Penyakit ginjal kronis (PGK) merupakan kondisi progresif yang ditandai oleh penurunan fungsi ginjal dan, pada tahap yang paling berat, dapat menyebabkan gagal ginjal total. Meskipun hemodialisis masih menjadi terapi konvensional yang umum digunakan, penerapannya sering menghadapi keterbatasan, termasuk biaya operasional yang tinggi serta kemampuan yang kurang optimal dalam menghilangkan jenis toksin tertentu, khususnya molekul berukuran menengah dan toksin uremik yang terikat pada protein. Oleh karena itu, hemoperfusi telah berkembang sebagai salah satu alternatif terapi ekstrakorporeal yang menjanjikan melalui pemanfaatan material adsorben untuk menangkap dan menghilangkan toksin dari sirkulasi darah.
Penelitian ini membahas pengembangan membran komposit berbasis polietersulfon (PES) dan powdered activated carbon (PAC) untuk mendukung aplikasi hemoperfusi dalam pemurnian darah. Membran dibuat menggunakan metode non-solvent-induced phase separation (NIPS) dengan penambahan polyethylene glycol (PEG) sebagai agen pembentuk pori dan peningkat hidrofilisitas. Penelitian secara khusus mengevaluasi pengaruh berat molekul PEG, yaitu 200, 400, 600, dan 1000 Da, terhadap morfologi serta sifat transport membran. Karakterisasi dilakukan melalui pengamatan morfologi, pengukuran fluks air, porositas, water contact angle (WCA), ukuran pori, dan kemampuan penolakan bovine serum albumin (BSA).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan berat molekul PEG hingga 600 Da memberikan peningkatan performa membran, dengan PEG 600 menghasilkan kombinasi karakteristik terbaik berupa fluks air sebesar 420,88 LMH/bar, porositas 74,74%, dan WCA 37,11°. Membran dengan PEG 600 juga menunjukkan kemampuan penolakan BSA yang tinggi, yaitu 96,09%, dengan radius pori rata-rata 3,64 nm. Namun, peningkatan berat molekul PEG hingga 1000 Da menyebabkan sedikit penurunan pada beberapa karakteristik membran yang dikaitkan dengan meningkatnya viskositas larutan dope dan perubahan kinetika inversi fasa. Berdasarkan hasil tersebut, PEG 600 Da memberikan keseimbangan paling baik antara permeabilitas, hidrofilisitas, porositas, dan retensi protein, sehingga membran PES–PAC dengan PEG 600 berpotensi untuk dikembangkan lebih lanjut sebagai membran untuk aplikasi hemoperfusi..
Penelitian ini menunjukkan bahwa variasi berat molekul polyethylene glycol (PEG) memberikan pengaruh yang signifikan terhadap morfologi dan sifat transport membran komposit PES–activated carbon yang dibuat menggunakan metode non-solvent-induced phase separation (NIPS). Penambahan PEG meningkatkan porositas, hidrofilisitas, dan permeabilitas membran hingga mencapai kondisi optimum pada PEG dengan berat molekul 600 Da. Membran PES–PAC–PEG 600 menunjukkan performa terbaik dengan fluks air sebesar 420,88 LMH/bar, porositas 74,74%, dan water contact angle sebesar 37,11°. Selain itu, membran tersebut mampu memberikan BSA rejection sebesar 96,09% dengan radius pori rata-rata 3,64 nm.
Secara keseluruhan, PEG 600 Da memberikan keseimbangan paling optimal antara permeabilitas, hidrofilisitas, porositas, dan kemampuan retensi protein. Peningkatan berat molekul PEG hingga 1000 Da tidak memberikan peningkatan performa lebih lanjut dan justru menyebabkan penurunan pada beberapa parameter membran, yang berkaitan dengan peningkatan viskositas larutan dope dan perubahan kinetika inversi fasa. Berdasarkan karakteristik tersebut, membran PES–PAC yang dimodifikasi dengan PEG 600 Da memiliki potensi sebagai kandidat membran untuk aplikasi hemoperfusi, khususnya dalam pengembangan sistem pemurnian darah yang mengombinasikan proses pemisahan dan adsorpsi.
Penulis: Gunawan Setia Prihandana
Informasi detail artikel: https://www.mdpi.com/3984662
