Anterior Cruciate Ligament atau disingkat ACL adalah ligamen lutut yang paling sering mengalami cedera dengan lebih dari 250.000 pasien setiap tahun didiagnosis mengalami ACL robek dan sekitar 150. 000 di antaranya dilakukan tindakan operasi ACL. ACL adalah ligamen intraarticular yang mengontrol gerakan dan bertindak sebagai penstabil sendi, yang menghubungkan tulang paha ke tibia.
Potensi penyembuhan ACL buruk dan terbatas, sehingga diperlukan pembedahan. Diperlukan scaffold sintetis sebagai material penopang sementara hingga ACL asli terbentuk. Berdasarkan permasalahan yang dihadapi dalam pembuatan rekayasa jaringan ligamen, maka perkembangan penelitian fokus pada strategi untuk meningkatkan sifat mekaniknya.
Biomaterial yang digunakan sebagai scaffold ACL haruslah bersifat biokompatibel serta mempunyai kekuatan dan daya tahan terhadap pengaruh mekanik yang tinggi. Sifat lain seperti biodegradable juga dipertimbangkan dalam rekonstruksi ACL karena degradasinya dapat berjalan seiring dengan regenerasi jaringan asli. Penelitian biomaterial polimer saat ini untuk aplikasi tendon dan ligamen difokuskan untuk menemukan keseimbangan antara degradabilitas scaffold, produksi matriks sel, integritas structural dan sifat mekanis scaffold.
Polimer sintetis polylactic acid yang disingkat PLA, mempunyai waktu degradasi yang lebih lama yaitu 10 bulan sampai 4 tahun. PLA tidak menyebabkan foreign body reaction (reaksi benda asing) yang permanen. Polycaprolactone (PCL) merupakan jenis polimer lain yang biasa digunakan sebagai alternative lain untuk rekonstruksi ACL.
PCL adalah polimer semikristalin yang terdegradasi pada tingkat yang lebih rendah dibanding PLA, memiliki waktu degradasi 2-3 tahun. PCL memiliki titik leleh rendah yaitu 56-64 derajat Celsius. PCL memiliki perkiraan modulus elastis 0,4 GPA. Karena memiliki laju degradasi yang rendah, scaffolds yang difabrikasi dari PCL dapat memberikan ketahanan yang lama pada rekayasa jaringan di sekitarnya.
Nanofiber dapat dibuat menjadi berbagai bentuk dan ukuran untuk meningkatkan sifat mekaniknya, salah satunya dengan menggunakan metode kepang. Dalam penelitian ini, dibuat scaffold nanofiber berbahan dasar PLA-PCL yang dengan variasi kepang 3, 4, dan 6 dengan sudut kepang 60° dan 80°.
Hasil terbaik ditinjau dari sifat mekanik scaffold nanofiber PLA-PCL adalah pada sampel yang dikepang dengan 6 jalinan-sudut 60°. Metode kepang dengan sudut lebih kecil dan jumlah jalinan lebih banyak dapat meningkatkan sifat mekanik karena strukturnya lebih rapat dan ikatannya lebih kuat ketika diberikan gaya tarikan. Sampel yang terdegradasi paling lama adalah sampel dengan 4 jalinan dan sudut 60°. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa scaffold nanofiber PLA-PCL telah memenuhi syarat sebagai scaffold ACL, walaupun pengembangan untuk mendapatkan scaffold yang lebih baik harus terus dilakukan.
Penulis: Dr Aminatun, Ir MSi
Sumber: Braids Structure Design of Scaffold Ligament Based on Polylactic Acid-Polycaprolactone. Proceedings of the International Conference on Advanced Technology and Multidiscipline (ICATAM2022) AIP Conf. Proc. 3047, 050001 (2024)–050001-6; https://doi.org/10.1063/5.0194109 Published by AIP Publishing. 978-0-7354-4825-4/
