Karakterisasi Scaffold Hidroksiapatit Gipsum Puger-Pati Singkong Sebagai Bone Graft Menggunakan Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray

Abstract

Kehilangan gigi sering terjadi di masyarakat dan berdampak pada struktur orofasial, termasuk tulang alveolar. Berdasarkan data SKI 2023, prevalensi kehilangan gigi di Indonesia mencapai 21%. Kehilangan gigi dapat diikuti resorpsi tulang alveolar hingga 11%–26% secara vertikal dan 29%–63% secara horizontal dalam enam bulan pertama setelah pencabutan gigi. Socket preservation dengan bone graft dapat menjaga dimensi dan kontur tulang alveolar. Bone graft digunakan untuk mengisi defek tulang dan mendukung regenerasi. Terdapat empat jenis bone graft meliputi autograft, allograft, xenograft, dan alloplast. Alloplast, khususnya hidroksiapatit (HA), banyak digunakan karena biokompatibel dan osteokonduktif. Di Jember, gipsum Puger telah disintesis menjadi hidroksiapatit gipsum Puger (HAGP). Untuk pembuatan scaffold, HAGP dikombinasikan dengan pati singkong guna mengatasi kekurangan hidroksiapatit yakni compressive strength yang lemah dan rapuh. Penelitian sebelumnya oleh Naini & Rachmawati (2023) hanya meninjau ukuran pori scaffold HAGP, tetapi tidak membahas mengenai morfologi bentuk pori dan kekasaran permukaan. Bentuk pori irregular memiliki biomimetik lebih baik dibanding bentuk pori regular karena menyerupai struktur tulang trabekular sehingga dapat meningkatkan kemampuan scaffold dalam menyediakan lingkungan yang sesuai untuk proliferasi dan diferensiasi sel osteoblas dalam proses pembentukan jaringan tulang. Kekasaran permukaan penting untuk mendukung adsorpsi protein dan adhesi sel. Uji X-Ray Fluorescence (XRF) memberikan informasi mengenai jumlah kalsium (Ca) dan fosfor (P) serbuk HAGP-pati singkong, tetapi tidak membahas mengenai pemetaan komposisi unsur pada scaffold HAGP-pati singkong. Distribusi Ca dan P yang merata dalam struktur ix scaffold sangat penting untuk memaksimalkan sifat bioaktif hidroksiapatit pada seluruh struktur scaffold dan mempertahankan kekuatan mekanis scaffold. Penelitian ini bertujuan melakukan karakterisasi scaffold HAGP-pati singkong sebagai bone graft menggunakan Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX) untuk memperoleh informasi morfologi dan pemetaan unsur penyusunnya. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif. Scaffold HAGP-pati singkong dibuat dari HAGP yang dikombinasikan dengan pati singkong dan gelatin dengan rasio 50:50 (w/w) menggunakan metode freeze drying. Karakterisasi meliputi morfologi permukaan (bentuk, ukuran, dan kekasaran pori) dan pemetaan unsur penyusun (distribusi dan persentase unsur) scaffold dengan SEM-EDX. Sampel terdiri dari dua scaffold serupa untuk memperoleh citra penampang permukaan dan melintang. Analisis data dilakukan secara deskriptif naratif dengan menjelaskan karakteristik visual yang tampak pada hasil citra SEM-EDX. Ukuran pori dianalisis menggunakan software ImageJ. Hasil citra gambar Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan bahwa scaffold HAGP-pati singkong memiliki pori irregular yang saling terkoneksi dan terdistribusi merata. Scaffold HAGP-pati singkong memiliki pori multiskala mencakup mikropori dan makropori yang berkisar antara 25,77–354,26μm. Ukuran tersebut telah memenuhi syarat ideal ukuran pori bone graft scaffold yakni berada dalam rentang 20–400μm yang optimal untuk mendukung proliferasi sel, difusi nutrien, migrasi sel, dan angiogenesis. Scaffold HAGP-pati singkong mengandung unsur kalsium, fosfor, oksigen, karbon, dan nitrogen dengan distribusi hidroksiapatit yang relatif merata pada dinding pori. Hasil penelitian ini sesuai dengan hipotesis yaitu scaffold HAGP-pati singkong memiliki karakteristik morfologi dan pemetaan kandungan unsur yang sesuai sebagai bone graft berdasarkan hasil karakterisasi menggunakan SEM-EDX.