Diabetes melitus menjadi salah satu masalah kesehatan terbesar di Indonesia. Data International Diabetes Federation (IDF) menunjukkan bahwa pada tahun 2021 terdapat sekitar 19,4 juta penderita diabetes di Indonesia dan jumlah ini diperkirakan meningkat hingga 40,7 juta kasus pada tahun 2045. Salah satu komplikasi paling berbahaya adalah luka diabetes atau diabetic wound yang sulit sembuh dan dapat berujung pada amputasi.
Menjawab tantangan tersebut, tim peneliti dari Universitas Airlangga mengembangkan inovasi hidrogel berbasis nanozyme yang mampu mempercepat penyembuhan luka diabetes hanya dalam waktu tujuh hari. Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal internasional Nanotheranostics tahun 2026.
Inovasi tersebut menggabungkan nanopartikel cerium oxide (CeO₂), enzim glucose oxidase (GOx), serta hidrogel berbahan chitosan dan polyvinyl alcohol (PVA). Kombinasi ini menghasilkan material yang dapat merespons kadar gula tinggi pada luka diabetes sekaligus membantu mempercepat regenerasi jaringan.
Secara sederhana, teknologi ini bekerja seperti “kulit pintar”. Enzim GOx berfungsi mengubah glukosa berlebih menjadi senyawa lain, sedangkan nanopartikel CeO₂ bertindak sebagai nanozyme, yaitu material nano yang meniru fungsi enzim alami tubuh. CeO₂ mampu menetralisir reactive oxygen species (ROS), molekul berbahaya yang menyebabkan peradangan berkepanjangan pada luka diabetes.
Pada penderita diabetes, kadar ROS yang tinggi membuat luka sulit menutup dan mudah terinfeksi. Melalui aktivitas nanozyme, CeO₂ membantu menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen sehingga lingkungan luka menjadi lebih stabil dan proses penyembuhan berlangsung lebih cepat.
Untuk membuktikan efektivitasnya, para peneliti melakukan berbagai pengujian mulai dari simulasi komputer tingkat molekuler (in silico), karakterisasi material, uji antibakteri, hingga uji in vivo pada hewan model diabetes. Hasil simulasi menunjukkan bahwa struktur enzim GOx tetap stabil ketika dipadukan dengan CeO₂, chitosan, dan PVA. Stabilitas ini penting agar proses katalitik tetap berjalan optimal selama penyembuhan luka.
Karakterisasi material menggunakan UV-Vis dan FT-IR juga membuktikan keberhasilan integrasi seluruh komponen hidrogel. Ukuran nanopartikel yang dihasilkan berada pada rentang ideal untuk aplikasi medis transdermal dan memiliki distribusi partikel yang homogen.
Salah satu keunggulan hidrogel ini adalah sifat biodegradabelnya. Formulasi terbaik, yaitu CeO₂@GOx dengan rasio 4:1, menunjukkan tingkat degradasi hingga 90,3% dalam delapan hari. Artinya, material dapat terurai secara alami tanpa meninggalkan residu berbahaya pada tubuh.
Selain mempercepat penyembuhan, hidrogel nanozyme ini juga memiliki aktivitas antibakteri terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus, dua bakteri yang sering menyebabkan infeksi pada luka diabetes. Meskipun daya hambatnya masih tergolong moderat dibanding antibiotik komersial, hasil ini menunjukkan potensi besar sebagai terapi luka yang lebih aman dan minim risiko resistensi antibiotik.
Keberhasilan utama penelitian terlihat pada uji in vivo. Tikus diabetes yang diberi hidrogel CeO₂@GOx 4:1 mengalami penutupan luka sempurna dalam tujuh hari. Hasil ini bahkan lebih baik dibanding pengobatan konvensional menggunakan salep povidone iodine.
Penelitian ini menunjukkan bahwa nanoteknologi memiliki potensi besar dalam dunia medis, khususnya untuk penanganan luka diabetes. Inovasi hidrogel nanozyme ini tidak hanya membuka peluang terapi yang lebih efektif, tetapi juga mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs) poin 3 tentang kehidupan sehat dan kesejahteraan. Dengan pengembangan lebih lanjut, teknologi “kulit pintar” ini berpotensi menjadi solusi masa depan bagi jutaan penderita diabetes.
Penulis: Suhailah Hayaza
