Pengaruh Degradasi Dinamis Terhadap Morfologi dan Katakterisasi pada Scraffol Magnesium Porus

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi implan tulang. (Sumber: DW)

Peningkatan perbaikan tulang dan regenerasi memerlukan implantasi tulang. Setiap tahun, sekitar 2.200.000 implantasi tulang digunakan dalam prosedur ortopedi di seluruh dunia; terutama untuk merangsang pembentukan tulang baru menggantikan dan meregenerasi tulang yang hilang sebagai akibat dari trauma, infeksi, atau penyakit.

Lebih dari 400.000 dan 600.000 prosedur di Eropa dan Amerika Serikat, masing-masing direkam. Asian audit 2009 telah dilaporkan dari International osteoporosis Foundation (IOF) bahwa di Cina, orang-orang di atas usia 50 menderita osteoporosis hampir 69.400.000. Jumlah besar ini mencakup 0,687 dan 1.800.000 patah tulang pinggul dan vertebral, masing-masing aduk setiap tahun.

Hong Kong dan Singapura telah menunjukkan dalam empat dekade terakhir bahwa patah tulang pinggul telah meningkat pesat jumlahnya dengan 300 dan 500%, masing-masing. Di Jepang, 12.000.000 orang yang menderita osteoporosis dan laju kejadian patah tulang pinggul meningkat secara signifikan di antara pria dan wanita berusia 75 tahun ke atas. Prosedur implantasi di Indonesia juga menunjukkan tren peningkatan kebutuhan. Trauma, osteoporosis, proses infeksi maupun kerusakan tulang lainnya merupakan penyebab kebutuhan akan implantasi tulang.

Saat ini pemenuhan kebutuhan implantasi tulang menggunakan produk impor sehingga meningkatkan biaya perawatan serta problema ketersediaan produk. Kemandirian produk maju bangsa Indonesia perlu ditingkatkan melalui riset yang berorientasi pada produk. Kemandirian produk maju akan menurunkan angka ketergantungan terhadap produk impor dalam bidang kesehatan.     

Implantasi tulang dapat dilakukan dengan menggunakan material yang memiliki sifat seperti tulang. Ada yang berasal dari metal dan non-metal, memiliki kemampuan biodegradable dan non-biodegradable.

Magnesium merupakan salah satu kandidat potensial scaffold untuk aplikasi implan biodegradable. Magnesium memiliki sifat biokompatibel, biodegradable pada cairan tubuh, dan memiliki sifat mekanik yang mirip tulang. Desain pori scaffold adalah salah satu faktor penting dalam rekayasa jaringan untuk meniru lingkungan ekstraseluler intrinsik. Efektivitas pori magnesium perlu diuji secara ekstensif dalam hewan model. Magnsium memiliki sifat mekanik yang mirip dengan tulang manusia; modulus young (41-45 GPa), magnesium mendekati tulang kortikal (3–23 GPa). Selain itu, magnesium memiliki kepadatan rendah dan kekuatan-untuk-berat rasio yang mencukupi.

Dari sudut pandang bioaktivitas, magnesium memiliki efek stimulasi pada pertumbuhan tulang akibat pembentukan tulang-Apatite seperti kristal hidroksiapatit, yang cukup menguntungkan untuk kekuatan tulang. Properti mekanik magnesium dapat dimanipulasi lebih lanjut untuk mencapai rendah modulus muda dari tulang cancellous (0.01–2.0 IPK), sehingga mengubahnya menjadi struktur berpori yang sesuai dengan tulang cancellous.

Pori magnesium diperlukan untuk menginduksi vaskularisasi awal mengarah ke integrasi yang baik dengan regenerasi jaringan setelah degradasi yang terjadi secara bertahap. Idealnya, struktur berpori ini akan memiliki 25-90% porositas dan ukuran 10-1000 μm pori untuk memberikan kondisi yang ideal untuk infiltrasi nutrisi penting dan oksigen. Struktur berpori memiliki efek penting pada sel selular, proliferasi, migrasi dan pertumbuhan jaringan. Di samping itu interkonektivitas pori memainkan peran penting dengan menyediakan jalur untuk biofluids dan proses angiogenesis bagi pembentukan tulang yang baru.

Lapisan pelindung hidroksiapatit diaplikasikan untuk memperlambat tingkat degradasi Magnesium dalam cairan tubuh dan meningkatkan biokompatibilitas magnesium berpori. Degradasi tingkat biodegradable Magnesium memungkinkan waktu yang cukup bagi regenerasi tulang pasca implantasi magnesium. Implantasi Magnesium diharapkan dapat meningkatkan kualitas hidup pasien dan menghindarkan pasien dari prosedur operasi sekunder sehingga dapat menurunkan biaya perawatan dan mempercepat proses penyembuhan sehingga pasien dapat segera beraktifitas kembali. (*)

Penulis: Dian Agustin Wahjuningrum

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di :

https://doi.org/10.1007/s10237-018-01115-z

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Reply

Close Menu