Calon Promotor Program Padjadjaran Excellence Fastrack Scholarship Tahun 2026

 

Nama Lengkap : Prof. Dr. Santhy Wyantuti, M. Si

E-mail : [email protected]

Bidang Keahlian : Elektroanalisis

Prodi S2 Calon Mahasiswa: Ilmu Kimia

Prodi S3 Calon Mahasiswa: Ilmu Kimia

Judul Penelitian yang Ditawarkan:

Nanopartikel Berbasis Logam Tanah Jarang Tertarget Untuk Aplikasi Diagnostik dan Terapi Kanker Terarah

Targeted Rare Earth Metal-Based Nanoparticles for Diagnostic and Targeted Cancer Therapy Applications

 

Abstrak:

Pendekatan nanopartikel berbasis logam tanah jarang, seperti gadolinium (Gd) dan holmium (Ho) saat ini sedang dikembangkan sebagai senyawa pengontras pada alat Magnetic Resonance Imaging (MRI) untuk meningkatkan sensitivitas  deteksi dini penyakit kanker. Dibandingkan dengan senyawa pengontras komersial yang sudah ada, pendekatan dengan nanopartikel memiliki beberapa keunggulan dibandingkan senyawa pengontras berbasis khelat Gd konvensional. Sebagai senyawa pengontras berbasis relaksasi T1/T2 dalam bentuk nanopartikel dipercaya memiliki toksisitas yang lebih rendah, waktu sirkulasi lebih lama, dan efisiensi kontras yang lebih tinggi, sehingga dapat meningkatkan kemampuan deteksi tumor. Selain itu, permukaan nanopartikel dapat dengan mudah difungsionalisasi yang memungkinkan penempelan molekul-molekul biologis tertentu untuk meningkatkan spesifisitas dan akurasi pencitraan. Lebih lanjut, dalam hal pengantaran nanopartikel ke dalam tubuh, nanopartikel dapat terakumulasi secara pasif di jaringan tumor melalui efek Enhanced Permeability and Retention (EPR), sehingga meningkatkan efektivitas pencitraan MRI. Selain itu, secara aktif nanopartikel juga bisa terakumulasi pada sel kanker target melalui modifikasi pada permukaan dengan ligan dan/atau molekul penarget tertentu, misalnya Prostate-Specific Membrane Antigen (PSMA). Ligan PSMA akan membawa nanopartikel secara spesifik pada reseptor PSMA yang diekspresikan secara berlebih pada sel kanker prostat sehingga meningkatkan efektivitas pencitraan diagnosis dengan MRI. Lebih lanjut, pendekatan konjugasi dengan pra-penargetan juga menarik perhatian, salah satunya dengan reaksi klik, yang memenuhi konsep bioortogonalitas untuk dapat dimasukkan ke dalam tubuh, sehingga nanopartikel dapat dikombinasikan lebih lanjut dengan agen radioterapi, seperti 177Lu dan/atau 225Ac untuk tujuan penyembuhan kanker. Melalui metode pendekatan ini, diagnosis dan terapi kanker dapat dilakukan secara simultan dan lebih spesifik dan terarah pada sel target, sehingga meminimalisir  efek samping pada sel yang sehat, yang akan diinvestigasi secara menyeluruh melalui beberapa studi pada sel kanker target. Luaran yang ditargetkan meliputi jurnal-jurnal internasional bereputasi.

 

Abstract:

Rare earth metal–based nanoparticles, such as gadolinium (Gd) and holmium (Ho), are currently being developed as contrast agents for Magnetic Resonance Imaging (MRI) to enhance the sensitivity of early cancer detection. Compared to existing commercial contrast agents, nanoparticle-based approaches offer several advantages over conventional Gd-chelate–based contrast agents. As T1/T2 relaxation-based contrast agents in nanoparticle form, they are believed to exhibit lower toxicity, longer circulation time, and higher contrast efficiency, thereby improving tumor detection capability. In addition, the surface of nanoparticles can be readily functionalized, enabling the attachment of specific biological molecules to enhance imaging specificity and accuracy. Regarding in vivo delivery, nanoparticles can passively accumulate in tumor tissues through the Enhanced Permeability and Retention (EPR) effect, thereby improving MRI imaging effectiveness. Furthermore, nanoparticles can also actively target cancer cells through surface modification with specific ligands and/or targeting molecules, such as Prostate-Specific Membrane Antigen (PSMA). PSMA ligands enable nanoparticles to bind specifically to PSMA receptors, which are overexpressed in prostate cancer cells, thus enhancing the effectiveness of MRI-based diagnostic imaging. Moreover, conjugation approaches involving pretargeting strategies have attracted increasing attention, particularly those utilizing click chemistry reactions that fulfill the concept of bioorthogonality, allowing safe application within biological systems. This strategy enables further combination of nanoparticles with radiotherapeutic agents, such as ¹⁷⁷Lu and/or ²²⁵Ac, for cancer treatment purposes. Through this integrated approach, cancer diagnosis and therapy can be performed simultaneously in a more specific and targeted manner, thereby minimizing side effects on healthy cells. These aspects will be comprehensively investigated through a series of studies on target cancer cells. The expected outputs include publications in reputable international journals.