Perpustakaan Digital ITB

Penelitian mengenai perancah tulang (bone scaffold) untuk aplikasi rekayasa jaringan yang mampu merespon stimulus listrik (electrical stimulation) berkembang pesat seiring dengan ditemukannya fakta bahwa rangsangan listrik memiliki efek positif pada proliferasi, migrasi, serta diferensiasi sel. Namun, pengembangan perancah yang efektif untuk perbaikan cacat tulang serta efisien terhadap akfititas antimikroba juga masih menjadi tantangan bagi para peneliti. Pada penelitian ini, perancah elektroaktif yang dilengkapi dengan kemampuan antibakteri dibuat dengan cara paling sederhana. Berbahan dasar kapas steril, perancah dibuat dengan mengaplikasikan perlakuan termal sederhana hingga kapas berubah menjadi serat karbon yang sangat konduktif dengan tetap mempertahankan integritas dan fleksibilitas dari seratnya. Hidrofilisitas dari perancah konduktif dinaikkan dengan mengoksidasi permukaan perancah di dalam ultrasonic bath menggunakan asam nitrat (HNO3). Bahan bioinspired berupa asam tanat (tannic acid) ditambahkan sebagai pelapisan pada permukaan perancah, baik berupa pelapisan tunggal maupun perpaduan antara TA-FeCl3. Koordinasi yang dihasilkan oleh asam tanat dan ion Fe3+ mampu menghasilkan sifat antibakteri melalui interaksi ion ataupun muatan. Karakterisasi pada perancah dievaluasi menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Water Contact Angle, uji konduktifitas menggunakan two-probe sederhana, serta uji antibakteri. Dari hasil penelitian, dibuktikan bahwa perancah berbasis serat mikro karbon memiliki ukuran diameter serat berkisar antara 6-12 ?m, dengan rata-rata diameter 8,91 (+1,19) ?m yang sesuai untuk pertumbuhan sel dan infiltrasi. Pelapisan asam tanat, terutama paduan antara asam tanat dan logam klorida (FeCl3), dapat secara signifikan menaikkan hidrofilisitas yang nantinya akan menurunkan sitokompatibilitas, sehingga membuat perancah konduktif lebih mirip dengan lingkungan fisiologis seluler asli yang memfasilitasi adhesi, proliferasi, dan diferensiasi sel, serta biofungsi lainnya. Selanjutnya, konduktifitas listrik dari perancah berbasis kapas memiliki rentang nilai 4 - 55 x 10-3 S/cm. Nilai ini termasuk dalam rentang nilai konduktifitas tulang kanselus (1,6-2,0 x 10-3 S/cm) dan tulang kortikal (5,8-6,3 x 10-4 S/cm), sehingga perancah konduktif berbasis kapas dapat digunakan untuk stimulasi listrik. Aktifitas antibakteri pada perancah meningkat sebanyak 83% pada bakteri gram positif dan 92% pada bakteri gram negatif dengan penambahan lapisan TA-FeCl3, yang memperlihatkan bahwa perancah memiliki sifat antibakteri. Dari hasil yang telah didapat, perancah berbasis kapas yang disintesis berpotensi dan dapat menyediakan platform yang menjanjikan untuk rekayasa jaringan di masa depan.