Penelitian terbaru yang dilakukan oleh peneliti dari Departemen Teknik Mesin dan Industri UGM berkolaborasi dengan peneliti dari Badan Tenaga Nuklir Nasional telah mengungkap karakteristik komposit hidroksiapatit/kolagen yang dicetak menggunakan teknologi cetak tiga dimensi (3D Printing). Temuan ini berpotensi besar dalam pengembangan bahan biomaterial untuk rekonstruksi tulang manusia.
Dalam studi yang dipublikasikan di Materials Chemistry and Physics, para peneliti menggunakan hidroksiapatit (HA) dan kolagen sebagai bahan utama untuk membuat scaffold tulang buatan. Bahan ini dipilih karena memiliki sifat biomimetik yang menyerupai struktur tulang alami.
Pembuatan scaffold dilakukan dengan metode cetak 3D berbasis direct ink writing (DIW), memungkinkan pembuatan struktur pori yang menyerupai jaringan tulang manusia. Filamen komposit dicetak dengan kecepatan 10 mm/menit dan tinggi lapisan 0,5 mm.
Untuk memahami sifat material, berbagai uji dilakukan, termasuk:
- Scanning Electron Microscope (SEM): Mengungkap bahwa lapisan yang dicetak memiliki ikatan yang kuat dan struktur berpori.
- Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR): Menunjukkan keberadaan gugus fungsi khas hidroksiapatit dan kolagen.
- X-ray Diffraction (XRD): Mengindikasikan tingkat kristalinitas 41% yang mendukung osteokonduktivitas.
- Energy Dispersive X-ray (EDX): Mengukur rasio Ca/P sebesar 1,77, yang penting untuk regenerasi tulang.
- Thermogravimetric Analysis (TGA): Mengidentifikasi tiga tahap degradasi material, dengan total kehilangan massa sebesar 6,675% pada suhu hingga 1000°C.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa material komposit hidroksiapatit/kolagen memiliki potensi untuk digunakan dalam rekayasa jaringan tulang. Dengan struktur yang menyerupai tulang asli dan kompatibilitas biologis yang baik, material ini berpotensi besar dalam bidang kedokteran regeneratif.
Ke depan dengan perkembangan teknologi cetak 3D yang semakin canggih, inovasi ini diharapkan dapat menjadi solusi dalam penanganan cedera tulang yang kompleks.
Penulis : Nurbaiti (1); Ir. Muhammad Kusumawan Herliansyah, S.T., M.T.,Ph.D., IPU., ASEAN Eng. (2) ; Prof. Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc., Ph.D., IPU., ASEAN Eng. (3); Maria G. Widiastuti (4); Hendri Van Hoten (5); Dian Pribadi Perkasa (6)
Materials Chemistry and Physics (SJR Q1, h-index 177)
doi : 10.1016/j.matchemphys.2024.130047 terbit 1 Januari 2025
Artikel lengkap : https://ugm.id/3dHA
Kontributor: Rita Yulianti, S.I.P.
Editor: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.