PENGEMBANGAN PRODUK SILIKA NANO PARTIKEL BERBASIS ABU BOILER CANGKANG SAWIT (Palm Kernel Shell ash) UNTUK APLIKASI BIOMEDIK

Abstract

Limbah padat cangkang sawit sebagian besar dimanfaatkan sebagai pakan ternak dan bahan bakar boiler. Sebagai bahan bakar boiler dihasilkan abu berupa partikulat yang mengandung komponen silika sebesar 60% dari abu. Hal ini menyebabkan masalah baru yaitu abu sisa pembakaran pada boiler yang tidak dimanfaatkan akan menimbulkan gangguan terhadap lingkungan dan Kesehatan. Pemurnian silika dari abu boiler telah dilakukan dan dihasilkan silika dengan kemurnian 97,6% melalui metode sol-gel. Berbagai Uji kinerja silika untuk aplikasi biomedik telah dikembangkan , diantaranya menjadi produk silika nanopartikel untuk aplikasi drug delivery targeted, seperti pada sel kanker. Silika Nanopartikel telah banyak dieksplorasi, karena luas permukaan yang besar, bersifat biokompatibel, dengan ukuran pori yang dapat disesuaikan. Permukaan silika dapat dengan mudah dimodifikasi untuk aplikasi biomedicine. Sebagai biomedicine misel polimer dan silika nanopartikel sebagai cancer drug delivery, menunjukkan bahwa silika nanopartikel dalam bentuk mesoporous memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan nanocarrier konfensional karena memiliki luas permukaan internal tinggi dan volume pori serta morphologi yang mudah dimodifikasi untuk berbagai target pengobatan. Pembentukan struktur nanospere dan nanoroads dipengaruhi oleh konsentrasi surfaktan dan sol dis-sulution dengan pelarut alcohol. Meskipun telah diteliti menggunakan pelarut non-alkohol, seperti etil alcohol, tetapi dilaporkan pembentukan struktur sangat terbatas. Pembentukan struktur silika nanopartikel tersebut merupakan kunci keberhasilan untuk aplikasi biomedicine, karena sifat biokompatibilitas baik, loading kapasitas tinggi, kemungkinan ligan target berlekatan untuk dapat mengenal sel target tertentu, atau design porositas dapat ditentukan dan disetting, sehingga silika mesopore cocok untuk drug delivery. Penelitian ini bertujuan untuk membuat silika nanopartikel mesopore dengan melihat pengaruh morphologi dan disperse melalui metode sol-gel dengan mengubah kadar air dan surfaktan secara simultan untuk dapat diaplikasikan sebagai bahan penghantar dan terapi obat dengan memanfaatkan limbah abu boiler cangkang sawit. Urgensi dari penelitian adalah pemanfaatan limbah abu boiler dari sirkuler produksi kelapa sawit dapat menjadi sirkuler ekonomi cangkang sawit sebagai bahan bakar boiler dan abunya ditingkatkan nilainya menjadi bahan sediaan obat dengan nilai ekonomi yang tinggi, sehingga dapat meningkatkan sirkuler ekonomi rantai produksi kelapa sawit. Hasil penelitian divalidasi melalui kemurnian silika XRay Fluoresence, uji morphologi menggunakan FE-SEM, bentuk kristal dilakukan uji X-ray difraksion. High Resolution transmission electron microscopy (HR-TEM), Zeta-potensial measurements and dynamic Light scattering, dan N2 adsorption-desorption. Perbedaan morphologi dan bentuk partikel spherical dan road-like yang diperoleh dibandingkan terhadap semua parameter sintesis. Luaran yang dapat dicapai dari kegiatan ini adalah pada proses solgel silika nanopartikel dengan kemurnian 95% dan diperoleh paten derdaftar dan dokumen spesifikasi produk dengan TKT 4 (tahun 1) untuk ukuran partikel silika nanopartikel dan bentuk struktur silika yang berpengaruh pada aplikasi release obat. Sebagai luaran tambahan 1 artikel submitted di jurnal “IJRED”terindeks Q3, 1 artikel diseminarkan pada Internasional Conference on GreenVc 2023, 1 artikel diseminarkan pada seminar Nasional Technoplex 2022 dan 1 artikel dipublikasikan pada BRIN-talk 23.