Pemahaman dasar tentang Bioteknologi dan Nanoteknologi pada artikel sebelumnya, menjelaskan bahwa Bioteknologi adalah ilmu yang menerapkan sistem biologis dan organisme pada proses teknologi dan industri untuk kepentingan umat manusia. Sedangkan Nanoteknologi mengacu pada penciptaan dan penggunaan bahan atau perangkat berukuran sangat kecil berkisar antara 1 hingga 100 nanometer. Lalu apa saja perbedaan yang mendasar tentang kedua istilah tersebut?! Simak penjelasannya di bawah ini.

Perbedaan Bioteknologi dan Naoteknolo

1. Sifat Material

Perbedaan mendasar antara bioteknologi dan nanoteknologi adalah sifat materialnya. Bioteknologi menggunakan molekul biologis dan organisme hidup untuk mengembangkan terapi obat, penelitian dan perawatan medis, serta inovasi pertanian.

Molekul yang digunakan dapat berupa antibodi, asam nukleat (seperti DNA dan RNA), protein dan hormon, virus, sel manusia dan bakteri, serta sel tumbuhan. Meskipun biomolekul biasanya berukuran 3-15 nanometer, sel manusia dapat berukuran hingga 25 mikron dan sel tumbuhan dapat berukuran hingga 100 mikron.

Sementara itu, nanoteknologi menggunakan bahan buatan manusia dan anorganik yang biasanya berukuran lebih kecil dari 100 nanometer.

 

2. Jenis aplikasi

Perbedaan lainnya adalah jenis aplikasi bahan atau molekul yang digunakan. Bioteknologi melibatkan ilmu pengetahuan yang melibatkan makhluk hidup. Sedangkan Nanoteknologi sering dikaitkan dengan peningkatan komputasi, kinerja elektronik yang lebih baik, serta produksi dan penyimpanan energi untuk berbagai aplikasi.

Contoh penerapan bioteknologi di bidang mikrobioma adalah transplantasi mikrobioma tinja untuk mengobati infeksi berulang Clostridium difficile. Pada saat yang sama, material nano dan teknologi nanobiosensing mempunyai potensi untuk dikembangkan menjadi alat diagnostik baru untuk mendeteksi dan mengukur biomarker yang terkait dengan mikrobioma.

 

Persamaan Bioteknologi dan Nanoteknologi

Antara Bioteknologi dan Nanoteknologi tentunya memiliki persamaan. Namun, kedua bidang tersebut tumpang tindih di beberapa daerah. Dan munculah istilah baru seperti nanobioteknologi dan bionanoteknologi. Dimana keduanya berbeda pengertian.

 

Nanobioteknologi

Nanobioteknologi melibatkan pengenalan nanomolekul ke dalam sistem biologis atau miniaturisasi solusi bioteknologi ke dimensi nanometer untuk mencapai cakupan yang lebih luas dan kemanjuran yang lebih besar. Hal ini menghasilkan tes dan perawatan yang lebih efektif dan lebih murah.

Biomolekul sering kali ditambahkan ke bagian luar nanopartikel untuk menargetkan tujuan tertentu atau untuk mengeksploitasi molekul tertentu. Struktur nano hibrida ini digunakan untuk membuat biosensor atau menggambarkan bagian tubuh tertentu.

Struktur nano juga dapat dimasukkan ke dalam sistem manusia dengan mengubah kelarutannya dalam air, kompatibilitas dengan bahan biologis, atau pengenalan sistem biologis.

Misalnya, DNA seringkali sulit dimasukkan ke dalam inti sel karena bentuknya yang linier. Namun jika menempel pada nanopartikel bulat, DNA sirkular dapat dengan mudah menembus membran dan inti sel. Antibodi dan protein dapat digunakan untuk melapisi nanomolekul, seperti tabung karbon atau nanopartikel emas, untuk pengujian biologis yang mudah dan cepat.

 

Bionanoteknologi

Di sisi lain Bionanoteknologi melibatkan penciptaan struktur nano baru untuk aplikasi sintetik. Perbedaannya adalah ini didasarkan pada biomolekul. Dengan kata lain, bahan penyusun struktur nano terbuat dari antibodi, asam nukleat, atau molekul hidup lainnya.

Molekul yang digunakan sering kali mengatur dirinya sendiri dan memiliki pola ikatan yang sangat mudah diprediksi. Hal ini menjadikannya ideal untuk membangun struktur nano fungsional yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi nanoteknologi, seperti produksi mesin nano. Molekul-molekul ini sedang dipelajari karena strukturnya (kristal nano, cangkang nano, dan mesin nano) serta sifatnya dapat disetel dengan sangat tepat.

Bionanoteknologi kemudian menerapkannya pada atom, molekul, dan fragmen molekul. Ini semua berada pada tingkat paling dasar dalam biologi. Bioteknologi berupaya memanfaatkan perbedaan-perbedaan ini untuk menciptakan alat penelitian biomedis baru, tes diagnostik, dan sistem penghantaran obat.

Biokonjugasi (studi penggabungan satu molekul ke molekul lain melalui agen kimia atau biologi) memanfaatkan sifat fungsional yang berbeda dari biomolekul dan bahan nano (dengan kisaran ukuran yang sama) untuk memungkinkan berbagai aplikasi, seperti:

• Menghasilkan penanda sel yang lebih sensitif dan spesifik (bisa berupa protein, lipid, dll.)
• Menghasilkan penanda untuk banyak proses biologis
• Dapatkan gambar yang lebih baik
• Mencegah sistem kekebalan bereaksi terhadap sistem penghantaran obat yang ditargetkan sambil menetralisirnya

 

Manfaat ini berhubungan langsung dengan struktur skala nano. Misalnya, beberapa struktur nano bertindak sebagai fluorofor atau menghasilkan efek optik lain di dekat wilayah spektrum inframerah. Di wilayah spektrum ini, jaringan menjadi transparan.

Melapisi nanopartikel yang tepat dengan biomolekul tertentu, seperti antibodi, dapat membantu mencitrakan jaringan atau bahkan menguji fungsinya menggunakan sumber cahaya tersebut.

 

Source:

• https://www.uma.ac.id/
• https://nusantics.com/blog/apa-bedanya-bioteknologi-dan-nanoteknologi