digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800

ABSTRAK Riesca Ayu Kusuma Wardhani
PUBLIC Alice Diniarti

Penyembuhan luka pada kulit adalah proses regenerasi kompleks yang melibatkan beberapa sistem biologis dan molekuler, seperti koagulasi, inflamasi, proliferasi, dan maturasi, untuk mengembalikan fungsi biologis normal. Balutan luka bioaktif diterapkan ke situs luka untuk mempercepat proses penyembuhan sekaligus mencegah infeksi. Balutan luka ini tidak hanya permeabel terhadap uap air dan oksigen, dan menyediakan penghalang efektif terhadap bakteri atau mikroorganisme lain dari lingkungan luar tetapi juga memiliki molekul bioaktif. Molekul bioaktif seperti protein dapat mendukung pelekatan dan pertumbuhan sel fibroblas yang akan meningkatkan proses penyembuhan luka. Membran serat nano termasuk balutan biologis kategori balutan bioaktif karena disintesis secara kimia dari bahan alam. Polimer alam merupakan polimer yang paling banyak digunakan untuk bahan balutan luka karena kemampuannya berinteraksi dengan biomolekul yang terlibat dalam proses penyembuhan. Dalam penelitian ini, tiga polimer biokompatibel, biodegradabel, dan tidak beracun dipilih yaitu dua polimer alam (protein umbi Colocasia esculenta (UCE) dan kitosan) dan satu polimer sintetis (poly(ethylene) oxide (PEO)). Pilihan ini didorong oleh sifat-sifat yang menjanjikan dari polimer ini, yang memiliki kesamaan terhadap komponen struktural extracellular matrix (ECM). Ketiga polimer dibuat dalam struktur tiga dimensi menggunakan teknik electrospinning. Electrospinning adalah teknik pemrosesan yang paling efisien untuk menghasilkan membran serat nano berkelanjutan untuk skala besar dari berbagai polimer dengan ukuran pori kecil, porositas tinggi, dan rasio luas permukaan-ke-volume yang cukup besar. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan balutan luka dalam bentuk membran serat nano dengan stabilitas bahan yang sangat baik. Kesesuaian penggunaan stabilisasi kimia dan fisik diharapkan bahwa membran serat nano PEO-kitosanprotein UCE dapat secara efektif berfungsi sebagai kandidat potensial untuk balutan luka. Protein UCE tidak menunjukkan sitotoksisitas pada sel fibroblas NIH-3T3. Profil protein dari membran serat nano sebelum dan sesudah stabilisasi perlakuan panas mengandung protein dengan berat molekul 14,4 kDa. Asam amino tertinggi pada protein UCE adalah arginine. Konduktivitas, tegangan permukaan, dan viskositas larutan meningkat dengan meningkatnya konsentrasi protein UCE dan kitosan karena kemampuannya untuk membawa muatan positif pada rantai polimer. Hasil Scanning Electron Microscope (SEM) menunjukkan bahwa diameter rata-rata membran serat menurun dengan meningkatnya konsentrasi kitosan dan protein UCE. Keberadaan kitosan 1% (b/v) menghasilkan struktur serat yang lebih baik setelah stabilisasi sehingga struktur serat tidak rusak. Hasil Termal Gravimetric Analyzer (TGA) mengkonfirmasi bahwa membran serat S4-H dan S5-H tidak dapat dilakukan pengujian sifat mekanik, penyerapan, dan degradasi karena mengalami kehilangan struktur serat ketika stabilisasi perlakuan panas. Tegangan tarik maksimum meningkat dan regangan tarik maksimum menurun pada membran serat stabilisasi dibandingkan dengan membran serat tidak distabilisasi. Stabilisasi uap glutaraldehid menunjukkan stabilitas air yang lebih tinggi dibandingkan stabilisasi perlakuan panas pada 1% (b/v) kitosan dan 1% (b/v) protein UCE, dan 1% (b/v) kitosan dan 2% (b/v) protein UCE. Hasil SEM membran serat stabilisasi juga menyatakan bahwa ketahanan struktur serat menjadi lebih baik setelah direndam dalam larutan phosphate buffer saline (PBS). Aktivitas antibakteri in vitro dari membran serat stabilisasi menunjukkan efek bakteriostatik yang lebih kuat pada bakteri Gram-positif S. aureus daripada bakteri Gram-negatif E. coli pada konsentrasi kitosan 0,25% dan 1% (b/v). Pertumbuhan sel fibroblas kulit manusia pada membran serat stabilisasi uap glutaraldehid dan perlakuan panas dengan konsentrasi 1% (b/v) kitosan dan 2% (b/v) protein UCE menunjukkan yang tertinggi di antara semua membran serat stabilisasi lainnya setelah tujuh hari kultur sel. Penelitian ini tidak hanya menyajikan pengetahuan tentang desain membran serat PEO-kitosan-protein UCE stabilisasi, tetapi juga memperkenalkan bahan bioaktif lainnya dari protein tanaman umbi. Membran serat PEO-kitosan-protein UCE memfasilitasi pertumbuhan sel fibroblas sehingga penggunaannya menjanjikan sebagai balutan luka bioaktif.