SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOALLOY EMAS-PERAK DENGAN METODE HIJAU UNTUK APLIKASI PENYEMBUHAN LUKA

Abstract

Nanoalloy emas-perak (AuAgNPs) berpotensi sebagai material antibakteri untuk aplikasi penyembuhan luka, tetapi pengembangannya memerlukan keseimbangan antara aktivitas antibakteri, kestabilan koloid, dan biokompatibilitas. Penelitian ini bertujuan menyintesis AuAgNPs melalui pendekatan dual-laser dengan sistem stabilisasi ganda PVP-BSA, menganalisis karakteristik fisikokimianya, serta mengevaluasi aktivitas antibakteri dan sitotoksisitasnya terhadap sel fibroblas. AuNPs dan AgNPs terlebih dahulu disintesis secara terpisah melalui ablasi laser pulsa menggunakan laser Nd:YAG dalam medium PVP. Kedua koloid kemudian dicampur dan diiradiasi menggunakan laser femtosecond untuk membentuk AuAgNPs. Sistem stabilisasi ganda dilakukan melalui penggunaan PVP sebagai penstabil awal selama sintesis dan BSA sebagai penstabil tambahan setelah pembentukan AuAgNPs. Karakterisasi dilakukan untuk mengevaluasi sifat optik, komposisi unsur, morfologi, ukuran partikel, ukuran hidrodinamik, dan stabilitas koloid. Evaluasi biologis dilakukan melalui uji aktivitas antibakteri dan uji sitotoksisitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pendekatan dual-laser berhasil membentuk AuAgNPs, ditandai oleh munculnya satu puncak plasmonik pada posisi intermediate antara puncak AgNPs dan AuNPs serta pergeserannya mengikuti komposisi Au-Ag. Pemetaan unsur juga menunjukkan keberadaan Au dan Ag pada area partikel yang sama. Penambahan BSA pada sistem berpenstabil PVP meningkatkan stabilitas elektrostatik koloid, meskipun distribusi ukuran hidrodinamik menjadi lebih lebar. Respons biologis berbeda antarsampel. AgNPs-PVP-BSA menunjukkan viabilitas fibroblas yang lebih tinggi pada konsentrasi rendah, tetapi tidak membentuk zona hambat pada uji difusi sumur. AuNPs-PVP-BSA bersifat sitotoksik dan juga tidak membentuk zona hambat. AuAgNPs-PVP-BSA menunjukkan aktivitas antibakteri paling baik, terutama pada komposisi Au0,25Ag0,75, tetapi seluruh komposisinya masih sangat sitotoksik terhadap fibroblas. Hasil ini menunjukkan bahwa sintesis dual-laser dengan sistem stabilisasi PVP-BSA berhasil menghasilkan AuAgNPs yang memiliki aktivitas antibakteri, tetapi masih memerlukan optimasi untuk meningkatkan biokompatibilitasnya sebelum dikembangkan sebagai material penyembuhan luka.

Gold-silver nanoalloys (AuAgNPs) have potential as antibacterial materials for wound healing applications, but their development requires a balance among antibacterial activity, colloidal stability, and biocompatibility. This study aimed to synthesize AuAgNPs using a dual-laser approach and dual PVP-BSA stabilization, analyze their physicochemical characteristics, and evaluate their antibacterial activity and cytotoxicity toward fibroblast cells. AuNPs and AgNPs were first synthesized separately through pulsed laser ablation using an Nd:YAG laser in a PVP medium. The two colloids were then mixed and irradiated using a femtosecond laser to form AuAgNPs. The dual stabilization system employed PVP as the initial stabilizer during synthesis and BSA as an additional stabilizer after AuAgNP formation. Characterization was performed to evaluate optical properties, elemental composition, morphology, particle size, hydrodynamic size, and colloidal stability. Biological evaluation was carried out through antibacterial activity and cytotoxicity tests. The results showed that the dual-laser approach successfully formed AuAgNPs, as indicated by the emergence of a single plasmonic peak at an intermediate position between the AgNP and AuNP peaks, with its position shifting according to the Au-Ag composition. Elemental mapping also demonstrated the presence of Au and Ag within the same particle regions. The addition of BSA to the PVP-stabilized system improved the electrostatic stability of the colloids, although the hydrodynamic size distribution became broader. Biological responses varied among the samples. AgNPs-PVP-BSA exhibited higher fibroblast viability at low concentrations but did not produce inhibition zones in the agar well diffusion assay. AuNPs-PVP-BSA were cytotoxic and did not produce inhibition zones. AuAgNPs-PVP-BSA exhibited the strongest antibacterial activity, particularly at the Au0.25Ag0.75 composition, although all compositions remained highly cytotoxic to fibroblasts. These findings indicate that dual-laser synthesis using a PVP-BSA stabilization system successfully produced AuAgNPs with antibacterial activity; however, further optimization is required to improve their biocompatibility before they can be developed as materials for wound-healing applications.