Perpustakaan Digital ITB

Tulang merupakan struktur utama penyusun kerangka tubuh manusia yang berperan dalam fungsi motorik, hematopoietis, serta perlindungan organ dalam dan sistem saraf. Cacat tulang merupakan permasalahan klinis yang kompleks dan sulit ditangani, umumnya disebabkan oleh cedera traumatis, fraktur akibat osteoporosis, deformasi, inflamasi, atau tumor. Inflamasi merupakan respons tubuh terhadap infeksi atau kerusakan jaringan yang melibatkan sitokin dan memengaruhi diferensiasi serta fungsi sel-sel tulang seperti osteoblas, osteoklas, dan osteosit. Dalam pengobatan regeneratif, vesikel ekstraseluler (EV) seperti eksosom telah diteliti sebagai kandidat terapi bebas sel yang menjanjikan berkat sifat imunomodulator dan anti-inflamasinya. Belakangan ini, plant-derived exosome like nanoparticles (PDENs) menarik perhatian karena memiliki karakteristik biologis dan morfologi yang serupa dengan eksosom mamalia, namun lebih mudah diperoleh, lebih aman, dan lebih murah untuk diproduksi. Salah satu sumber PDEN yang potensial adalah buah leunca (Solanum nigrum L.), yang diketahui memiliki berbagai aktivitas farmakologis, termasuk efek anti-inflamasi yang telah dieksplorasi dalam penelitian terbaru untuk terapi regeneratif dan inflamasi. Namun, aplikasi EV masih menghadapi tantangan, terutama dalam hal stabilitas penyimpanan dan efisiensi penghantaran ke jaringan target. Strategi seperti liofilisasi dan penggunaan hidrogel injeksi dapat menjadi solusi yang menjanjikan. Pada penelitian ini PDEN dari buah leunca (Solanum nigrum L.) yang telah diliofilisasi diinkorporasikan ke dalam injectable thermosensitive hydrogel berbasis gelatin-dopamin (Gel-Dop) untuk mengevaluasi potensi anti-inflamasinya secara in vitro menggunakan sel prekursor osteoblas MC3T3. Dalam studi ini, PDEN dari buah leunca (Solanum nigrum L.) yang telah diliofilisasi diinkorporasikan dalam hidrogel Gel-Dop untuk diuji bioaktivitasnya, meliputi sitotoksisitas dan kemampuan anti-inflamasi terhadap sel MC3T3 yang diinduksi lipopolisakarida (LPS). Hasil isolasi dan karakterisasi menunjukkan bahwa PDEN Solanum nigrum yang diliofilisasi memiliki morfologi bulat, berukuran sekitar 215 nm dengan polydispersity index (PI) sebesar 0.347, dan konsentrasi protein sebesar 509 ?g/mL. PDEN tersebut terbukti dapat diinternalisasi dengan baik oleh sel MC3T3 setelah 12 jam inkubasi, serta tidak menunjukkan efek toksik karena memiliki viabilitas sel >70% (ISO 10993-5) dengan konsentrasi optimal hingga 10 ?g/mL. Lebih lanjut, beberapa dosis PDEN diinkorporasikan ke dalam hidrogel yang telah difabrikasi untuk dianalisis aktivitas anti-inflamasinya. Hasil uji pelepasan menunjukkan kemampuan hidrogel dalam melepaskan PDEN. PDEN yang dilepaskan dari hidrogel tetap dapat diinternalisasi dengan baik setelah 12 jam inkubasi dan tidak bersifat toksik. Selanjutnya, pemberian beberapa konsentrasi PDEN pada sel MC3T3 yang distimulasi LPS menunjukkan penurunan produksi nitric oxide (NO) dan ekspresi protein IL-6. Dengan demikian, berdasarkan hasil penelitian ini PDEN dari buah Solanum nigrum L. yang diliofilisasi dan terintegrasi dalam hidrogel Gel Dop di masa mendatang dapat dikembangkan lebih lanjut untuk terapi anti inflamasi pada tulang. Studi ini merupakan yang pertama kali mengkarakterisasi PDEN dari buah leunca (Solanum nigrum L.) pasca-liofilisasi, serta membuktikan potensi aktivitas anti-inflamasinya melalui penekanan produksi nitric oxide (NO) dan IL -6 pada sel MC3T3 yang distimulasi LPS.