Anggraini Barlian
Proses penuaan yang dapat memicu munculnya penyakit degeneratif salah satunya disebabkan oleh kondisi stress oksidatif. Stress oksidatif terjadi karena adanya ketidakseimbangan manifestasi radikal bebas yang disebabkan oleh terbentuknya ROS (Reactive Oxygen Species). Ketidakseimbangan radikal bebas dalam sel tersebut mengakibatkan akumulasi toksik hasil reaksi redox selular yang terganggu dan dapat membahayakan bagi komponen-komponen penting dalam sel. Salah satu cara yang saat ini telah dikembangkan dalam terapi kulit adalah dengan melalui pendekatan fisik, seperti terapi fotodinamik (PDT). PDT merupakan prosedur terapi menggunakan senyawa fotosensitasi. Dalam dunia medis, aplikasi PDT telah banyak digunakan untuk terapi pre-skin cancer, juga pada kerusakan kulit akibat cahaya matahari. Senyawa fotosensitasi yang digunakan adalah senyawa Zn-TBP yang bersifat reaktif mengubah oksigen menjadi radikal bebas dan singlet oxygen sehingga mampu meningkatkan stress oksidatifyang ditunjukkan dengan peningkatan ROS dalam sel. Sedangkan senyawa fotoprotektif yang digunakan adalah nano-propolis yang memiliki kandungan polifenol dan flavonoid dapat menguraikan reaksi rantai lipid, menghambat reaksi cheluminescence, serta dapat menguraikan ROS. Tujuan riset ini adalah mempelajari efek penambahan senyawa fotoprotektif berbahan dasar propolis untuk agen anti-aging pada kultur sel kulit normal manusia yang diinduksi oleh stress oksidatif melalui pengaruh intensitas fotoabsorpsi oleh senyawa fotosensitasi pada aplikasi PDT. Perhitungan intensitas ini berdasarkan struktur elektronik keadaan dasar dari molekul fotosensitasi tersebut dan analisis biologis melalui regulasi ROS dalam kultur sel kulit. Riset akan dilakukan dalam dua pendekatan yang merupakan kombinasi investigasi eksperimental dan komputasi. Investigasi eksperimen dilakukan untuk menguji efisiensi senyawa fotosensitasi berupa nano-material Zn-TBP dan senyawa fotoprotektif dari nano-propolis dalam proses PDT pada kultur sel kulit normal manusia untuk pemodelan anti-aging pada kulit manusia. Eksperimen dilakukan secara in vitro dengan menggunakan kultur sel fibroblas dermis manusia untuk melihat lebih dalam atas respon seluler yang terjadi pada proses penuaan kulit dan efek dari PDT, dan dilakukan analisis kuantitatif melalui pengukuran ROS dengan ROS Fluorimetric Assay. Investigasi komputasi dilakukan untuk memverifikasi serta validasi pemahaman pada level atomik melalui perangkat simulasi dan komputasi yang mendukung investigasi eksperimen. Melalui kombinasi dua metode ini diharapkan dapat memberi ekspektasi pada akurasi hasil studi ini. Untuk perhitungan intensitas fotoabsorpsi oleh Zn-TBP, kami akan menggunakan pendekatan perturbasi momen dipol listrik dan dimodelkan dengan Polarizable-continuum Model (PCM), kalkulasi akan menggunakan beberapa alternatif seperti Quantum Expresso dan VASP, yang akan disesuaikan dengan kemampuan performa komputasi di Laboratorium Komputasi Lanjut Fisika.