Di balik kepulan uap panas bumi Dataran Tinggi Dieng, Jawa Tengah, tersimpan potensi besar bagi dunia kesehatan. Limbah silika yang selama ini dianggap tidak bernilai kini mulai dimanfaatkan sebagai bahan riset teknologi medis berbasis nanoteknologi.
Melalui pendekatan ilmiah, limbah tersebut diolah menjadi partikel nano cerdas berukuran sangat kecil. Pada tahap riset awal, partikel ini menunjukkan kemampuan menyerang sel kanker kulit secara lebih selektif, dengan risiko minimal terhadap sel sehat.
Penelitian ini dilaporkan oleh tim kolaborasi dari Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Universitas Muhammadiyah Makassar, serta National Yang Ming Chiao Tung University, Taiwan. Hasil kajian tersebut dipublikasikan dalam jurnal ACS Omega edisi Desember 2025 (ACS Omega 2025, 10, 49, 60225–60234).
Sejalan dengan itu, dilansir dari laman resmi Kementerian Kesehatan RI, kanker kulit termasuk melanoma menjadi salah satu penyakit yang membutuhkan deteksi dini dan terapi presisi. Inovasi berbasis teknologi nano dinilai berpotensi memperkuat pengembangan pengobatan yang lebih efektif dan aman bagi pasien.
Dari Limbah Geothermal Menjadi Bahan Medis
Silika atau SiO₂ merupakan senyawa yang banyak ditemukan pada pasir dan batuan. Dalam proses pembangkit listrik tenaga panas bumi, zat ini kerap menumpuk dan menyebabkan gangguan teknis pada sistem pipa.
Namun, silika dari kawasan Dieng memiliki keunggulan karena bersifat amorf dan sangat murni. Kandungan SiO₂-nya tercatat mencapai lebih dari 98 persen, sehingga cocok digunakan sebagai bahan baku quantum dots.
Quantum dots adalah partikel ultra-kecil dengan ukuran sekitar tiga nanometer. Ukurannya yang sangat kecil membuat material ini memiliki sifat optik dan biologis yang unik.
Proses Sintesis Ramah Lingkungan
Para peneliti menggunakan metode acid-base hydrothermal synthesis untuk menghasilkan partikel tersebut. Proses ini hanya memanfaatkan air, asam klorida (HCl), dan natrium hidroksida (NaOH).
Pendekatan ini dinilai ramah lingkungan karena tidak melibatkan pelarut organik berbahaya. Selain itu, prosesnya tidak memerlukan suhu ekstrem sehingga lebih efisien dari sisi energi.
Hasilnya, quantum dots silika berhasil diproduksi dengan ukuran seragam dan struktur stabil. Karakter ini penting untuk aplikasi biomedis jangka panjang.
Efek Terhadap Sel Kanker Melanoma
Dalam uji laboratorium, partikel nano tersebut menunjukkan aktivitas sitotoksik terhadap sel melanoma. Pada konsentrasi tertentu, partikel mampu menghambat pertumbuhan sel kanker kulit yang agresif.
Nilai IC50 tercatat sekitar 398,6 ppm pada sel kanker melanoma. Sementara itu, pada sel normal fibroblas kulit, nilainya jauh lebih tinggi, yakni sekitar 4532 ppm.
“Perbedaan respons ini menunjukkan adanya selektivitas alami terhadap sel kanker,” ujar Novi Irmania, peneliti utama dari BRIN.
Cara Kerja Partikel Nano
Mekanisme yang diduga berperan adalah peningkatan produksi reactive oxygen species atau ROS. Molekul ini dapat memicu stres oksidatif yang menyebabkan kematian sel kanker.
Sel kanker memiliki metabolisme yang lebih tidak stabil dibandingkan sel normal. Kondisi tersebut membuatnya lebih rentan terhadap peningkatan ROS.
Sebaliknya, sel sehat masih mampu bertahan pada paparan partikel dengan konsentrasi rendah. Hal ini menjadi keunggulan utama terapi berbasis nano.
Stabil dan Mudah Dikembangkan
Quantum dots silika ini juga menunjukkan stabilitas tinggi dalam lingkungan cair. Uji zeta potensial mencatat nilai −28 mV, yang menandakan partikel tidak mudah menggumpal.
Stabilitas tersebut penting agar partikel tetap aktif saat digunakan di dalam tubuh. Selain itu, bentuknya yang bulat dan ukurannya yang seragam memudahkan proses modifikasi lanjutan.
Ke depan, partikel ini dapat dikombinasikan dengan antibodi khusus. Dengan cara tersebut, obat bisa diarahkan langsung ke sel kanker secara lebih presisi.
Potensi Riset Berbasis Sumber Daya Lokal
Temuan ini menunjukkan bahwa limbah industri dapat diubah menjadi solusi kesehatan bernilai tinggi. Pemanfaatan sumber daya lokal menjadi contoh nyata penerapan ekonomi sirkular.
Indonesia tidak hanya berperan sebagai penyedia bahan mentah. Melalui riset ini, potensi pengembangan teknologi medis berbasis inovasi dalam negeri semakin terbuka.
Limbah geothermal yang sebelumnya menjadi masalah kini berubah menjadi peluang strategis di bidang kesehatan.
Tahap Penelitian Selanjutnya
Meski hasil awal terlihat menjanjikan, penggunaan klinis masih memerlukan tahapan lanjutan. Peneliti berencana melakukan uji praklinis pada hewan serta pengujian keamanan jangka panjang.
Selain itu, efektivitas terapi akan ditingkatkan melalui modifikasi permukaan partikel. Proses produksi massal dengan biaya terjangkau juga menjadi tantangan berikutnya.
Dengan pendekatan berkelanjutan dan berbasis teknologi tinggi, riset ini dinilai sebagai langkah awal menuju terapi kanker generasi baru.
