Terapi bedah rekonstruksi jaringan merupakan prosedur yang sering dilakukan di seluruh dunia, dengan lebih dari 4.500.000 prosedur bedah rekonstruksi dilakukan setiap tahun. Rekonstruksi tulang dapat dilakukan dengan mengaplikasikan material substitusi pada daerah yang mengalami defek guna memfasilitasi penyembuhan defek tulang yang besar, serta mengembalikan anatomi dan fungsi organ. Bonegraft sering kali digunakan untuk elevasi dasar sinus, defek infraboni peri-implan, dan defek infraboni periodontal.
Xenograft dapat melengkapi kekurangan yang ditemukan pada autograft (bersumber dari diri pasien sendiri), allograft (bersumber dari donor manusia), dan alloplast (bahan sintetis alami seperti hidroksiapatit). Tulang kondilus femur sapi banyak diproses menjadi blok tulang (bone block) dengan dimensi maksimal 30x15x10 mm. Namun, dimensi ini terbatas, sehingga tulang rusuk (costae) sapi yang memiliki dimensi lebih panjang dipertimbangkan sebagai alternatif. Tulang rusuk sapi sering digunakan untuk menggantikan tulang mandibula manusia karena ukurannya yang menyerupai mandibula manusia. Dengan ukuran tiga dimensi dan lengkungan yang menyerupai korpus mandibula, costae sapi berpotensi menjadi material blok tulang yang baik untuk rekonstruksi defek mandibula besar.
Material substitusi yang baik harus memiliki sifat osteokonduksi, osteoinduksi, dan osteogenesis. Tulang merupakan material komposit yang terdiri dari komponen anorganik dan organik. Komponen anorganik utamanya adalah kristal hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2), sedangkan komponen organik tulang terdiri dari lebih dari 30 protein. Menurut beratnya, kandungan anorganik menyumbang sekitar 60% dari jaringan, sedangkan komponen organik membentuk sekitar 30%, dan sisanya adalah air sekitar 10%. Selain itu, material substitusi yang baik harus dapat memberikan dukungan mekanis dan menstimulasi regenerasi tulang dengan tujuan akhir penggantian tulang. Hal ini dapat diuji lebih lanjut melalui sifat fisik seperti bentuk kristal, ukuran pori, persentase porositas, kepadatan, dan kandungan tulang.
Penelitian ini menganalisis karakteristik blok cancellous costae freeze-dried bovine bone untuk menentukan apakah blok tersebut ideal sebagai material substitusi tulang. Pengujian yang dilakukan meliputi uji Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
untuk memeriksa gugus fungsi, uji X-Ray Diffraction (XRD) untuk memeriksa bentuk kristal, uji Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk memeriksa diameter pori, Energy Dispersive X-ray (EDX) untuk memeriksa kandungan unsur, serta Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry (ICP-OES) untuk memeriksa kandungan logam berat.
Hasil analisis FTIR menunjukkan bahwa sampel mengandung hidroksiapatit, kolagen, amina, dan karbonat dengan bentukan kristal amorf. Kristal kalsium karbonat amorf (ACC) menunjukkan karakteristik semi-kristal yang penting selama biomineralisasi. Analisis SEM menunjukkan diameter pori dengan rentang 50,89 µm hingga 530,7 µm, memenuhi standar diameter porositas material substitusi tulang (100 – 500 µm). Persentase porositas sebesar 80% mengindikasikan bahwa material ini dapat mendukung proliferasi dan diferensiasi sel tulang secara optimal.
Kandungan unsur dari hasil analisis EDX menunjukkan bahwa sampel mengandung unsur karbon, nitrogen, oksigen, fluor, mangan, alumunium, silikon, fosfor, dan kalsium dengan rasio kalsium/fosfor (Ca/P) sebesar 1,67, kandungan kalsium (Ca) dalam tulang berperan penting dalam metabolisme dan remodeling tulang, sementara fosfor (P) berkontribusi pada pembentukan kristal hidroksiapatit yang memberi kekuatan dan kekakuan pada tulang. Hsil ini memenuhi standar hidroksiapatit yang memiliki sifat mekanik baik dan kuat terhadap fraktur. Uji kepadatan menunjukkan nilai sebesar 0,33 g/cm3. Semakin tinggi persentase dan ukuran diameter pori, semakin rendah nilai kepadatan material substitusi tulang. Pengujian kandungan logam berat menunjukkan adanya kandungan timbal (Pb) dan nikel (Ni) di bawah batas maksimum (Pb <30 ppm, Ni <25 ppm), menunjukkan bahwa sampel ini aman digunakan sebagai material substitusi tulang.
Berdasarkan hasil penelitian ini, blok cancellous costae freeze-dried bovine bone memiliki karakteristik kimia dan fisik yang sesuai sebagai material substitusi tulang. Penelitian lebih lanjut, baik secara in vitro maupun in vivo, diperlukan untuk memvalidasi penggunaan blok tulang kanselus rusuk sapi ini sebagai material substitusi tulang.
Penulis: Reza Al Fessi
Link: h t t p : / / w w w . j i d m r . c o m / j o u r n a l / w p – c o n t e n t / u p l o a d s / 2024/03/18_D24_2991_Reza_Al_Fessi_Indonesia-Exp.pdf
Baca juga: Sel Punca Mesenkimal Tali Pusat Manusia Menurunkan Inflamasi dan Meningkatkan Vaskularisasi
