Wabah covid-19 telah menjadi persoalan pandemik di seluruh dunia sejak dimulai bulan Desember 2019 di kota Wuhan Tiongkok. Sampai sekarang penyebarannya sudah sampai ke berbagai negara baik di benua Asia, Eropa maupun Amerika. Berbagai upaya dilakukan untuk mengantisipasi penularannya. Pemenuhan Alat Pelindung Diri (APL) menjadi bagian penting yang harus dilakukan. Salah satu APL yang sangat dibutuhkan saat ini adalah masker. Namun demikian karena permintaannya yang sangat banyak pada akhirnya terjadi kekurangan stok khususnya masker bedah (surgical mask) dan N95 mask yang digunakan untuk tenaga medis. Bahkan sampai saat ini dengan pertimbangan mencegah penyebaran covid-19 yang semakin meluas maka ada keharusan untuk setiap warga menggunakan masker jika keluar rumah walaupun penerapan work from home (WFH) tetap harus dijalankan dan dapat menggunakan masker kain yang dibuat sendiri atau yang dijual di pasaran. Gugus Tugas Penanganan covid-19 telah menyatakan ada 3 (tiga) jenis masker yang bisa digunakan sementara ini untuk mencegah covid-19, yaitu masker N95, masker bedah (surgical) dan masker kain. Masker N95 digunakan untuk tenaga medis dengan penanganan pasien resiko tinggi, selanjutnya masker bedah (surgical) untuk tenaga medis dengan penanganan pasien sakit biasa, serta masker kain digunakan oleh masyarakat umum saat berada di tempat umum dan berinteraksi.
Masker N95 mengandalkan “adsorpsi statis” dari kain non-woven dengan komponen polypropylene. Masker ini sekali pakai dapat memblokir dan mencegah 95% partikel yang ada di udara hingga ukuran minimum 0,3 mikron, tetapi tidak menghalangi gas dan uap. Secara bertahap akan kehilangan listrik statis setelah kontak dengan air dan zat-zat lainnya dan menghasilkan pengurangan yang signifikan dalam efek penyaringan. Walaupun diklaim sebagai salah satu masker yang cukup efektif untuk mencegah penyebaran virus covid-19, namun dirasa kurang nyaman saat menggunakannya karena bisa menimbulkan efek sulit bernapas terutama yang memiliki sakit asma. Masker bedah (surgical) memiliki tiga lapisan, yaitu bagian luar yang berwarna berfungsi sebagai anti air, lapisan tengah sebagai filter dan lapisan dalam berwarna putih untuk menyerap cairan yang keluar dari mulut ataupun hidung. Cara menggunakan masker bedah yang benar adalah dengan memposisikan bagian yang berwarna biru atau hijau di luar dan sisi putih di dalam. Kedua masker di atas pada saat ini belum bisa memenuhi kebutuhan semua masyarakat dengan adanya keharusan untuk setiap orang harus mengenakan masker jika bepergian, sehingga mau tidak mau masker kain menjadi pilihan karena semakin banyak yang membuat maka orang tidak akan kesulitan untuk mendapatkannya. Pada masker kain mampu melindungi dari percikan (droplet) yang ukuran besar, namun tidak bisa melindungi seseorang dari percikan yang ukuran kecil (aerosol). Sehingga apabila masyarakat umum menggunakan masker kain, masih dimungkinkan tertembus virus atau bakteri yang terbawa oleh percikan kecil (aerosol). Oleh karena itu diperlukan suatu inovasi berupa lapisan filter yang dapat dimasukkan atau ditempelkan pada masker kain. Filter ini harus sekali pakai dan setelah itu dibuang, sedangkan masker kainnya dapat dicuci untuk digunakan kembali.
DIPNoFiL (Diponegoro Nanofilter) adalah salah satu inovasi filter untuk masker yang terdiri dari bahan karbon aktif yang telah diperkecil ukuran porinya, nanochitosan dan nanosilver. Karbon aktif yang pori-porinya diperkecil berfungsi untuk menghilangkan polutan dari udara dan menjadi media untuk menempelkan material nanochitosan dan nanosilver. Karbon aktif memiliki luas permukaan yang sangat besar sehingga memungkinkan menyerap sejumlah besar polutan antara lain: Sulfur dioksida (SO2), Karbon monoksida (CO), Nitrogen oksida (NOx), senyawa organik yang mudah menguap (VOC), maupun sumber gas lainnya, seperti pembakaran bahan bakar fosil di pembangkit listrik, proses industri, dan kendaraan bermotor. Nanochitosan berfungsi selain untuk membunuh bakteri juga dapat mengikat logam berat terutama Pb. Nanosilver mempunyai aktivitas anti bakteri maupun virus karena memiliki luas permukaan yang besar yang memungkinkan kontak yang sangat baik dengan mikro organisme. Selama proses difusi berjalan nanosilver dengan ukuran lebih kecil (10-50 nm) akan menempel pada membrane sel bakteri yang mengandung protein dengan senyawa sulfur sebagai komponen utamanya dan melakukan penetrasi ke dalamnya. Nanosilver melakukan interaksi dengan protein melalui fosfor yang mengandung senyawa-senyawa DNA dan menghasilkan spesies oksigen reaktif (ROS) dan ROS ini yang selanjutnya merusak DNA. Dalam konsentrasi rendah telah dibuktikan bahwa nanosilver tidak bersifat toksik bagi sel manusia.
IPNoFiL mulai dibuat sejak tanggal 20 Maret 2020 dilatarbelakangi sangat langkanya masker N95 dan masker bedah, sedangkan tenaga medis saat itu sangat membutuhkan sekali di garis terdepan untuk penanganan pasien yang terkena virus covid-19. Dengan berbagai upaya dan inovasi saat itu maka Laboratorium BioNanoTeknologi yang ada di Universitas Diponegoro bekerja sama dengan D-DART (Diponegoro – Desaster Assistance Response Team) yang merupakan tim siaga bencana Universitas Diponegoro mencoba mengembangkan hasil riset yang telah dilakukan di bidang nanomaterial berupa nanofilter untuk masker kain dari material berukuran nanometer dari bahan yang mudah didapat terdiri dari karbon aktif dengan pengecilan ukuran pori, nanochitosan dan nanosilver. Dalam kondisi darurat maka dilakukan pengembangan sistem produksi di skala laboratorium terutama sistem pengering untuk memenuhi permintaan yang sangat banyak. Gambar di bawah ini menunjukkan proses produksi nanofilter DIPNoFiL.
Nanofilter DIPNoFiL terdiri dari kain non-woven 3 (tiga) lapis dengan lapisan tengah telah dilapisi karbon aktif dengan pengecilan ukuran pori, nanochitosan dan nanosilver. Pelapisan dilakukan pada suhu tertentu yang memungkinkan material tersebut tidak bisa lepas dari kainnya. Selanjutnya lapisan tengah ditutup dengan kain non-woven pada kedua sisi luarnya seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Berdasarkan laporan dari Tim D-DART maka produk masker dengan dilengkapi nanofilter DIPNoFiL sampai dengan tanggal 4 April 2020 sudah diberikan dalam bentuk bantuan ke beberapa Rumah Sakit dan Puskesmas antara lain RS Dr Kariadi, RS Nasional Diponegoro, RSUD Wongsonegoro Ketileng, RSUD Tugurejo, RSU Roemani, RSUD Bendan Pekalongan, RSU Dedy Jaya Brebes, RSUD Panti Nugroho Purbalingga, Puskesmas Rowosari, Puskesmas Padang Sari, Puskesmas Srondol, Puskesmas Pudak Payung, Puskesmas Tembalang, Puskesmas Ngesrep, Puskesmas Leyangan Ungaran, Puskesmas Pegandan, Puskesmas Kedungmundu, Klinik Pratama Diponegoro, Klinik Anisah Demak dan sampai saat ini per tanggal 16 April 2020 sudah bertambah bantuan ke rumah sakit dan puskesmas lainnya sehingga diperkirakan sudah sekitar 10.000 nanofilter DIPNoFiL bisa membantu meringankan beban tenaga medis yang sedang bahu membahu menangani pasien baik yang ODP, PDP maupun suspect. Produk masker dengan nanofilter DIPNoFiL ini ternyata memberikan dampak sosial yang luar biasa dan sesuai arahan Bapak Gubernur Jawa Tengah khusus untuk pembuatan maskernya kita libatkan para penjahit dari masyarakat golongan menengah ke bawah yang juga terkena dampak covid-19. Bahkan dari beberapa perawat medis yang menggunakan juga merasakan percaya diri karena desain maskernya cukup rapat dan dilengkapi dengan nanofilter DIPNoFiL di dalamnya. Namun demikian seiring dengan kebutuhan yang terus menerus sampai saat ini dan proses produksi yang berjalan terus maka akan dilakukan penyempurnaan sampai dengan mendapatkan pengujian yang layak termasuk perijinannya. Produk ini diproduksi oleh karena kondisi darurat kekurangan masker hingga sampai saat ini dan terbatas untuk bantuan tenaga medis, sehingga diharapkan ke depan dengan beberapa pengujian dan perijinan dapat digunakan secara luas untuk masyarakat.
