Perpustakaan Digital ITB

Kulit merupakan organ pelindung dari adanya gangguan luar seperti halnya luka. Salah satu yang menjadi pilihan dalam penyembuhan luka adalah penggunaan hidrogel. Hidrogel dapat dikembangkan sebagai scaffold untuk penyembuhan luka karena memiliki potensi untuk mempertahankan oksigen, menyerap eksudat luka, menjaga lingkungan lembap yang mendukung proses fisiologis. Extracellular vesicle (EV) atau Plant-Derived Exosome-Like Nanoparticle (PDEN) kini mulai banyak diteliti beberapa tahun terakhir termasuk kegunaannya dalam permasalahan kulit dan penyembuhan luka. Ciplukan (Physalis peruviana) banyak dimanfaatkan sebagai tanaman obat karena khasiatnya sebagai antiinflamasi dan antibakteri dalam skin remodelling. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik hidrogel PVA/Kitosan/Fibroin dalam penyembuhan luka serta mengkaji PDEN dari ciplukan (PENC) dan eksosom dari human Wharton Jelly Mesenchymal Stem Cell (hWJ-MSC) yang dikombinasikan dengan hidrogel berbahan dan efeknya terhadap penyembuhan luka yang dilakukan secara in vitro dengan menggunakan lini sel 1BR3. Isolasi dan karakterisasi PENC diperoleh melalui sentrifugasi bertahap yang diikuti dengan penambahan PEG-6000 12% dan kemudian disentrifugasi kembali sebelum difilter dengan syringe filter. Adapun hWJ-MSC yang diperoleh dari kultur primer dikarakterisasi secara morfologi dan penanda spesifik antigen permukaan serta dilakukan isolasi eksosom dari hWJ-MSC. PENC dan eksosom dari hWJ-MSC yang diperoleh, dikarakterisasi dengan Nanoparticle Tracking Analysis (NTA), Particle Size Analyzer (PSA), Transmission Electron Microscopy (TEM), GC-MS dan BCA Protein Assay. Fabrikasi hidrogel dilakukan dengan proses degumming fibroin terlebih dahulu yang kemudian dikombinasikan dengan polivinil alkohol (PVA) dan kitosan menggunakan metode freeze-thaw dengan empat siklus serta penambahan gliserol sebagai cross-linker. Pada penelitian ini dihasilkan tiga jenis hidrogel, yaitu hidrogel kitosan:PVA sebagai kontrol, kitosan:PVA:fibroin 4%, dan kitosan:PVA:Fibroin 10%. Karakterisasi fisik hidrogel meliputi sudut kontak air, swelling, water content, dan biodegradabilitas. Pada penelitian ini juga dilakukan release assay untuk menentukan konsentrasi medium release terbaik dari hidrogel yang diukur menggunakan BCA Pierce assay selama lima hari pada tujuh kombinasi hidrogel dengan EV yang kemudian medium tersebut akan digunakan dalam uji fungsionalitas secara in vitro pada lini sel 1BR3. Ketujuh kombinasi hidrogel tersebut meliputi hidrogel PVA-Kitosan (kontrol), hidrogel fibroin 4% dan PENC 2,5% (F4C2.5), hidrogel fibroin 4% dan PENC 5% (F4C5), hidrogel fibroin 10% dan PENC 2,5% (F10C2.5), hidrogel fibroin 10% dan PENC 2,5% (F10C5), hidrogel fibroin 4% eksosom hWJ (F4eH), dan hidrogel fibroin 10% eksosom hWJ (F10eH). Uji fungsionalitas dilakukan dengan kombinasi hidrogel dan EV yang telah diisolasi menggunakan MTT Assay (uji sitotoksisitas dan proliferasi) dan scratch assay (uji migrasi). Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, PENC yang dihasilkan memiliki ukuran sekitar 171-176 nm, berbentuk bulat, memiliki senyawa bioaktif dominan berupa Dodecanoic acid, 1-(hydroxymethyl)-1,2-ethanediyl esterdan memiliki rentang konsentrasi protein dari 80-190 ?g/mL. Eksosom hWJ-MSC memiliki rata-rata ukuran 97 nm dan modal size 113nm, berbentuk bulat, dan memiliki konsentrasi dengan rentang nilai 47-55 ?g/mL. Hasil karakterisasi hidrogel menunjukkan bahwa hidrogel memiliki permukaan yang bersifat hidrofilik dengan sudut kontak <90°, nilai swelling dengan persentase >100%, kandungan air <20%, dan kemampuan degradasi yang baik selama 10 hari. Nilai tersebut sesuai dengan karakteristik hidrogel untuk wound dressing dalam penyembuhan luka. Berdasarkan release assay yang dilakukan, waktu terbaik yang dibutuhkan oleh hidrogel untuk melepaskan komponen yang dimilikinya ke dalam medium adalah pada hari ketiga dimana pada waktu tersebut konsentrasi protein yang dihasilkan adalah yang tertinggi. Uji sitotoksik menunjukan bahwa konsentrasi ketujuh kombinasi hidrogel tidak toksik pada lini sel 1BR3 dengan nilai viabilitas >75%. Ketujuh komposisi hidrogel tersebut juga mampu meningkatkan proliferasi lini sel 1BR3 pada hari ke 1, 3, 5, dan 7. Adapun hasil dari scratch assay, menunjukan bahwa komposisi hidrogel F4eH, F4C2.5, dan F10eH mampu meningkatkan migrasi sel pada jam ke-36 dibandingkan dengan komposisi lainnya. Berdasarkan penelitian ini, dapat diketahui bahwa kombinasi PVA/Kitosan/Fibroin menunjukkan karakterisasi hidrogel yang sesuai untuk mendukung penyembuhan luka dan hidrogel yang dikombinasikan dengan EV memiliki potensi yang baik dalam mepercepat proses penyembuhan luka berdasarkan hasil proliferasi dan migrasi sel pada lini sel 1BR3.