Luka bakar adalah kerusakan pada jaringan tubuh (umumnya pada kulit) yang disebabkan oleh panas, radiasi, kelistrikan maupun bahan kimia. Kerusakan kulit akibat luka bakar dapat mengganggu proses regulasi suhu tubuh, penginderaan, perlindungan tubuh dan proses metabolisme. Luka bakar yang serius dapat menyebabkan infeksi baik kepada kulit maupun kepada organ lain di sekitarnya.
Penanganan luka bakar yang ringan dapat dilakukan dengan menjaga kelembaban kulit dan memastikan area di sekitarnya bersih. Namun, hal itu saja tidak cukup untuk memulihkan luka bakar yang serius. Pada kasus luka bakar yang lebih dalam dan lebar, kecepatan pemulihan alami tubuh tidak dapat menangani seluruh area dari luka bakar. Oleh karena itu, diperlukan rekayasa jaringan kulit untuk menangani kasus tersebut.
Scaffold
Dalam proses rekayasa jaringan kulit, salah satu faktor yang penting adalah pemilihan bahan scaffold atau rangka yang berguna untuk mengisi ruang kosong pada luka, dan menjadi sarana bagi sel tubuh untuk menumbuhkan jaringan baru di sekitar area luka. Pemilihan bahan scaffold perlu diperhatikan untuk meningkatkan kecepatan pertumbuhan sel di area luka.
Digunakan metode electrospinning dalam pembuatan scaffold yang akan menghasilkan serat-serat fiber dalam ukuran mikro sampai nano. Dengan struktur serat fiber nano, scaffold yang dibuat dapat mendukung proses pertumbuhan sel akibat terbentuknya struktur matriks ekstraseluler. Selain itu, dapat disesuaikan ukuran-ukuran seperti diameter, porositas, dan spesifikasi mekanis lain yang diperlukan oleh proses rekayasa jaringan kulit.
Terdapat berbagai bahan dalam pembuatan scaffold untuk mendapat nilai-nilai kecocokan yang paling cocok bagi tubuh. Salah satu bahan yang sering digunakan adalah Polycaprolactone (PCL). Bahan lain yang sering digunakan dalam rekayasa jaringan tubuh secara umum adalah kitosan yang memiliki kadar biokompatibilitas tinggi. Pada penelitian yang dilakukan oleh Widiyanti dkk, dilakukan pencarian komposisi kombinasi terbaik dari kitosan dan PCL sebagai bahan baku scaffold rekayasa jaringan kulit.
Digunakan dua bahan baku utama untuk hidrogel yaitu PCL dan kitosan. Dari kedua bahan tersebut, dibuat empat buah sampel dengan perbedaan konsentrasi PCL di masing-masing sampel. Sampel A konsentrasi PCL 8%, yang meningkat 0,5% pada tiap sampel hingga sampel D dengan konsentrasi PCL 9,5%.
Pencarian Komposisi Bahan Hidrogel yang Aman bagi Tubuh Manusia
Dari keempat sampel tersebut, dilakukan 7 buah uji untuk mengukur kecocokan bahan. Uji pertama yaitu analisis infrared spectroscopy berbasis Fourier Transform (FTIR) dilakukan untuk melihat struktur ikatan kimia dari keempat sampel. Analisis infrared spectroscopy ini menunjukkan bahwa keempat sampel tersebut didominasi oleh PCL functional group. Uji kedua adalah uji morfologi menggunakan scanning electron microscope (SEM) untuk melihat struktur morfologi dari tiap sampel. Berdasarkan uji SEM, semua sampel memiliki ukuran nano.
Uji ketiga yaitu tensile test mengukur kekuatan bahan untuk menghadapi tekanan. Seluruh sampel memiliki nilai kekuatan yang sesuai dengan kebutuhan kulit manusia. Kemudian dilakukan uji laju degradasi untuk mengamati kecepatan bahan bisa terurai secara alami. Berdasarkan hasil uji degradasi, diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi PCL pada sampel, semakin rendah persentase penguraian bahan. Walaupun seluruh sampel telah memenuhi waktu yang diperlukan untuk pertumbuhan kulit, namun belum dapat memenuhi kebutuhan dari pendewasaan sel kulit.
Uji selanjutnya adalah uji biokompatibilitas menggunakan MTT Assay Test for Toxicity. Diukur tingkat toksisitas dari setiap sampel pada tubuh, kemudian dilihat persentase sel yang hidup setelah bersinggungan dengan sampel. Setelah dilakukan uji, diketahui bahwa seluruh sampel memiliki properti non-toksik dan persentase sel hidup melebihi 60%. Kemudian dilakukan uji contact angle untuk melihat kecocokan sifat sampel terhadap membrane kulit. Dari uji tersebut, diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi PCL menghasilkan karakter hidrofobik.
Uji terakhir yaitu cell attachment untuk melihat persentase sel yang mampu menempel pada scaffold. Semakin tinggi konsentrasi PCL digunakan, semakin menurun tingkat penempelan sel dikarenakan adanya grup metil pada struktur kimia scaffold yang berpengaruh pada distribusi sel.
Scaffold yang digunakan dalam proses pemulihan jaringan pada rekayasa jaringan kulit perlu memiliki kecocokan bagi tubuh manusia. Pada penelitian yang dilakukan oleh Widiyanti dkk, digunakan variasi sampel kitosan/PCL yang memiliki struktur nanofiber dengan kekuatan tekanan yang standar bagi kulit. Seluruh sampel tersebut memiliki sifat non-toksik dan dapat benar-benar terurai dengan alami dalam kurun waktu 5 bulan saja. Variasi komposisi dari kitosan dan PCL perlu ditingkatkan untuk mendapat nilai hidrofilisitas dan nilai penempelan sel yang semakin baik. Proses pencarian komposisi kitosan/PCL ini sangat menantang dan perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk memastikan kualitas dari scaffold yang akan digunakan dalam pemulihan kulit berbasis rekayasa jaringan kulit.
Penulis: Prihartini Widiyanti
Judul dan Link Jurnal: Synthesis and Characterization Scaffold Chitosan / Poly (ε-caprolactone) as Candidate for Skin Tissue Engineering in Burns
