Vaksin Butuh Waktu Lama untuk Membunuh #Viruscorona, Tembakkan saja Elektron

Secara konvensional vaksin butuh waktu lama untuk membunuh #Viruscorona.  Tim peneliti Fraunhofer menemukan teknologi terbaru dengan menembakkan elektron berenergi rendah yang membuat virus keok terbunuh.  

Penulis/editor: Rayendra L. Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Menurut situs medicinenet.com teknik inaktivasi patogen dapat menambah cukup banyak biaya  untuk pengadaan satu unit darah. 

Trombosit disimpan pada suhu kamar karena rentan terhadap kontaminasi bakteri yang diyakini membunuh sekitar 8 hingga 12 orang, dan membuat lebih banyak orang sakit setiap tahun di satu negara di Barat.

Sel darah merah didinginkan agar bakteri lebih jarang menjadi masalah. 

Akan tetapi, masih banyak agen infeksi lain yang mungkin terdapat di dalam darah seperti virus  hepatitis B dan bentuk lain dari hepatitis, dan parasit yang menyebabkan malaria dan penyakit Chagas yang menimpa Amerika Latin.

Agen penyakit nonbakteri ini dapat dinonaktifkan dengan proses inaktivasi patogen.

Vaksin Butuh Waktu Lama

Menurut tim peneliti Fraunhofer, kemungkinan terjadi masalah dalam banyak hal seperti bahan kimia yang juga menghancurkan bagian dari struktur luar yang dibutuhkan sistem kekebalan untuk membentuk antibodi. 

Selain itu, produksi vaksin skala industri harus melibatkan sejumlah besar bahan kimia beracun, yang merupakan pencemar lingkungan dan menimbulkan tantangan bagi keselamatan kerja. 

Dan terlebih lagi, bergantung pada virusnya, mungkin perlu waktu berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan sampai virus benar-benar “dibunuh”.

Pendekatan baru yang dikembangkan oleh tim ahli Fraunhofer tidak memiliki kekurangan ini. 

“Alih-alih menonaktifkan virus dengan bahan kimia beracun, kami justru menembakkan elektron pada virus,” jelas Dr. Sebastian Ulbert ahli dari Institut Fraunhofer Ulbert. “Partikel virus hampir seluruhnya utuh. Tidak ada bahan kimia yang perlu kami buang dan seluruh proses hanya membutuhkan beberapa detik.” 

Ada satu rintangan yang perlu diatasi yakni: elektron hanya dapat menembus cairan hingga ke kedalaman beberapa ratus mikrometer, dan elekrtron itu kehilangan lebih banyak energi dalam prosesnya. 

Jika virus yang beredar di dalam cairan ingin dibunuh secara andal oleh elektron, lapisan film cair tidak boleh lebih tebal dari sekitar 100 mikrometer – dan juga harus diangkut secara merata. 

“Karena itu kita membutuhkan teknologi peralatan yang kompleks, itulah sebabnya kami membawa Fraunhofer IPA,” kata Frank-Holm Rögner dari Institut Fraunhofer.

Mungkinkah terbentu jalan menuju aplikasi industri? Di Fraunhofer IPA, Martin Thoma mengembangkan dua cara untuk mengatasi masalah tersebut di atas tadi. 

“Modul kantong cocok untuk melakukan tes pendahuluan yang memberikan informasi berguna, sedangkan modul tumbler bermanfaat untuk jumlah yang lebih besar,” kata Frank-Holm Rögner ahli Fisika itu. 

Atas dasar pengaturan ini, Dr. Jasmin Fertey dari Institut Fraunhofer Fertey menyelidiki virus seperti influenza, Zika, dan herpes serta banyak bakteri dan parasit, yang diobati dengan elektron yang mengalami percepatan yang ditargetkan melalui modul kantong dan gelas. 

“Kami berhasil dengan andal menonaktifkan semua kelas patogen,” kata Dr. Jasmin Fertey ahli Biologi itu.

Sebuah prototipe selesai pada tahun 2018 dan dioperasikan di Fraunhofer IZI sebelum memasuki  pengembangan lebih lanjut. 

Tahun berikutnya, tim peneliti memperoleh mitra lisensi dan mendapatkan pendapatan lisensi hampir Euro satu juta berdasarkan perjanjian kontrak. 

Modul produksi – yang seukuran lemari es – dapat diintegrasikan ke dalam produksi farmasi dalam waktu sekitar lima hingga tujuh tahun untuk menghasilkan vaksin dengan proses yang cepat, efisien dan ramah lingkungan.

Apa yang dimaksud dengan difraksi elektron berenergi rendah atau low-energy electron diffraction (LEED)?  Cara ini merupakan teknik untuk menentukan struktur permukaan bahan kristal tunggal dengan cara dibombardir dengan berkas collimated elektron berenergi rendah (30-200 eV).

Pengamatan elektron terdifraksi sebagai titik pada fluoresen. LEED dapat digunakan dengan salah satu dari dua cara berikut (dikutip dari xiaoshanxu.unl.edu):

• Secara kualitatif, pola difraksi dicatat dan analisis posisi titik memberikan informasi tentang simetri struktur permukaan. Dengan adanya adsorbat, analisis kualitatif dapat mengungkapkan informasi tentang ukuran dan penyelarasan rotasi sel unit adsorbat sehubungan dengan sel unit substrat.
• Secara kuantitatif, intensitas berkas terdifraksi dicatat sebagai fungsi energi berkas elektron yang datang untuk menghasilkan apa yang disebut kurva I-V. Dibandingkan dengan kurva teoritis, kurva ini dapat memberikan informasi yang akurat tentang posisi atom di permukaan yang ada.

Selanjutnya, tim peneliti Fraunhofer  membagikan informasi melalui video berjudul Vaccine production: Inactivating pathogens using low-energy electrons.  

Ringkasan video: vaksin  menjadi sumber harapan besar bagi banyak orang, karena diyakini akan membantu melindungi masyarakat dari COVID-19 dan membuka jalan kembali ke kehidupan normal. 

Fokus saat ini pada virus corona – tetapi vaksin juga penting untuk memerangi patogen lain. Sebuah tim peneliti dari tiga Institut Fraunhofer sukses mengembangkan metode produksi vaksin yang lebih cepat, lebih efisien, dan lebih ramah lingkungan daripada proses produksi konvensional – dan upaya mereka telah memberi mereka Hadiah Joseph von Fraunhofer.

Metode yang tersedia untuk memproduksi vaksin dikenal selama beberapa dekade. Tetapi proses produksi baru untuk vaksin yang tidak aktif diatur untuk membuat produksi vaksin lebih cepat, lebih ramah lingkungan dan lebih efisien daripada sebelumnya sambil juga mengurangi biaya. 

Para peneliti terdiri dari Dr. Sebastian Ulbert dan Dr. Jasmin Fertey dari Institut Fraunhofer untuk Terapi Sel dan Imunologi IZI di Leipzig, Frank-Holm Rögner dari Institut Fraunhofer untuk Elektronik Organik, Berkas Elektron dan Teknologi Plasma FEP di Dresden.

Selanjutnya Martin Thoma dari Institut Fraunhofer untuk Teknik Manufaktur dan Otomasi IPA di Stuttgart. Mereka mendapat anugerah Hadiah Fraunhofer 2021 untuk Teknologi yang Berpusat pada Kemanusiaan dan Lingkungan. 

Dewan juri menankan,  “Metode sederhana dan efisien untuk sebagian besar mempertahankan struktur yang penting bagi kemanjuran vaksin dan menghindari sepenuhnya zat tambahan kimiawi yang seharusnya diperlukan.” 

Selengkapnya https://www.youtube.com/watch?v=950kRHLWtI0&t=9s

Baca: Vaksin Nonaktifkan Patogen Selamatkan Nyawa Manusia, Penghargaan bagi Peneliti