“Karakteristik Scaffold Hidroksiapatit Limbah Dental Gypsum Tipe II (DGHA II)-Gelatin Menggunakan Metode Freeze Drying dengan Rasio Komposisi yang Berbeda

Abstract

Scaffold merupakan suatu kerangka jaringan atau material penyangga yang berbentuk tiga dimensi (3D) berfungsi untuk menggantikan tulang yang mengalami kecacatan sehingga terjadi regenerasi jaringan. Scaffold yang ideal harus memiliki sifat biokompatibilitas, biodegradabilitas, osteokonduktif, osteoinduktif, oseointegratif, sifat mekanik sesuai, dan porositas yang dapat mendukung pertumbuhan jaringan tulang. Hidroksiapatit Ca10(PO4)6(OH)2 merupakan biomaterial yang banyak digunakan sebagai scaffold karena memiliki sifat biokompatibel, osteoinduktif, osteokonduktif, serta osteointegratif, akan tetapi hidroksiapatit juga memiliki kekurangan yaitu terkait dengan yaitu rapuh, tidak dapat menahan beban, waktu degradasi yang lama dan porositasnya yang kurang sesuai dengan syarat ideal scaffold. Untuk menyempurnakan sifat mekanik dan porositas hidroksiapatit, dapat dilakukan modifikasi pembuatan komposit dengan menambahkan polimer sebagai serat/ agar didapatkan komposit yang lebih cocok dengan karakteristik mekanik dan porositas yang sesuai untuk implan tulang yang lebih kuat. Polimer yang dapat digunakan adalah gelatin yang bersifat elastis. Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan pembuatan scaffold DGHA II-Gelatin dengan rasio komposisi yang berbeda menggunakan metode freeze drying kemudian melakukan karakterisasi dengan melihat morfologi, porositas dan kekuatan tekannya. Hidroksiapatit didapatkan dari hasil sintesis limbah dental gypsum tipe II (DGHA II) dengan menggunakan metode hidrotermal. Gelatin yang digunakan didapatkan dari Laboratorium Bio Analitika Surabaya yang berasal dari tulang sapi. Sampel dibuat dengan menggabungkan 2 material tersebut dengan 3 variasi komposisi hidroksiapatit pada masing-masing kelompok yaitu DGHA II 25% Gelatin, DGHA II 50%-Gelatin, dan DGHA II 75%-Gelatin kemudian di freeze drying. Hasil sintesis scaffoldnya kemudian di uji karakteristik dengan SEM, uji porositas dan uji sifat mekanis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh kelompok sampel memiliki karakteristik yang berbeda. Karakterisasi SEM pada semua kelompok terlihat memiliki tepi pori yang ireguler, struktur pori yang terkoneksi, dan ukuran yang tidak homogen. Pada ukuran diameter pori dan luas pori menunjukkan hasil yang berbeda pada setiap kelompok. Secara berurutan dari yang terbesar hingga kecil adalah scaffold DGHA II 25%-Gelatin memiliki range diameter pori 146,23 – 515,44 µm serta range luas pori 5112,09-9379,53 µm2, scaffold DGHA II 50% Gelatin memiliki range diameter pori 93,86 – 262,87 µm dan range luas pori 3418,85-10619,37 µm2, dan DGHA II 75%-Gelatin memiliki range diameter pori 78,81 – 141,22 µm dan range luas pori 2161,56-8998,44 µm2. Karakteristik prosentase porositas menunjukkan hasil yang berbeda setiap kelompok. Secara berurutan dari yang terbesar hingga kecil adalah pada scaffold DGHA II 25%-Gelatin memiliki porositas 90,44%, scaffold DGHA II 50% Gelatin 84,02% dan scaffold DGHA II 75%-Gelatin 81,57%. Karakteristik sifat mekanik menunjukkan hasil yang berbeda setiap kelompok. Pada DGHA II 25%-Gelatin kekuatan tekannya paling rendah yaitu 1,82 MPa dengan modulus elastisitas 348,83 MPa, scaffold DGHA II 50% Gelatin dengan kekuatan tekan terbesar kedua yaitu 2,19 MPa dan modulus elastisitas 7994,41 MPa, dan scaffold DGHA II 75%-gelatin yang kekuatan tekannya paling besar yaitu 2,48 MPa dengan modulus elastisitas 5377,82 MPa.