Perpustakaan Digital ITB

Kerusakan tulang yang parah akan menurunkan kemampuan regenerasi secara signifikan sehingga dapat menganggu fungsi tulang. Rekayasa jaringan merupakan strategi regeneratif dengan melibatkan kombinasi antara scaffold, sumber sel, dan faktor bioaktif yang bertujuan untuk merekonstruksi jaringan tulang yang baru melalui proses pembentukan tulang dari sel - sel progenitor yang berdiferensiasi menjadi osteoblas yang berperan dalam proses remodeling tulang, atau osteogenesis. Pada aplikasi rekayasa jaringan tulang sangat penting mempertimbangkan potensi osteoinduktif dari scaffold atau penambahan faktor bioaktif tertentu yang dapat mendukung proses osteogenesis. Biosilika spons laut merupakan biomaterial yang memiliki potensi osteoinduktif, namun aplikasinya dalam bioteknologi kesehatan belum banyak dieksplorasi lebih lanjut. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan potensi osteoinduktif dan konsentrasi optimal biosilika yang diisolasi dari spons laut, dikombinasikan dengan polycaprolactone (PCL) sebagai scaffold 3D untuk aplikasi rekayasa jaringan tulang. Biosilika diekstraksi dari spons laut (Spheciospongia vagabunda) melalui metode kalsinasi pada suhu 600°C. Scaffold dibuat dari PCL dikombinasikan dengan biosilika menggunakan metode salt leaching. Variasi scaffold yang dibuat meliputi PCL tanpa penambahan biosilika dan PCL dengan penambahan biosilika (PCL/BS) konsentrasi 20%, 30%, 50%. Sel hWJ-MSC pasase 5 dikarakterisasi dan ditanam pada setiap variasi scaffold. Penempelan sel hWJ-MSC pada keempat scaffold diamati menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM) setelah hari ke-3. Pada hari ke-7, 14, dan 21, protein marker osteogenesis kolagen tipe 1 (COL1A1) dan osteopontin (OPN) dianalisis menggunakan imunositokimia. Ekspresi gen COL1A1 dan OPN juga dianalisis secara kuantitatif menggunakan real-time quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Ekspresi gen molekul pensinyalan Bone Morphogenic Protein 2 (BMP2) dan faktor transkripsi Runt-related transcription factor 2 (RUNX2) yang terlibat dalam proses osteogenesis juga dianalis menggunakan qPCR pada hari ke-7, 14, dan 21. Hasil pengamatan SE menunjukkan morfologi sel yang lebih baik dengan juluran sitoplasma pada scaffold PCL/BS dibandingkan dengan PCL tanpa biosilika. Kolagen tipe 1 terdeteksi lebih awal dan dengan intensitas yang meningkat pada scaffold PCL/BS, sementara osteopontin terdeteksi mulai hari ke-14. Ekspresi relatif gen BMP2, RUNX2, dan COL1A1 menunjukkan peningkatan yang signifikan pada scaffold PCL/BS, sedangkan ekspresi RUNX2 menunjukkan penurunan hingga hari ke-21. Hasil ini menunjukkan bahwa penambahan biosilika meningkatkan potensi osteoinduktif dari scaffold komposit PCL/BS, terutama pada konsentrasi 30%, yang paling efektif dalam mendukung diferensiasi osteogenik sel hWJ-MSC.