Efektivitas Pemberian Nanopartikel Kitosan-Iopamidol Menggunakan Nebulizer Termodifikasi pada Saluran Pernapasan Ayam Broiler Berdasarkan Citra Radiografi

Abstract

Usaha peternakan ayam memiliki beberapa problem salah satunya rentan terhadap penyakit khususnya di sistem saluran pernapasan. Sistem pernapasan ayam memiliki keunikan yang tidak dapat diekstrapolasikan dari data manusia, karena adanya sembilan kantong hawa dan pola aliran udara yang directionally dan bidirectionally. Sehingga terapi inhalasi menjadi pilihan yang cocok terutama pada hewan (ayam) dengan gangguan ketidakmampuan mengendalikan ketika bernapas. Terapi inhalasi yang administrasi pemberiannya berupa aerosol yang dihasilkan oleh alat nebulizer baik berupa mist maker dan kompresor, akan langsung menuju saluran pernapasan, sehingga memberikan efek yang cepat. Terapi inhalasi berbasis nanopartikel memberikan keuntungan lebih baik berupa bioavailabilitas yang meningkat dengan toksisitas minimal. Adapun untuk melihat kinerja dari nebulizer dikombinasi dengan sediaan nanopartikel adalah cara pemeriksaan radiologi menggunakan sinar-x diperkuat dengan kontras media. Pemeriksaan radiologi merupakan diagnosis non invasif yang sering digunakan pada gangguan saluran pernapasan terutama pada organ paru-paru. Sejauh ini, kajian-kajian terapi inhalasi menggunakan alat nebulizer dikombinasi dengan nanopartikel belum pernah dilakukan pada hewan ternak khususnya ayam broiler. Penelitian ini meliputi preparasi nanopartikel kontras media iopamidol konsentrasi 30,6 mg/ml, menggunakan metode gelasi ionik yaitu interaksi antar gugus kation dari kitosan dengan gugus anion dari natrium tripolifosfat (Na-TPP). Hasil preparasi dipilih formula larutan yang stabil/sedikit endapan. Formula yang terpilih dilakukan karakterisasi terdiri dari ukuran partikel, polidisperitas indek, identifikasi gugus fungsi dan morfologi partikel. Kemudian memodifikasi dua jenis nebulizer dipasangkan pada chamber 35 cm x 24 cm x 29 cm untuk memudahkan proses inhalasi pada hewan uji. Setelah alat berfungsi baik dilakukan uji/terapi menggunakan 7 ekor ayam broiler jantan umur 2 minggu, 6 ekor diinhalsi dan 1 ekor tidak diinhalasi. Ke 6 ekor ayam, yang setiap ekor diinhalasi satu dari dua jenis nebulizer dengan satu larutan dari tiga formula larutan sebanyak 3 ml/ekor. Adapun tiga formula larutan tersebut adalah: larutan nanopartikel kitosan, larutan nanopartikel kitosan-iopamidol dan iopamidol konsentrasi 30,6 mg/ml. Setiap ayam diinhalasi nebulizer mist maker 6,5 menit dan nebulizer kompresor 13 menit. Selesai diinhalasi langsung dilakukan pemeriksaan radiologi selama 5 menit, dan hasilnya berupa citra radiograf format jpeg. Citra radiografi ini dilakukan interpretasi oleh dokter hewan sebagai radiografer, dan lebih lanjut dilakukan image processing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa formula nanopartikel kitosan-iopamidol yang terpilih adalah formula pada preparasinya menggunakan kitosan 0,1% dan Na-TPP 0,1%, ditambah 150 ml iopamidol 30,6 mg/ml. Karakteristiknya diperoleh partikel ukuran 409,3 nm dengan polidisperitas indek 0,53. Identifikasi gugus fungsi, terdapat penggabungan gugus kation dan anion dari kitosan dan Na-TPP berupa puncak spektra 3237 cm-1, dari hasil getaran regangan gugus –NH2 dan – OH. Pada iopamidol terdapat puncak spektra yang khas yaitu 1640 cm-1, 1560 cm-1 dan 1350 cm-1 yang menjelaskan tidak terjadi interaksi antara iopamidol dengan crosslinking nanopartikel kitosan-iopamidol. Morfologi nanopartikel kitosan-iopamidol terlihat bahwa partikel berbentuk bulat/spheris. Pengujian aerosol menggunakan dua jenis nebulizer yang termodifikasi, bahwa jenis nebulizer mist maker (ultrasonik) lebih singkat waktunya yaitu sekitar 6,5 menit daripada nebulizer kompresor (pneumatik) sekitar 13,1 menit. Dilakukan inhalasi pada 6 ayam broiler yang salah satu diantaranya menggunakan larutan formula nanopartikel kitosan-iopamidol. Hasil pemeriksaan radiografi, pada citra radiograf formula tersebut memberikan opasitas yang baik dan terang (radiopaque) dari formula yang lain, dengan hasil citra radiograf lebih gelap (radiolucent). Aerosol nanopartikel kitosan-iopamidol dari output dari kedua jenis nebulizer dapat mencapai saluran pernapasan sampai paru-paru dan kantong hawa. Nilai densitas yang paling baik pada 7 area spot (letak) posisi ventrodorsal dengan nilai grey-scale di atas middle grey dalam diagram Ansel Adam’s. Area ke-7 spot lebih mengarah ke arah terang atau radiopaque. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa hasil preparasi terbentuk nanopartikel kitosan-iopamidol oplacent dengan ukuran 409,3 nm, polidisperitas indek 0,53 homogen dan berbentuk bulat. Kinerja alat nebulizer baik mist maker dan kompresor memberikan output berupa aerosol dari nanopartikel kitosan-iopamidol mampu mencapai saluran pernapasan ayam broiler terlihat dari citra radiograf yang lebih terang atau radiopaque.