Perpustakaan Digital ITB

Kerusakan tulang telah menjadi beban banyak orang setiap tahun dan menyebabkan nyeri yang signifikan serta cacat permanen. Pengobatan standar yang ada, yaitu autograf dan alograf, memiliki kekurangan tersendiri, sehingga rekayasa jaringan tulang (RJT) banyak diteliti sebagai alternatif karena dapat mengungguli limitasi tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh polivinil alkohol (PVA), polikaprolakton (PCL), dan kalsium fosfat (CaP) terhadap karakteristik matriks tulang yang dikembangkan dengan kitosan rantai pendek (COS) yang bertindak sebagai ligan. Selain itu, hidrofobisitas dan tidak adanya ligan adhesi sel, bersama dengan sifatnya yang rapuh, adalah masalah yang dihadapi polimer sintetik hidrofob yang banyak dikembangkan untuk RJT selama tahapan penting adhesi sel yaitu penanaman sel. Oleh karena itu, penelitian ini juga mengembangkan metode sel adhesi in vitro untuk sampel dominan hidrofob, dimana nanofiber PCL-hidroksiapatit (HaP), dengan atau tanpa modifikasi hidrogel alami (kolagen/ Col, gelatin/ Gel, atau kitosan rantai panjang/ Ch) dengan perbandingan 15:1:1 digunakan sebagai model. Sedangkan pengaruh PVA, PCL, dan CaP pada pembuatan matriks dievaluasi menggunakan metode Box-Behnken design terhadap respon kekuatan mekanik, porositas, biodegradasi, dan swelling power. Matriks dibuat dengan mengemulsikan fase minyak (PCL dan PEG-400 dalam aseton) ke dalam fase air (PVA rantai panjang, COS, CaP dan gliserin dalam air) menggunakan emulgator PVA rantai pendek terhidrolisis sebagian. Pori matriks dibuat dengan memanfaatkan pembentukan gas CO2 dari effervescent, serta peningkatan karakteristik matrisk dibuat dengan metode freezethaw dan freeze-dry (FD). Hasil optimasi matriks menunjukkan PVA memiliki pengaruh signifikan (p-value = 0,001) terhadap kekuatan mekanik, yang dapat disebabkan karena pengaruh dominan pada formula. Sedangkan untuk porositas, ketiga faktor tidak mempengaruhi porositas secara signifikan. PCL secara signifikan memperlambat degradasi (p-value = 0,013) yang dapat dikorelasikan dengan sifat hidrofobiknya. Selain itu, terdapat interaksi sinergis antara PVA dan CaP (p-value = 0,019) dan antagonis PVA dan PCL (p-value = 0,026) dalam peningkatan biodegradasi. Swelling power sendiri dipengaruhi secara signifikan oleh PVA (p-value = 0,005) dan CaP (p-value = 0,026). Metode sel adhesi statis dikembangkan dengan peralatan khusus yang terdiri dari dua silinder yang mengapit kaca objek untuk menghindari pengikatan sel yang tidak diinginkan pada pelat kultur dan memperpanjang kontak suspensi sel pada matriks. Metode ini menawarkan sejumlah kecil media dalam waktu yang lebih singkat (4 jam) dengan media dalam jumlah kecil untuk melokalisasi kontak sel terhadap sampel. Sel Saos-2 dilokalisasi dalam matriks dan kaca membantu menjaga sel agar tidak mengalir ke sumur, sehingga mencegah adhesi sel yang tidak diinginkan dalam pelat kultur. Metode yang dikembangkan menunjukkan sel meningkat secara signifikan dibandingkan metode konvensional, yang ditunjukkan dengan uji viabilitas PrestoBlue dan didukung dengan pewarnaan Live/Dead. Hasil konfirmasi SEM juga menunjukkan sel dapat menempel pada komposit dominan hidrofobik dan berproliferasi. Adhesi dan proliferasi sel meningkat secara signifikan pada nanofiber HaP-PCL yang dimodifikasi dengan gelatin dan kolagen. Menariknya, HaP-PCL yang dimodifikasi kitosan meningkatkan adhesi sel, namun tidak memfasilitasi proliferasi dan pertumbuhan sel selama kultur. Formula matriks yang optimal dan metode in vitro sel adhesi statis yang dimodifikasi dapat menjadi platform potensial untuk rekayasa jaringan tulang.