Assignment 02 -- 31-aug-2023

[dudung]

• Buat peta topik riset bidang yang akan ditekuni dan sebaiknya lebih dari tiga sehingga dapat dicari irisannya.
• Gunakan fitur Mindmap dari Mermaid untuk menggambarkanya di sini, e.g.

mindmap
  My Research
    Field A
     Sub field A1
     Sub field A2
    Field B
    Field C  

• Dan berikan penjelasannya, seperti \ Field A berkonsentrasi pada .. \ Field B merupakan studi yang menekankan pada .. \ ..
• Tuliskan, sejauh yang Anda tahu, perkiraan bidang atau sub-bidang atau irisannya yang menarik bagi Anda, dan merupakan suatu kajian yang diperkirakan baru sehingga dapat menjadi suatu topik publikasi yang orisinil.
• Kirimkan tugas ini di bawah ini dan juga di Edunex.
• Sertakan informasi (hanya) NIM Anda.
• Tugas ini merupakan pengganti kuliah hari ini yang diselenggarakan secara daring asinkron. Pertanyaan akan dijawab dalam Issue ini.

[Nurfitriah58]

• Tugas Week 2 (20922012)

• PETA TOPIK RISET (MODUL) - digambar menggunakan fitur [Mindmap dari Mermaid]

• Berikut penjelasan Mainmap riset diatas:

1. Field A (Molecular Dynamics), Simulasi pergerakan atom dan molekul dalam sistem material untuk memahami dinamika, elastisitas, dan perubahan struktural dari waktu ke waktu.

   • Sub Field A1 (Solid State Simulations), Memodelkan sifat-sifat material padat, termasuk struktur kristal, defek, elastisitas, dan konduktivitas termal.
   • Sub Field A2 (Surface Dynamics Simulations), Mempertimbangkan pergerakan dan interaksi atom pada permukaan material, yang penting dalam katalisis, adsorpsi, dan reaksi kimia permukaan.

2. Field B (Catalysis), Memprediksi interaksi antara katalis dan substrat dalam reaksi kimia untuk mengembangkan katalis yang lebih efisien.

   • Sub Field B1 (Heterogeneous Catalysis), Fokus pada reaksi katalitik di mana katalis berada dalam fase yang berbeda dari reaktan. Ini sering melibatkan permukaan padat sebagai katalis, seperti logam atau oksida logam.
   • Sub Field B2 (Homogeneous Catalysis), Melibatkan katalis yang ada dalam fase yang sama dengan reaktan. Ini umumnya terjadi dalam reaksi larutan, dan katalis sering kali merupakan senyawa organometalik.
   • Sub Field B3 (Hydrogenation Catalysis), Mencakup reaksi penambahan hidrogen ke senyawa, yang sering digunakan dalam industri minyak dan gas serta kimia.
   • Sub Field B4 (Hydrocarbon Catalysis), Fokus pada reaksi katalitik yang melibatkan senyawa hidrokarbon, seperti reaksi hidroisomerisasi, hidrodesulfurisasi, dan konversi metana.

3. Field C (Quantum Chemistry), Menggunakan metode mekanika kuantum untuk memahami interaksi antara atom dan molekul, serta memprediksi sifat kimia dan reaktivitas.

   • Sub Field C1 (Density Functional Theory), Menggunakan fungsi densitas elektron untuk menghitung sifat-sifat molekul dan material.
   • Sub Field C2 (Intermolecular Interactions), Mempelajari interaksi non-ikatan, seperti ikatan hidrogen, gaya van der Waals, dan interaksi ion-ion.
   • Sub Field C3 (Bond Energy Calculations), Mengukur energi ikatan dan perubahan energi dalam reaksi kimia melalui metode kuantum.

[20922303]

Tugas Week 2 (20922303)

Penjelasan Telah di kirim di edunex Terimakasih

[silmiemsa]

• 20922302
• Berikut penjelasan dari Mindmap penelitian yang akan saya lakukan : Penelitian saya akan dilakukan secara komputasi dengan melakukan pemodelan suatu molekul untuk disimulasikan dalam bidang tertentu, sehingga pada bagian root mindmapnya adalah “Computational molecular modeling”. Adapun penjelasan setiap cabangnya adalah sebagai berikut :
  1. Polymer chemistry adalah ilmu multidisiplin yang berfokus pada sintesis kimia dan sifat kimia polimer dan makromolekul. Polimer sendiri adalah molekul panjang yang terdiri dari monomer-monomer yang saling berhubungan melalui ikatan kovalen sebagai hasil dari reaksi polimerisasi. Berdasarkan jenisnya, secara garis besar polimer dibagi menjadi dua jenis, yaitu: a. Synthetic polymers. Jenis polimer ini dibuat secara sintetik oleh manusia melalui reaksi polimerisasi. Contohnya adalah polietilen, polipropilena, polistiren, dan lain-lain. b. Natural polymers. Jenis polimer merupakan ekstraksi dari tumbuhan, hewan, atau makhluk hidup lainya. Contoh polimer adalah inulin, kolagen, selulosa, pati, dan lain-lain.
  2. Nanotechnology adalah cabang ilmu yang berkaitan dengan manipulasi dan pengendalian suatu material sehingga memiliki ukuran dalam skala nano (1-100 nm). Nanomaterial ini akan memiliki sifat elektronik, optikal dan mekanik yang unik jika dibandingkan dengan material yang berukuran besar. Secara garis besar nanomaterial dibagi menjadi tiga kategori, yaitu: a. Nanoparticles, nanomaterial jenis ini bisa dalam bentuk nanostruktur atau nanokomposit (terdiri dari dua material). Semua struktur nano dapat dibangun dari unit dasar (blok) yang memiliki dimensi rendah – dimensi nol, satu dimensi, dua dimensi, dan tiga dimensi. Berdasarkan fabrikasi materialnya, nanopartikel diklasifikasikan menjadi dua yang terdiri dari: • Nanopartikel anorganik, sumber material yang umumnya digunakan adalah logam, mineral, atau senyawa anorganik lainya. Nanoparitkle anorganik bersifat lebih stabil dibandingkan dengan nanopartikel organik. Contohnya adalah nanopartikel emas, mesoporos silika, kuantum dot, superparamagnet, dan lain-lain. • Nanopartikel organik, sumber material yang digunakan adalah polimer, lipid, protein, atau senyawa organik lainya. Uniknya, nanopartikel jenis ini memiliki struktur yang fleksibel sehingga dapat berinteraksi dengan baik dengan komponen biologis di dalam tubuh. Contohnya adalah liposomes, cyclodextrin, micelles, dendrimers, dan lain-lain. b. Nanoclays adalah material yang disintesis dengan memanfaatkan sifat molekul tanah liat yang bermuatan (hidrofilik), seperti alkil/aril amonium, fosfonium atau imidazolium dalam keadaan cair atau padat melalui reaksi pertukaran ion. c. Nanoemulsion adalah sistem koloid yang terdiri dari tetesan minyak atau fase air yang sangat kecil (nanometer) yang tersebar dalam medium yang berbeda. Ini adalah bentuk khusus dari emulsi di mana tetesan minyak atau air memiliki ukuran nanometer, membuatnya sangat stabil dan memiliki luas permukaan yang besar.
  3. Pharmaceutical field adalah cabang ilmu yang berkaitan dengan penyelidikan, pengembangan, produksi, distribusi, dan penggunaan obat atau produk farmasi untuk tujuan pengobatan dan pemeliharaan kesehatan. Farmasi mencakup berbagai aspek yang berkaitan dengan obat, termasuk penelitian obat, formulasi, uji klinis, regulasi, dan pengiriman obat ke pasien. Penyakit kanker juga termasuk ke dalam cakupan farmasi yang sedang dikembangkan berbagai terapi dan obat untuk dapat mempercepat kesembuhan pasien. Terapi yang digunakan diantaranya adalah: a. Chemoteraphy adalah terapi kanker yang dilakukan dengan memberikan obat-obatan pada pasien yang bertujuan untuk membunuh sel kanker. b. Radioteraphy adalah pengobatan kanker menggunakan sinar bergelombang tinggi seperti sinar-X dan sinar gamma untuk membunuh sel kanker yang tumbuh dengan cepat. c. Stem teraphy merupakan terapi yang mengembangkan suatu sel yang memiliki kapasitas untuk berkembang menjadi jenis sel lainnya. d. Targeted therapy metode pengobatan kanker yang dirancang khusus untuk menargetkan sel kanker dengan akurasi tinggi, sembari meminimalkan kerusakan pada sel normal di sekitarnya. e. Immunoteraphy adalah suatu bentuk terapi yang melibatkan penggunaan sistem kekebalan tubuh untuk melawan kanker. f. Hormon theraphy adalah pengobatan kanker yang digunakan untuk mengatur kadar hormon dalam tubuh pasien dengan menekan aktivitas sel kanker yang dipengaruhi oleh hormon.
  4. Biological system adalah penggabungan dari beberapa cabang ilmu, seperti genomik, biokimia, dan biologi molekuler yang bertujuan untuk mendapatkan pemahaman yang menyeluruh (holistik) terhadap makhluk hidup sebagai kesatuan sistem. Ketika suatu material dimasukan ke dalam tubuh, maka akan timbul respon dari dalam tubuh. Untuk dapat melakukan suatu tindakan medis, maka setidaknya ada dua hal yang perlu dipahami agar tindakan medis tersebut dapat dilakukan secara aman. Dua hal tersebut adalah: a. Immune System Interactions (interaksi sistem kekebalan tubuh). Sistem kekebalan tubuh terdiri dari berbagai sel, protein, dan mekanisme yang bekerja bersama untuk mengenali dan merespons benda asing, termasuk patogen (mikroorganisme penyebab penyakit) dan sel kanker atau obat serta bahan lain yang digunakan untuk terapi suatu penyakit. b. Biodistribution and Clearance (Distribusi dan penghapusan biologis). Biodistribusi adalah proses distribusi obat atau agen terapeutik di dalam tubuh setelah diberikan. Setelah diantarkan melalui berbagai metode, obat perlu mencapai tempat yang diinginkan untuk menjalankan fungsinya. Penghapusan atau clearance adalah proses di mana obat atau agen terapeutik dihilangkan dari tubuh. Ini dapat melibatkan organ-organ seperti hati, ginjal, atau paru-paru yang membantu mengubah dan mengeluarkan zat-zat asing dari sirkulasi.
  5. Quantum chemistry adalah sebuah cabang kimia teori, yang menerapkan mekanika kuantum untuk menangani masalah dalam kimia. Penjelasan perilaku elektron pada atom dan molekul dalam kaitannya dengan kereaktifan adalah salah satu terapan kimia kuantum. Metode untuk mengalanisis perilaku elektron dan molekul dapat dilakukan melalui: a. Density functional theory (DFT) adalah metode dalam fisika dan kimia teoritis untuk menghitung sifat elektronik dan struktur molekul atau material. DFT menggunakan konsep kepadatan elektron sebagai dasar untuk menggambarkan sifat-sifat sistem. Ini adalah pendekatan yang kuat dan efisien untuk menghitung energi, struktur elektronik, potensial elektrostatik, dan sifat fisika dan kimia lainnya dari berbagai sistem molekul atau material. b. Molecular dynamics (MD) adalah metode simulasi komputer yang digunakan untuk memodelkan pergerakan atom dan molekul dalam sistem. Dalam simulasi MD, posisi dan kecepatan atom dihitung berdasarkan hukum gerak Newtonian dengan mempertimbangkan gaya antara atom dan interaksi potensial antara partikel.

Jadi, irisan dari beberapa bidang diatas yang dapat mendukung nilai kebaruan dari penelitian yang akan saya lakukan adalah sebagai berikut : Molekul yang saya kembangkan akan digunakan pada aplikasi farmasi, lebih spesifikanya mengenai terapi penyakit kanker melalui targeted teraphy dengan menggunakan drug delivery system. Molekul yang akan digunakan adalah natural polimer, yaitu inulin yang merupakan polisakarida yang dapat diekstraksi dari umbi-umbian atau bahkan suatu bakteri. Penelitian pemanfaatan inulin sebagai drug delivery sistem belum banyak dilakukan sehingga untuk menekan biaya penelitian, penelitian dilakukan secara komputasi dengan menggunakan metode DFT dan MD. Jika potensi inulin sebagai drug delivery sistem telah diketahui melalui penelitian pendahuluan ini, maka sangat dapat dimungkinkan untuk dilanjutkan pada penelitian eksperimen dengan mendesain inulin tersebut dalam ukuran nano sehingga sifatnya dapat lebih baik. Dengan begitu, ketika masuk ke dalam tubuh, obat dapat sampai tepat pada target kanker dan inulinnya sendiri dapat dibuang pada sistem metbolisme tubuh dan tidak menimbulkan respon yang negatif pada sistem kekebalan tubuh.

[Nadya1749]

20722002

Berikut penjelasan dari Mindmap penelitian yang akan saya lakukan : Penelitian saya dalam bidang "Pharmacochemistry" terkait dengan penemuan dan pengembangan senyawa kimia obat, makanan, dan kosmetik dalam hal ini berfokus pada bahan penolong yaitu enzim.

1. Analytical Pharmacy Fokus bidang ini terkait dengan serangkaian proses identifikasi, penentuan, kuantifikasi dan pemurnian suatu zat, pemisahan komponen larutan atau campuran, atau penentuan struktur senyawa kimia. Zat yang dianalisis meliputi tanaman, mineral, mikroorganisme, dan senyawa sintetis.

2. Halal Authentication Fokus bidang ini dalam penemuan dan pengembangan bahan-bahan yang sesuai dengan Syariat Islam dalam produksi produk makanan, obat dan kosmetik. Bahan halal yang tidak bersumber dari bahan haram seperti tanaman.

3. Molecular Biology Fokus bidang ini mempelajari struktur kimia dan proses fenomena biologis yang melibatkan unit dasar kehidupan berbasis molekul khususnya asam nukleat dan protein.

4. Agriculture and Enviromental Sciences Fokus bidang ini dalam meningkatkan produksi pertanian sekaligus menjaga kualitas lingkungan. Salah satunya dengan memanfaatkan limbanh produk pertanian sebagai sumber energi terbarukan.

Jadi, irisan dari beberapa bidang diatas yang dapat mendukung nilai kebaruan dari penelitian yang akan saya lakukan adalah sebagai berikut : Enzim yang akan saya kembangkan bersumber dari tanaman yang dapat dipastikan kehalalannya. Enzim ini dapat digunakan sebagai substitusi enzim komersial yang masih bersumber dari sumber haram seperti babi. Dalam hal ini enzim yang dipilih adalah enzim protease. Protease banyak digunakan dalam produksi produk makanan, obat, dan kosmetik. Sumber protease yang dipilih adalah pisang, salah satu komoditas hortikultura unggulan di Indonesia. Penemuan dan pengembangan protease dari pisang belum banyak ditemukan. Terutama dari bagian tanaman pisang yang sering dibuang seperti kulit pisang dan batang pohon pisang. Oleh karena itu, penelitian ini dapat menjadi alternatif untuk pengembangan protease halal sekaligus memanfaatkan limbah dari produksi tanaman pisang.