Terapi Cahaya dan Nanomaterial Harapan Baru Basmi Bakteri yang Kebal Antibiotik

BAGI sebagian besar orang, luka kecil akibat tergores atau terjatuh biasanya akan sembuh dengan sendirinya dalam hitungan hari. Namun bagi jutaan penderita diabetes, korban luka bakar berat, atau pasien dengan gangguan sirkulasi darah, proses penyembuhan luka bisa menjadi perjalanan panjang yang penuh risiko. Luka yang tak kunjung sembuh bukan hanya menimbulkan rasa sakit dan mengganggu kualitas hidup, tetapi juga dapat memicu infeksi serius yang berujung pada amputasi bahkan kematian.

Di tengah meningkatnya ancaman resistensi antibiotik di seluruh dunia, para ilmuwan kini tengah mengembangkan pendekatan baru yang berpotensi merevolusi perawatan luka kronis. Teknologi tersebut memanfaatkan nanomaterial yang dapat diaktifkan oleh cahaya untuk membunuh bakteri secara tepat sasaran sekaligus mempercepat regenerasi jaringan. Pendekatan inovatif ini dianggap menjanjikan karena mampu mengatasi salah satu masalah terbesar dalam dunia medis modern: infeksi bakteri yang kebal terhadap antibiotik.

Menurut Organisasi Kesehatan Dunia atau WHO, resistensi antimikroba telah menjadi salah satu ancaman kesehatan global terbesar abad ke-21. Setiap tahun, jutaan kematian di seluruh dunia berkaitan dengan infeksi yang tidak lagi dapat ditangani secara efektif oleh antibiotik yang tersedia. Situasi ini semakin mengkhawatirkan pada pasien dengan luka kronis karena luka yang terbuka dalam waktu lama menjadi tempat ideal bagi bakteri untuk berkembang.

Biofilm

Salah satu alasan mengapa luka kronis sulit disembuhkan adalah terbentuknya biofilm, yakni lapisan tipis yang terdiri atas koloni bakteri yang melekat kuat pada permukaan luka. Biofilm berfungsi layaknya benteng pertahanan bagi bakteri. Struktur tersebut melindungi mikroorganisme dari antibiotik, sistem imun tubuh, serta berbagai metode pembersihan luka konvensional. Penelitian menunjukkan bahwa lebih dari 78 persen luka kronis mengandung biofilm yang persisten.

Akibatnya, luka diabetes, ulkus kaki diabetik, luka tekan pada pasien yang lama terbaring di tempat tidur, maupun luka bakar berat sering kali mengalami infeksi berulang. Dalam banyak kasus, infeksi tersebut dapat berkembang menjadi gangren dan memerlukan amputasi.

“Luka diabetik sangat sulit disembuhkan dan banyak pasien harus hidup dengan kondisi tersebut selama bertahun-tahun,” kata ilmuwan material dari University of Reading, Inggris, Vitaliy Khutoryanskiy.

Data Federasi Diabetes Internasional (IDF) menunjukkan bahwa lebih dari 500 juta orang di dunia hidup dengan diabetes. Sekitar 15 hingga 25 persen di antaranya berisiko mengalami ulkus kaki diabetik selama hidup mereka. Luka semacam ini menjadi salah satu penyebab amputasi non-traumatik yang paling umum di dunia.

Mengubah Cahaya Jadi Senjata Antibakteri

Untuk mengatasi masalah tersebut, para peneliti mengembangkan nanomaterial yang mampu memanfaatkan energi cahaya untuk menyerang bakteri. Nanomaterial merupakan material berukuran sangat kecil, hanya beberapa nanometer, atau ribuan kali lebih kecil daripada diameter rambut manusia. Pada ukuran sekecil ini, material memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda dibandingkan bentuk normalnya.

Dalam terapi luka, nanomaterial dirancang untuk merespons paparan cahaya tertentu, seperti cahaya inframerah dekat atau cahaya biru. Ketika terkena cahaya, material tersebut dapat menghasilkan panas lokal atau memicu reaksi kimia yang menghasilkan molekul beracun bagi bakteri.

Menariknya, efek destruktif tersebut hanya terjadi pada area yang disinari sehingga kerusakan terhadap jaringan sehat di sekitarnya dapat diminimalkan. “Dengan bantuan nanomaterial yang dirancang khusus, jaringan dapat dipanaskan hingga suhu yang lebih tinggi dibandingkan kemampuan alami tubuh menyerap radiasi,” ujar ilmuwan material dari University of Texas at Dallas, Zhenpeng Qin.

Ia menuturkan, panas yang dihasilkan dari nanomaterial itu tidak hanya melemahkan bakteri, tetapi juga membantu mempercepat proses perbaikan jaringan yang rusak.

Gel Protein dari Putih Telur