Fikosianin Terkonjugasi Gold Nanorods untuk Aplikasi PDT/PTT

Abstract

Kasus kematian akibat kanker meningkat setiap tahunnya. Resistensi sel kanker terhadap kemoterapi menjadi tantangan besar dalam pengobatan kanker. Fototerapi, seperti Fototermal Terapi (PTT) dan Fotodinamik Terapi (PDT) dapat menjadi alternatif pengobatan kanker dengan mekanisme konversi energi cahaya menjadi panas dan berbagai tipe radikal bebas yang dapat membunuh sel kanker. Penelitian ini mengevaluasi pengaruh strategi konjugasi fikosianin-gold nanorods (PC-AuNRs) terhadap stabilitas dan fungsinya sebagai agen PDT/PTT. PC diekstraksi dari Spirulina dry powder dengan metode freeze-thawing dan pre- treatment soaking. AuNRs disintesis dengan metode fotokimia dengan iradiasi sinar UV-C 3 mW selama 30 menit. Dari 3 variasi konjugasi yang dilakukan, hanya satu variasi yang dapat mempertahankan stabilitas fikosianin dalam sistem konjugat, yaitu variasi PC-AuNRs 2:1. Variasi tersebut memiliki tingkat kestabilan yang baik pada penyimpanan hingga 7 hari. Setelah 7 hari penyimpanan, sistem konjugat menunjukkan peningkatan absorbansi di sekitar 739 nm yang menunjukkan adanya pertambahan pembentukan sistem konjugat. Sistem konjugat menunjukkan fungsinya sebagai agen PTT dengan peningkatan suhu hingga 71 °C pada iradiasi laser 639 nm 1 Watt. Sitem konjugat juga memproduksi radikal superoksida lebih baik dibanding dengan PC ataupun AuNRssaja ketika diiradiasi, yang menunjukkan fungsi sistem konjugat PC-AuNRs sebagai agen PDT/PTT.

Cancer-related mortality continues to escalate annually, with chemotherapy resistance posing an obstacle to effective treatment. Phototherapy, including Photothermal Therapy (PTT) and Photodynamic Therapy (PDT), have emerged as promising alternatives by converting light energy into heat and reactive oxygen species todestroying cancer cells. This study investigates the impact of conjugation strategies between gold nanorods (AuNRs) and phycocyanin (PC) on its stability and functional performance of the resulting conjugates as PDT/PTT agents. PC was extracted from Spirulina dry powder using a freeze-thaw cycles and pre-treatment soaking. AuNRs were synthesized through a photochemical approach involving 30 minutes of UV-C irradiation at 3 mW. Among three conjugation variants tested, only the PC-AuNRs with a 2:1 ratio maintained PC stability within the conjugate system. This variant demonstrated stability over a 7-day storage. An increase in absorbance at 739 nm was observed after 7 days, suggesting enhanced conjugate formation. The conjugate system exhibited significant photothermal activity, achieving temperatures up to 71?°C under 639?nm laser irradiation at 1 Watt. Additionally, it generated higher levels of superoxide compared to PC or AuNRs alone, confirming its dual function as a PDT agent. These findings underscore the potential of the PC-AuNRs 2:1 conjugate as a candidate for PDT/PTT agents.