Jakarta: Analis Hasil Penelitian dari Pusat Riset Biomedis, Organisasi Riset Kesehatan Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Hidayatul Fajri, mengungkap berbagai pemanfaatan biomaterial. Biomaterial merupakan material alami atau sintetis yang digunakan untuk memenuhi dan mendukung fungsi jaringan hidup dalam tubuh manusia.

Selain biomaterial, ada juga implan, yakni benda mati yang ditempatkan dalam tubuh dan jaringan hidup. Implan juga digunakan untuk menggantikan fungsi gigi dan tulang di dalam tubuh.

Sedangkan, biokompatibilitas merupakan interaksi antara biomaterial dengan jaringan fisiologis dan pemahaman konsekuensi dari interaksi tersebut yang sangat penting untuk menjamin keamanan dan efikasi dari biomaterial.
“Terdapat berbagai pemanfaatan biomaterial di antaranya yaitu untuk penggunaan aplikasi pada kawat gigi, implan gigi, alat pendengar, katup jantung, penggantian sendi total pada sendi panggul ataupun sendi lutut,” papar Hidayatul dalam webinar “Stem Cell and Tissue Engineering in 3D: Game Changer and Regenerative” dikutip dari laman brin.go.id, Senin, 15 Juli 2024.

Fajri menyebut perkembangan penggunaan implan saat ini semakin tinggi terutama untuk implan penggantian sendi lutut dan panggul. Bahkan, diperkirakan sampai akhir 2030 peningkatannya mencapai 174 persen untuk pengganti sendi panggul dan 673 persen sebagai pengganti sendi lutut.

Dia mengungkapkan tingginya permintaan dua jenis implan tersebut disebabkan oleh osteoporosis atau resorpsi tulang/resorpsi porositas tulang yang berlebihan. Selain itu, juga osteoarthritis atau peradangan pada sendi tulang serta trauma.

“Dalam pengembangan pemanfaatan biomaterial tersebut selain metal terdapat juga beberapa biomaterial lainnya yaitu ceramics, natural polymers, synthetic polymers, composites, hydrogel. Semua biomaterial tersebut masing-masing memiliki kelebihan serta kelemahan dan aplikasinya disesuaikan dengan targetnya masing-masing,” papar Fajri.

Dia menuturkan untuk jenis paduan logam yang ditonjolkan terutama pada pemanfaatan untuk panggul ataupun sendi lutut jenis material metal. Jenis yang digunakan memiliki sifat mekanis yang baik serta dinilai juga dari nilai modulusnya.

“Namun untuk material logam tersebut memiliki kekurangan yaitu untuk nilai adhesi cell pada permukaan rendah. Sehingga diperlukan perlakuan modifikasi pada permukaan material implant yang digunakan, atau dengan perlakuan biologis,” papar dia.

Contohnya, pada material titanium dapat dilakukan dengan modifikasi kekasaran permukaan dengan pelapisan pada permukaan material dengan bahan-bahan yang dapat meningkatkan osseoinduksi, osseokondusifitas, serta osseointegrasi.

“Salah satu jenis titanium yang dikembangkan dan banyak digunakan saat ini adalah titanium TNTZ sebagai perpaduan dari niobium (Nb), zirconium (Zb), tantalum (Ta). Titanium ini memiliki nilai modulus elastisitas yang baik, serta memiliki daya tahan korosi yang lebih tinggi,” papar dia.

Dia menjelaskan saat ini pengembangan titanium TNTZ sedang dilakukan untuk peningkatan kualitas yang lebih baik lagi melalui modifikasi permukaan. Modifikasi permukaan dalam rangka upaya peningkatan biokompatibilitas melalui modifikasi fisik.

"Dengan mengubah morfologi permukaan dan kekasaran yang bermanfaat, untuk proses osseointegrasi,” ujar Fajri.

Menurutnya, kolagen dimanfaatkan sebagai salah satu pelapis karena hampir 85 persen komposisi tubuh manusia tersusun atas kolagen. Dia berharap melalui pelapisan dengan menggunakan kolagen akan meningkatkan proses adhesi protein.

Hal ini akan memudahkan penempelan bagi sel dan selanjutkan melakukan proses proligerasi dan diferensiasi. Fajri mengungkapkan beberapa kelebihan pada pemanfaatan kolagen.

Antara lain biokompatibilitas, menstimulasi respons sel, meningkatkan pertumbuhan sel, serta meningkatkan bone to implant contact. Selain itu, latar belakang dari penggunaan kolagen karena 85 persen komposisi tubuh manusia terdiri atas kolagen.

"Berperan dalam regulasi diferensiasi sumsum tulang (molekul growth factor), rendah respon imun, non toksik, dan meningkatkan afinitas sel,” tutur dia.

Baca juga: Pengobatan Stem Cell Berdampak Signifikan, BRIN Dorong Lebih Banyak Riset

(REN)