Kornea Buatan sebagai Solusi Kebutaan

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi kornea buatan. (Sumber: pesisirnews.com)

Kebutaan merupakan salah satu isu global di dunia dengan tingginya kasus yang terjadi, dan pengaruhnya yang signifikan pada kehidupan. Tak hanya mengganggu pada aspek produktivitas, kebutaan juga memengaruhi kehidupan sosial orang-orang. Terdapat 45 juta kasus kebutaan di dunia, yang satu dari tiga kasus tersebut terjadi di Asia Tenggara. Indonesia menduduki peringkat kedua kebutaan tertinggi di dunia dengan rasio 1,5% total penderita kebutaan di seluruh dunia terdapat di Indonesia. Rasio sebesar 1,5% atau jumlah lebih dari 3.5 juta penderita menjadikan kebutaan sebagai masalah sosial nasional. Penyebab utama dari kebutaan adalah katarak, glaukoma, gangguan retina, dan kelainan kornea.

Kornea merupakan bagian dari mata yang terdiri dari berbagai bagian seperti epitel berlapis, membran bowman, stroma, membran descemet, dan endothelium. Sel endothelium kornea (Cornea Endothelium Cells/CEC) merupakan sel yang menempel di bawah membran descemet yang memiliki fungsi krusial mempertahankan kejernihan kornea dengan mengatur hidrasi dari stroma. CEC pada mata manusia tidak dapat mengalami regenerasi dan jika CEC telah rusak, perlu dilakukan mekanisme transplantasi kornea. Transplantasi kornea sangat diperlukan untuk mengembalikan fungsi penglihatan. Penyebab dari penurunan fungsi CEC sendiri meliputi penuaan, benturan, maupun penyakit. Jika jumlah sel CEC telah berkurang drastis di bawah standar minimum, kornea dapat kehilangan kejernihannya dan dapat menyebabkan kebutaan.

Transplantasi Kornea dan Bahan yang Digunakan

Transplantasi kornea dapat dilakukan secara total untuk mengganti kornea secara keseluruhan, maupun secara parsial dan mengganti sel-sel yang rusak saja. Prosesnya tentu saja invasif (melibatkan operasi pembedahan) dan sudah dilaksanakan sejak lama. Terdapat metode Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty (DSAEK) untuk mengganti kornea secara parsial. Metode DSAEK lumrah digunakan karena tidak menggunakan pembedahan besar, dan dapat mengganti kornea secara selektif sehingga tidak diperlukan waktu terlalu lama untuk pemulihan pasien.

Terdapat berbagai bahan yang diajukan sebagai implan potensial dari CEC, seperti bahan berbasis kolagen, membran amnion, asam hyaluronik, dan silk fibroin. Diperlukan kualifikasi khusus dengan pertimbangan utama berupa kekuatan tarik dan kejernihan bahan sebagai bahan yang cocok menggantikan CEC kornea. Dari sekian banyak bahan yang diajukan, terdapat berbagai kelebihan dan kekurangan dari tiap-tiap bahan..

Bahan yang digunakan adalah biokitosan, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) dari Sigma Aldrich, SIP glycerol pro analysis, Phosphate Buffer Saline (PBS), collagenase, asam asetat, dan air distilasi. Implan dibuat dengan membuat larutan kolagen dan kitosan dalam asam asetat yang diaduk selama tujuh jam, kemudian tiap larutan diberi 5 ml gliserol dan diaduk kembali hingga larut sempurna. Setelah larut sempurna, implan dikeringkan dalam suhu ruangan di atas cawan petri. Terdapat dua sampel implan yaitu kolagen-kitosan-gliserol (sampel A) dan kolagen-kitosan-gliserol-HPMC (sampel B) yang pada pemrosesannya memanfaatkan teknologi Fourier Transform Infra Red (FTIR) machine, spectrophotometry, Uv-Vis Flatron, dan ELISA reader.

Karakteristik dari Bahan Implan Kornea

Diperlukan parameter khusus untuk menguji kelayakan bahan untuk digunakan sebagai implan kornea. Tiga pengujian yang dilakukan dalam menguji implan yang dibuat adalah uji Uv-Vis Spectrophotometry, uji kandungan air dan uji degradasi.

Uji Uv-Vis Spectrophotometry berfungsi untuk menganalisis elemen yang memiliki nilai kuantitatif dan kualitatif rendah dari segi interaksi dengan cahaya. Pengujian dengan cahaya menunjukkan tingkat interaksi bahan dengan cahaya yang sangat penting pada fungsinya sebagai implan kornea, yang pada konteks penelitian ini diukur tingkat penyerapan bahan terhadap radiasi ultraviolet. Hasil uji menunjukkan bahwa sampel A menyerap 3.29 % radiasi, sementara sampel B hanya menyerap 1.57 % radiasi. Sehingga dapat diketahui bahwa sampel A melindungi mata lebih baik dengan lebih banyak menyerap radiasi ultraviolet.

Uji kandungan air berfungsi untuk menguji kadar air dari implan yang berkaitan dengan kejernihan kornea. Implan harus memiliki kandungan air yang mumpuni agar dapat mempertahankan integritasnya dengan tetap menghasilkan kejernihan yang tinggi. Hasil uji kandungan air menunjukkan bahwa sampel A memiliki kandungan air 13,7 % sementara sampel B memiliki kandungan air 6,76 %. Kadar air yang tinggi menjadi poin penting bagi hidrasi kornea.

Uji degradasi merupakan simulasi implan dalam menghadapi kondisi fisiologis asli menggunakan Phospate Buffer Saline dan collagenase. Hasil uji degradasi menunjukkan bahwa sampel A memiliki laju degradasi yang lebih tinggi hingga 0,3 % dibandingkan dengan sampel B. Laju degradasi yang tinggi mencerminkan ketahanan dari implan terhadap kondisi asli di lapangan saat digunakan menjadi substituen kornea manusia.

Kesimpulan

Hasil pengujian karakteristik dari implan kornea buatan berbahan biokomposit kitosan, kolagen, gliserol, dan HPMC memiliki kualitas yang layak untuk digunakan sebagai implan kornea. Penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik biologi dan fisika perlu dilakukan, juga studi secara in-vivo (diuji pada makhluk hidup) perlu dilakukan untuk membuktikan hasil simulasi dari implan kornea buatan.

Penulis : Prihartini Widiyanti

Artikel lengkapnya dapat dilihat melalui link berikut ini:

http://www.jidmr.com/journal/wp-content/uploads/2020/06/61-M19_942_Prihartini_Widiyanti_Indonesia.pdf

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

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

Leave Reply

Close Menu