Bagaimana Melindungi Kulit Manusia Saat Ada Ruang Angkasa?

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Kita tentu sering melihat iklan-iklan pelindung kulit dari radiasi sinar ultraviolet matahari. Namun, bagaimana para astronaut melindungi kulit mereka dari paparan radiasi di ruang angkasa?

Bumi dapat diibaratkan sebagai sebuah kepompong radiasi. Di dalam kepompong itu, atmosfer dan magnetosfer menjaga mahluk hidup di dalamnya aman dari radiasi matahari.

Namun, ruang angkasa benar-benar berbeda. Diantara banyak bahaya yang ditimbulkan untuk manusia, radiasi menjadi salah satu yang membutuhkan solusi.
Dilansir Universe, hal itu telah membuat tim peneliti mengembangkan biomaterial baru untuk melindungi astronot.

Nathan Gianneschi, seorang profesor di bidang kimia dari Universitas Northwestern, sekaligus direktur asosiasi Institut Internasional untuk Nanoteknologi, memimpin penelitian terbaru ini. Sementara, Wei Cao dari Departemen Kimia di Northwestern adalah penulis pertama makalah ini. Studi dipublikasikan dalam Journal of American Chemical Society.

Para peneliti mengetahui bahwa melanin melindungi kulit dari radiasi. Namun banyak sekali jenis melanin. Sebuah tim peneliti terpisah juga tengah bereksperimen dengan sampel di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), untuk melihat bagaimana respons terhadap radiasi di sana, yang tidak hanya radiasi UV, tetapi radiasi yang lebih energik seperti sinar-x.

“Terpikir oleh rekan kami Cao bahwa melanin yang mengandung selenium akan menawarkan perlindungan yang lebih baik daripada bentuk melanin lainnya. Itu memunculkan kemungkinan menarik bahwa melanin yang belum ditemukan ini mungkin ada di alam, digunakan dengan cara ini,” jelas Gianneschi.

Di Bumi, ketika kulit terpapar radiasi sinar UV, lebih banyak melanin yang dihasilkan dan memberi efek menggelapkan. Pigmentasi melanin efektif menyerap cahaya, bahkan dapat menyerap hingga 99,9 persen radiasi UV.

Namun, ada berbagai jenis melanin. Salah satunya adalah yang sedang diuji di ISS sebenarnya adalah gabungan dari melanin dan polimer jamur. Peneliti utama pada pekerjaan itu adalah Radamés J.B. Cordero dari Johns Hopkins University.

“Tujuannya adalah untuk mengambil melanin dan membuat biomaterial yang terinspirasi oleh alam. Kami melihat apakah kami dapat meniru biologi dan belajar dari biologi untuk keuntungan kita,” jelas Cordero.

Penelitian baru ini berjalan ke arah yang sedikit berbeda, dengan melihat melanin yang diperkaya dengan selenium. Selenium memiliki hubungan yang menarik dengan cahaya, dan digunakan sebagai pigmen, pembuatan kaca, detektor x-ray, dan sel surya.

Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa senyawa selenium dapat melindungi hewan dari sinar-X. Jadi tim studi baru ini bertanya-tanya apakah menggabungkan melanin dengan selenium akan menghasilkan cara baru untuk melindungi astronot.

Daripada menghabiskan yang tahu berapa lama mencoba menemukan senyawa di suatu tempat di alam, tim peneliti memutuskan untuk membuat senyawa di laboratorium. Mereka mensintesis biomaterial baru yang disebut "selenomelanin."

Para peneliti memperlakukan sel dengan bahan baru, di samping sel diperlakukan dengan pheomelanin sintetis dan eumelanin. Mereka juga menggunakan sel tanpa melanin pelindung sebagai kelompok kontrol.

Lalu datanglah radiasi. Mereka mengekspos semua sel dengan dosis radiasi yang akan mematikan bagi manusia. Hasilnya, hanya sel yang diobati dengan selenomelanin yang disintesis menunjukkan siklus sel normal.

"Hasil kami menunjukkan bahwa selenomelanin menawarkan perlindungan superior dari radiasi. Kami juga menemukan bahwa lebih mudah untuk mensintesis selenomelanin daripada pheomelanin, dan apa yang kami buat lebih dekat daripada pheomelanin sintetis dengan melanin yang ditemukan di alam,” kata Gianneschi.

Tim peneliti juga menemukan bahwa tidak seperti sampel yang dikirim ke ISS oleh tim peneliti terpisah, yang mahal untuk diproduksi, selenomelanin kali ini dapat disintesis secara bio. Ini berarti bahwa sel-sel hidup dapat memproduksinya ketika diberi nutrisi yang tepat dan selenomelanin yang terbiosintesis mempertahankan sifat pelindungnya.

Studi menunjukkan  kemungkinan melanin bertindak sebagai tempat penyimpanan selenium, membantu memastikan bahwa organisme mendapat manfaat darinya. Selenomelanin dapat memainkan peran penting dalam bagaimana selenium dimetabolisme dan didistribusikan secara biologis. Ini area untuk penyelidikan lebih lanjut.

Penemuan ini dapat mengarah pada perlindungan yang lebih baik bagi para astronot dan material yang peka terhadap radiasi saat berada di luar angkasa. Tim peneliti membayangkan bahan topikal seperti tabir surya, yang dapat diterapkan pada kulit atau bahan untuk perlindungan.

Ikuti Whatsapp Channel Republika