
terbentuk begitu cepat dan juga meningkatnya ukuran pembuluh darah, hal ini
memungkinkan ditingkatkan pemberian nanopartikel. Selanjutnya, aliran dari
limfatik yang berkurang berarti jumlah besar nanopartikel yang diberikan tidak
langsung meninggalkan pembuluh darah tempat jaringan kanker, dengan demikian
pengobatan ini menjadi jauh lebih efektif daripada kemoterapi.3
3 Gullotti,E.; Yeo, Y. Extracellularly Activated Nanocarriers:ANew Paradigmof Tumor Targeted
Drug Delivery. Mol. Pharm., [Online] 2009,6, 1041-1051.ACS Publications.