Tuberkulosis (TB) tidak hanya menyerang paru-paru. Pada banyak kasus, bakteri Mycobacterium tuberculosis juga merusak tulang belakang, menyebabkan deformitas serius dan gangguan saraf. Penanganan kondisi ini tidak cukup hanya dengan antibiotik oral. Jaringan tulang yang sudah rusak perlu dibersihkan, diganti dengan scaffold (rangka tulang buatan), sekaligus diberi terapi obat langsung di lokasi infeksi.
Di sinilah peran Injectable Bone Substitute (IBS), sebuah pasta berbasis hidroksiapatit–gelatin yang dapat disuntikkan ke dalam scaffold tulang. IBS ini mengandung antibiotik streptomisin yang dilepaskan perlahan selama proses degradasi material di dalam tubuh. Namun muncul pertanyaan penting: bagaimana cara memantau proses degradasi IBS dan pelepasan obatnya secara real-time?
Penelitian ini menawarkan pendekatan yang tidak biasa: menggunakan Electrical Impedance Spectroscopy (EIS), teknik ini biasanya dipakai untuk karakterisasi jaringan biologis, sebagai alat pemantau degradasi material tulang dan pelepasan obat. Hasil mikroskop menunjukkan bahwa IBS benar-benar mengisi pori scaffold dengan baik. Selama 5 minggu perendaman, massa scaffold berkurang hingga 15,17%, menandakan degradasi IBS.
Uji UV–Vis menunjukkan tren yang jelas: semakin lama waktu perendaman, semakin tinggi konsentrasi streptomisin yang dilepaskan. Artinya, IBS bekerja efektif sebagai sistem penghantar obat lokal selama fase awal penyembuhan tulang. Yang paling menarik adalah hasil EIS. Ketika data impedansi diplot dalam grafik Nyquist dan dimodelkan sebagai rangkaian RC paralel, ditemukan bahwa: Nilai resistansi (R) turun signifikan seiring degradasi dan Terdapat korelasi sangat kuat antara nilai R dengan konsentrasi streptomisin hasil UV–Vis (R² = 0,9325). Dengan kata lain, tanpa melihat obatnya secara langsung, perubahan hambatan elektrik scaffold sudah cukup untuk memprediksi berapa banyak IBS yang telah terdegradasi dan obat yang dilepaskan.
Temuan ini membuka peluang besar. Jika EIS dapat digunakan untuk memantau degradasi scaffold dan pelepasan obat di laboratorium, maka di masa depan teknik ini berpotensi diterapkan langsung pada pasien setelah scaffold ditanamkan, tanpa perlu prosedur invasif. Dokter dapat mengetahui apakah obat masih dilepaskan, apakah scaffold masih utuh, atau apakah proses penyembuhan tulang berjalan baik—cukup melalui pengukuran elektrik dari luar tubuh.
Penelitian ini menunjukkan bahwa EIS bukan hanya alat diagnosis jaringan, tetapi juga dapat menjadi alat monitoring cerdas untuk biomaterial dan sistem penghantar obat di dalam tubuh. Sebuah langkah penting menuju smart bone implant di masa depan.
Penulis: Prof. Dr. Khusnul Ain, S.T, M.Si.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Inas Amira, Dyah Hikmawati, Kamilia, Khusnul Ain, Ade Agung Harnawan, Bayu Ariwanto, Inten Firdausi Wardhani, Suprijanto, Sari Ayu Wulandari, Hesty Susanti, Andi Besse Firdausiah Mansur, Ahmad Hoirul Basori, 2026, The Degradation Test of IBS (Injectable Bone Substitutes) Paste Scaffold Using EIS (Electrical Impedance Spectroscopy) Methods, Jurnal Teknologi, Vol. 88(1), pp. 1359-1367.
DOI: doi.org/10.11113/jurnalteknologi.v88.23560
