Universitas Airlangga Official Website

Karakteristik dan Potensi Karbonat Hidroksiapatit Berbasis Batu Kapur terhadap Viabilitas dan Proliferasi Stem Sel Tali Pusat Manusia

Foto by Liputan6.com

Prevalensi penyakit periodontal pada semua kelompok umur di indonesia adalah 96,58%.Berdasarkan data WHO tahun 2018 penyakit periodontal parah sehingga menyebabkan defek tulang dan hilangnya gigi, ditemukan pada 15-20% orang dewasa berusia paruh baya sekitar usia 35-44 tahun. Kebutuhan akan bone graft di Amerika Serikat  mencapai lebih dari 1,5 juta graft setiap tahun, bahkan di seluruh dunia dapat mencapai dua kali lipat pada tahun 2020.   Autograft merupakan gold standar dari bone graft, tetapi ketersediaanya minimal, sehingga untuk memenuhi kebutuhan bone graft yang tinggi para ilmuwan banyak melakukan penelitian untuk menemukan sumber-sumber material yang sesuai untuk menghasilkan bone graft.

Material bone graft harus memiliki sifat yang menyerupai tulang, mampu menstimulasi pertumbuhan tulang, tidak menimbulkan reaksi penolakan dari tubuh dan karsinogenik, pasokan dalam jumlah yang cukup, kekuatan mekanik yang baik, minimal resiko morbiditas,  hidrofilik, mudah penanganannya serta biaya rendah.  Selain itu tidak toksik, mampu meningkatkan meningkatkan perlekatan dan proliferasi sel, mempunyai sifat kelarutan dan degradasi yang sesuai dengan waktu pembentukan tulang.

Saat ini para ilmuwan melakukan penelitian, di dapatkan bahwa HA mampu di ekstraksi dari Batu kapur yang mengandung banyak kalsium karbonat untuk menjadi alternatif dibidang  kesehatan sebagai pengganti kerusakan pada tulang manusia. Batu kapur yang banyak mengandung kalsium karbonat sangat mirip dengan kandungan tulang manusia yaitu hidroksiapatit yang merupakan unsur atau kelompok apatit.

Karbonat hidroksi apatit (CHA) adalah versi nonstoikiometri dari hidroksiapatit. Substitusi karbonat di struktur kristal diketahui dapat melemahkan struktur apatit dan membuatnya lebih mudah larut, sehingga CHA secara kimiawi lebih mirip dengan konstituen tulang manusia.  Dibandingkan dengaan hidroksiapatit, CHA memiliki keunggulan sifat dalam kaitannya dengan proses remodeling tulang.

Karbonat hidroksi apatit (CHA) berbasis batu kapur dari Cirebon Jawa Barat, diekstraksi oleh Balai Besar Keramik Indonesia merupakan material biokeramik mempunyai peluang untuk diaplikasikan dalam dunia medis sebagai bone substitute untuk terapi defek tulang, sehingga beberapa syarat harus terpenuhi, salah satunya adalah biokompatibilitas.Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui viabilitas dan proliferasi hUMSCs  pada CHA berbasis batu kapur.  Mengetahui potensi  CHA sebagai kandidat biomaterial bone graft  yang memanfaatkan salah satu  hasil batu kapur. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui viabilitas dan proliferasi hUMSCs  pada KA berbasis batu kapur.  Mengetahui potensi  CHA sebagai kandidat biomaterial bone graft  yang memanfaatkan salah satu  hasil batu kapur.

Telah diakukan penelitian tentang karakteristik Karbonat hidroksi apatit dari batu kapur. Uji fisik CHA bertujuan untuk menentukan gugus fungsi, gambaran bentuk partikel dan komposisi. Penentuan gugus fungsi dilakukan melalui uji denngn alat Fourier Transform Infra Red  yang dapat  mengidentifikasi adanya gugus fungsi. Bentukan partikel dilakukan melalui uji X – Ray Diffraction yang hasilnya dibandingkan dengan data Joint Committee Powder Diffraction Standard. Komposisi dari CHA berbahan dasar batu kapur menggunakan uji Energy Dispersive X-ray. Uji viabilitas sel merupakan parameter yang penting dalam konsep rekayasa jaringan karena pengujian ini dilakukan untuk mengetahui toksisitas dari suatu material. Pada penelitian ini dilakukan uji viabilitas dan proliferasi hUCMSC setelah kontak dengan CHA berbasis batu kapur dengan dosis 50µg/ml, 25µg/ml, 12,50µg/ml, 6,25µg/ml.  Viabilitas Sel yang hidup menunjukkan metabolisme aktif mitokondria yang mampu mengubah zat MTT menjadi produk formazan yang berwarna ungu. Sel yang telah mati kehilangan kemampuan mengubah substrat MTT menjadi formazan, sehingga pembentukan warna dapat menjadi marker sel hidup.

Hasil penelitian ini menyimpulkan Karbonat hidroksiapatit (CHA) Balai Keramik Indonesia memiliki gugus fungsi hidroksil, pospat  dan karbonat. Bentukan partikel kristal, dengan komposisi unsur O, Ca, dan P serta perbandingan Ca/P 1,67. Pada semua dosis yang di uji tidak toksik terhadap sel Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cell (hUCMSC) dan mempunyai kemampuan meningkatkan proliferasi hUCMSC. Sehingga material ini berpotensi sebagai bone graft.

Penulis: Devi Rianti,  Anita Yuliati

Link Jurnal: https://scholar.unair.ac.id/en/publications/the-characteristics-and-potency-of-limestone-based-carbonate-hydr