Penyakit jantung merupakan silent killer tertinggi di dunia. Diprediksi bahwa pada tahun 2035, sebanyak 45% populasi orang dewasa di Amerika Serikat akan terkena penyakit jantung. Penyakit jantung sangat berkaitan dengan peristiwa aterosklerosis yaitu penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan plak pada dinding jantung. Penanganan paling efektif pada aterosklerosis akut adalah operasi Coronary Artery Bypass Grafting (CABG)yaitu penggantian bagian arteri yang menyempit.
Pembuluh yang digunakan dalam proses CABG diambil dari bagian tubuh lain seperti vena saphena magna dan arteria thoracica interna. Sayangnya, ketersediaan dan kecocokan dari pembuluh pengganti yang dapat digunakan cukup terbatas, serta memerlukan proses pengambilan dengan operasi bedah. Oleh karena itu, diperlukan pembuluh pengganti sintetis sebagai solusi alternatif.
Pembuluh sintetis harus memenuhi syarat-syarat agar dapat diterima dengan baik oleh tubuh manusia. Beberapa syarat seperti biokompatibilitas, hemokompatibilitas, biodegradable, tidak beracun, tidak menggumpal, dan memiliki karakter mekanik yang baik perlu dimiliki oleh pembuluh sintetis. Polimer poly L-lactic acid (PLLA) adalah salah satu bahan yang digunakan untuk membuat pembuluh sintetis. PLLA dikenal sebagai polimer sintetis yang biodegradable, artinya dapat terurai dengan sendirinya dalam tubuh manusia setelah jangka waktu tertentu.
PLLA dapat diterima oleh tubuh manusia karena mengandung asam laktat. Namun, PLLA tidak mendukung pertumbuhan sel baru di sekitarnya. Faktor pertumbuhan sel ini perlu ditambahkan pada PLLA agar dapat diterima dan menyatu dengan sel-sel di sekitarnya. Selain itu, PLLA bersifat hidrofobik yaitu tidak mengikat air. Sifat ini membuat PLLA terhambat untuk menyatu dengan sel-sel di sekitarnya. Maka, diperlukan penambahan komponen tertentu pada permukaan PLLA untuk mengatasi masalah tersebut.
Kitosan merupakan komponen biopolimer yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Kitosan ditambahkan pada permukaan PLLA untuk mengurangi sifat hidrofobik dari PLLA. Struktur kitosan yang serupa dengan struktur permukaan sel tubuh manusia membuat kitosan dapat diterima dengan baik oleh sel di sekitarnya, bahkan meningkatkan laju pertumbuhan sel. Kitosan bermanfaat dalam regenerasi sel, dan dapat terurai kemudian diserap oleh tubuh secara alami.
Kolagen merupakan komponen utama pada matriks ekstraseluler yang meningkatkan interaksi dan elastisitas dari sel di sekitarnya. Kolagen juga memiliki ketangguhan yang tinggi. Kolagen yang selama ini dikenal sebagai salah satu komponen penting dalam dunia kosmetik, berperan sebagai komponen campuran dasar PLLA. Pada penelitian yang dilakukan oleh Widiyanti et al, ditemukan bahwa kolagen dan kitosan memiliki pengaruh pada karakteristik ring jantung.
Penelitian dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan terhadap permukaan dari PLLA-kolagen berbentuk hollow fiber (tabung berongga). Terdapat 5 variasi konsentrasi yang digunakan pada penelitian dengan parameter berupa hemokompatibilitas yaitu kualitas interaksi dari bahan terhadap darah, dan sitotoksisitas atau potensi bahan untuk bersifat racun pada tubuh.
Hollow fiber PLLA-kolagen dibuat dengan melarutkan PLLA dengan 1% kolagen menggunakan metode spinneret apparatus. Hollow fiber yang terbentuk kemudian dilapisi kitosan dengan cara merendamnya pada larutan kitosan selama 30 menit. Hollow fiber kemudian dikeringkan dengan metode freeze-drying. Digunakan 5 variasi konsentrasi dari kitosan yang digunakan yaitu 0.05%; 0.075%; 0.1%; 0.125% dan 0.15%. Terdapat satu hollow fiber yang tidak dilapisi kitosan sebagai pembanding. Diperoleh 5 buah sampel hollow fiber dengan permukaan yang halus dan memiliki ketebalan 90.65 – 236.26μm.
Setelah hollow fiber terbentuk, dilakukan uji sitotoksisitas pada masing-masing sampel untuk mengetahui tingkat potensi racun dari suatu bahan terhadap sel tubuh manusia. Dari uji sitotoksisitas yang dilakukan, didapat persentase dari sel hidup pada semua sampel melebihi 85% dengan syarat minimum 50%. Sampel dengan persentase terendah diperoleh dari sampel dengan konsentrasi kitosan tertinggi. Hasil uji sitotoksisitas menandakan bahwa seluruh sampel hollow fiber yang digunakan bersifat tak beracun dan sel-sel di sekitarnya dapat hidup dengan baik.
Selanjutnya dilakukan uji hemolisis untuk mengetahui tingkat hemokompatibilitas bahan. Dari uji hemolisis, didapatkan persentase hemolisis pada seluruh sampel kurang dari 3.3% dengan syarat maksimum 5%. Sampel dengan persentase tertinggi merupakan sampel dengan konsentrasi kitosan terendah. Persentase hemolisis berkurang seiring dengan bertambahnya konsentrasi kitosan. Hasil uji hemolisis menandakan bahwa seluruh sampel hollow fiber yang digunakan dapat berinteraksi dengan baik terhadap darah.
Dari penelitian yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa penambahan konsentrasi kitosan memberikan pengaruh positif pada hollow fiber PLLA-kolagen dengan menurunkan persentase hemolisis dan meningkatkan hemokompatibilitas suatu bahan. Penambahan lapisan kitosan membuat permukaan hollow fiber PLLA-kolagen lebih halus, sehingga dapat menurunkan gesekan antara permukaan hollow fiber dengan darah yang mengalir. Terdapat potensi penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan terhadap proses pembentukan sel endotel pada pembuluh darah buatan.
Penulis: Prihartini Widiyanti
Artikel lengkapnya dapat dilihat pada link jurnal berikut ini:
http://jurnalnasional.ump.ac.id/index.php/medisains/article/view/5259/0
