Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kasus fraktur tulang tanpa disadari sangat umum terjadi di dunia. Hal ini dapat disebabkan oleh faktor eksternal seperti kecelakaan maupun faktor internal seperti usia. Seiring bertambahnya umur, kemampuan tulang untuk meregenerasi dirinya sendiri menjadi semakin berkurang. Oleh karena itu, dibutuhkan intervensi medis berupa perancah untuk membantu proses penyembuhan fraktur pada lansia. Penelitian ini melakukan fabrikasi perancah komposit berbahan dasar polyvinyl alcohol (PVA) dan polycaprolactone (PCL) dengan variasi konsentrasi ZrO2 (zirkonium dioksida) dan modifikasi permukaan perancah menggunakan gelatin. Perancah difabrikasi dengan metode freeze drying. Kombinasi PVA dan PCL dapat membantu memperlambat proses degradasi dalam tubuh, sehingga perancah mampu memberikan topangan hingga tulang sembuh secara sempurna. Penambahan gelatin pada permukaan perancah berfungsi untuk meningkatkan bioaktivitas perancah. Penambahan ZrO2 dilakukan untuk menambah agen antibakterial serta meningkatkan proliferasi sel. Untuk melihat pengaruh penambahan ZrO2 terhadap karakteristik biologis perancah komposit PVA/PCL dengan pelapisan gelatin untuk rekayasa jaringan tulang, dilakukan uji viabilitas serta uji diferensiasi dengan pewarnaan alizarin merah. Hasil uji viabilitas menunjukkan keunggulan pada perancah 2,5% ZrO2 dengan nilai 90,14%, 5% ZrO2 dengan nilai 90,07%, dan 7,5% ZrO2 dengan nilai 89,19% di hari terakhir pengujian. Absorbansi tertinggi untuk hasil uji MTT ditunjukkan pada perancah 5% ZrO2 dengan nilai 0,447, 2,5% ZrO2 dengan nilai 0,388, dan PVA/PCL dengan nilai 0,372. Uji diferensiasi menunjukkan penambahan ZrO2 dengan kadar 2,5% dapat mendukung diferensiasi osteogenik namun hasilnya belum optimal. Penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa perancah dengan kombinasi material PVA, PCL, ZrO2, dan gelatin yang dibuat dengan metode freeze dry dan modifikasi permukaan memiliki potensi untuk aplikasi rekayasa jaringan tulang. ......Cases of bone fractures are very common worldwide. Fractures can be caused by external factors such as accidents, or internal factors such as aging. As people age, the bone’s ability to regenerate itself decreases. Therefore, medical intervention in the form of bone scaffold is needed to help the fracture healing process of the elderly. This study is aiming to fabricate composite scaffolds made from polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL) with various concentration of ZrO2 (zirconium dioxide) and surface modification of the scaffold using gelatin. The scaffold is fabricated using the freeze-drying method. The combination of PVA and PCL can help slow down the scaffold’s degradation inside the body, so that the scaffold will be able to provide support until the bones heal completely. The addition of gelatin to the surface serves to increase the bioactivity of the scaffold. The addition of ZrO2 serves to add antibacterial agents and increase cell proliferation. To see the effect of adding ZrO2 on the biological characteristics of PVA/PCL scaffolds with gelatin coating for bone tissue engineering, assays such as viability assays and osteogenic differentiation with alizarin red staining. Both viability assay shows superior results of 2,5% ZrO2 scaffolds with 90,14% of viability, 5% ZrO2 scaffold with 90,07% of viability, and 7,5% ZrO2 scaffold with 89,19% of viability on the last day of the assay. Absorbance from MTT assay shows superior results of 5% ZrO2 scaffold with a value of 0,447, 2,5% ZrO2 scaffold with a value of 0,388, and PVA/PCL scaffold with a value of 0,372. Osteogenic differentiation assay shows only the 2,5% ZrO2 scaffold is capable of inducing ostegenic differentiation. Hence, the fabrication of bone scaffold with the combination of PVA, PCL, ZrO2, and gelatin using freeze dry method and surface modification has potential to be used for bone tissue engineering.

Abstrak :
ABSTRAK
Karena tingginya jumlah kasus patah tulang di Indonesia, pengembangan perancah tulang adalah salah satu solusi untuk memperbaiki struktur tulang yang rusak. Dalam pembuatan scaffold tulang, ada beberapa parameter yang harus dipenuhi seperti morfologi, ukuran pori, sifat mekanik, sifat biokompatibilitas, dan sifat antibakteri. Salah satu agen antibakteri yang dapat digunakan untuk perancah tulang adalah perak nitrat (AgNO3). Dalam penelitian ini, AgNO3 dengan berbagai konsentrasi (0,005, 0,01, 0,02, dan 0,1 M) ditambahkan dalam scaffold tulang HA-kitosan yang disintesis melalui proses pengeringan beku. Sintesis ini menghasilkan perancah tulang dalam bentuk struktur berpori yang saling berhubungan. Pengujian yang dilakukan adalah Fourier transform infra red (FTIR), pemindaian mikroskop elektron (SEM), x-ray dispersif energi (EDX), dan uji antibakteri. Pengujian SEM-EDX menunjukkan morfologi berpori dengan ukuran rata-rata 68,32 μm dalam perancah tulang tanpa AgNO3 dan 16,66 μm dalam perancah tulang dengan penambahan AgNO3. Pengujian antibakteri menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi perak nitrat yang digunakan, semakin besar diameter zona hambat yang dihasilkan.

---

ABSTRACT
Due to the high number of fracture cases in Indonesia, the development of bone scaffolding is one solution to repair damaged bone structure. In making bone scaffolding, there are several parameters that must be met such as morphology, pore size, mechanical properties, biocompatibility, and antibacterial properties. One of the antibacterial agents that can be used for bone scaffolding is silver nitrate (AgNO3). In this study, AgNO3 with various concentrations (0.005, 0.01, 0.02 and 0.1 M) was added to the HA-chitosan scaffold bone synthesized through the freeze-drying process. This synthesis produces bone scaffolding in the form of interconnected porous structures. Tests carried out are Fourier transform infra red (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray (EDX), and antibacterial test. SEM-EDX testing showed porous morphology with an average size of 68.32 μm in bone scaffolding without AgNO3 and 16.66 μm in bone scaffolding with the addition of AgNO3. Antibacterial testing showed that the greater the concentration of silver nitrate used, the greater the diameter of the inhibitory zone produced.

Abstrak :
Tulang adalah jaringan ikat dan merupakan bagian tubuh paling penting. Cacat tulang akibat trauma dan penyakit tulang menjadi salah satu masalah yang signifikan saat ini. Osteoarthritis (OA) adalah salah satu penyakit tulang rawan dengan prevalensi yang terus meningkat setiap tahunnya. Rekayasa jaringan tulang menjadi pengobatan alternatif dengan kombinasi sel, perancah, dan faktor sinyal. Perancah tulang harus memiliki sifat mekanik yang serupa dengan tulang, biokompatibilitas, dan biodegradabilitas yang baik. Pemilihan material yang tepat sangat penting dalam pembuatan perancah tulang karena biomaterial memiliki peranan penting dalam rekayasa jaringan tulang. Biomaterial seperti logam, polimer natural, polimer sintetis, keramik, dan kompositnya telah banyak digunakan dalam aplikasi biomedis. Kolagen tipe I merupakan salah satu biomaterial yang sering digunakan untuk perancah tulang. Pada penelitian ini, kolagen diekstrak dari ikan king kobia menggunakan metode deep eutectic solvent (DES). Kolagen tipe I hasil ekstraksi dengan metode DES memiliki yield sebesar 20.318%. Kolagen dikarakterisasi menggunakan SEM dan FTIR. Kolagen hasil ekstraksi digunakan dapat digunakan sebagai material perancah tulang dengan campuran alginat dan PVA. Perancah Kol/Alg/PVA dikarakterisasi dengan pengujian SEM, FTIR, uji tekan, porositas, laju degradasi, dan swelling. Perancah Kol/Alg/PVA memiliki porositas sebesar 29,98% dan memiliki laju degradasi yang bagus. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa perancah dapat digunakan untuk aplikasi perancah tulang. ......Bones are connective tissue and are the most important part of the body. Bone deformities due to trauma and bone disease are a significant problem today. Osteoarthritis (OA) is a cartilage disease with a prevalence that continues to increase every year. Bone tissue engineering is an alternative treatment with a combination of cells, scaffolds and signaling factors. Bone scaffolds must have mechanical properties similar to bone, good biocompatibility and biodegradability. Selection of the right material is very important in the manufacture of bone scaffolds because biomaterials play an important role in bone tissue engineering. Biomaterials such as metals, natural polymers, synthetic polymers, ceramics and their composites have been widely used in biomedical applications. Type I collagen is one of the most frequently used biomaterials for bone scaffolding. In this study, collagen was extracted from king kobia fish using the deep eutectic solvent (DES) method. Type I collagen extracted using the DES method has a yield of 20.318%. Collagen was characterized using SEM and FTIR. Extracted collagen can be used as a bone scaffolding material with a mixture of alginate and PVA. Col/Alg/PVA scaffolds were characterized by SEM, FTIR, compression test, porosity, degradation rate, and swelling. The Col/Alg/PVA scaffold had a porosity of 29.98% and had a good degradation rate. The characterization results show that the scaffold can be used for bone scaffold applications.

Abstrak :
Pengembangan rekayasa jaringan pada makhuk hidup berkembang sangat pesat. Berbagai metode dan bahan telah diteliti untuk mencari parameter dan metode terbaik untuk menghasilkan rekayasa jaringan. Terdapat kesulitan dalam proses pembuatan perancah tulang (bone scaffold) akibat desain tulang yang kompleks, sehingga pada penelitian ini dilakukan sintesis perancah tulang menggunakan 3D-Printing (3DP) untuk menghasilkan perancah tulang dengan ukuran porositas yang seragam dan terhubung dengan baik agar dapat mendukung pertumbuhan jaringan sel tulang. Penelitian ini menggunakan polylactic acid dan polyamide66-carbon filler dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh persentase pengisi (infill percentage) pada 3DP sebesar 40%, 50% dan 60% terhadap kekuatan mekanik dan laju degradasi. Kenaikan persentase pengisi akan menghasilkan nilai kekuatan tekan yang tinggi, namun memiliki ukuran porositas yang rendah. Analisis laju degradasi dilakukan menggunakan media r-SBF dengan pengamatan 7 dan 14 hari. Spesimen dengan porositas tinggi akan memiliki laju degradasi yang tinggi. PLA dengan pengisi 40% memiliki persentase degradasi tertinggi 5.5% dengan waktu perendaman 14 menindikasikan terjadinya degradasi menyeluruh (bulk degradation), sedangkan yang terendah pada pengisi 60% PA66-CF 7 hari sebesar 0,85 % mengindikasikan terjadi erosi permukaan (surface erosion). Penggunaan PA66-CF dapat meningkatkan proses pengikatan mineral kalsium (Ca) dan fosfor (P) yang berguna saat proses penyembuhan tulang. ......The development of tissue engineering in living humans is growing very rapidly. Various methods and materials have been researched to find the best parameters and methods to produce tissue engineering. There are difficulties in the process of making bone scaffolds due to the complex design of the bones, so in this research, a bone scaffold was synthesized using 3D-Printing (3DP) to produce bone scaffolds with uniform porosity size and well connected to support growth bone cells. This study used polylactic acid and polyamide66-carbon filler to determine the effect of 40%, 50% and 60% infill percentage on 3DP on mechanical strength and degradation rate. Increasing the percentage of filler will result in a high compressive strength value, but has low porosity size. Rate of degradation was carried out using r-SBF with observations of 7 and 14 days. Specimens with high porosity have a high rate of degradation. PLA with 40% filler has the highest degradation percentage of 5.5% with an immersion time of 14 indicating bulk degradation, while the lowest at 60% PA66-CF 7 days at 0.85% indicates surface erosion. PA66-CF can increase the binding process of calcium (Ca) and phosphorus (P) minerals which are useful during the bone healing process.

Abstrak :
ABSTRAK
Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan scaffold, banyak dilakukan penelitian untuk meningkatkan kualitas daripada scaffold dalam berbagai aspek, termasuk dalam kemampuan perlindungan terhadap bakteri penyebab infeksi. Dalam penelitian ini, bone scaffold berbahan dasar kitosan-kolagen dengan penambahan seng oksida sebagai agen antibakteri. Terdapat empat variabel yang digunakan yaitu tanpa penambahan seng oksida dan dengan penambahan 1 , 3 , dan 5. Metode yang digunakan adalah Thermally Induced Phase Separation TIPS . Dari penelitian ini didapatkan scaffold berpori dan memiliki permukaan kasar yang teramati melalui SEM. Dari uji SEM juga terlihat bahwa semakin banyak seng oksida yang didapatkan, ukuran dan persentase pori semakin kecil. Karakterisasi dengan FTIR membuktikan bahwa dari proses ini didapatkan scaffold yang memiliki gugus fungsi yang sama dengan kitosan dan kolagen. Selanjutnya, hasil uji DSC-TGA menunjukkan bahwa proses pemanasan sampai 105 oC yang dilakukan pada dehydrothermal treatment DHT tidak menyebabkan degradasi pada scaffold karena dari grafik yang didapatkan terlihat bahwa kitosan dan kolagen memiliki temperatur degradasi yang lebih yaitu mencapai diatas 200 oC. Untuk mengetahui kemampuan aktivitas antibakterinya, scaffold diuji dengan menggunakan bakteri Escherichia coli dan Staphylococcus aureus. Hasilnya menunjukkan bahwa sampel tanpa penambahan seng oksida tidak memiliki aktivitas antibakteri. Sedangkan dengan penambahan 1, 3, dan 5 scaffold memiliki diameter zona hambat sebesar 1.25 mm, 1.68 mm, 2.50 mm terhadap bakteri E. coli dan 2.40 mm, 4.02 mm, 5.10 mm terhadap bakteri S. aureus. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa kekuatan perlindungan terhadap bakteri berbanding lurus dengan banyaknya seng oksida yang ditambahkan.

---

ABSTRACT
Along with the increasing need for scaffold, many studies have been conducted to improve the quality of scaffolds in various aspects, including the ability to against infectious bacteria. In this study, bone scaffold was made from chitosan collagen with the addition of zinc oxide as an antibacterial agent. There are four variables used without zinc oxide and with 1, 3, and 5 zinc oxide addition. Thermally Induced Phase Separation TIPS is used for the fabrication method. This process has successfully fabricated a porous scaffolds with rough contour that has been observed by SEM. However, SEM images of the scaffolds show that addition of more zinc oxide could reduce the percentage of porosity and pores size of the scaffold. Chemical characterization by using FTIR shows that the scaffolds have similar functional group to chitosan and collagen. Furthermore, the DSC TGA test result indicates that the heating process at 105 oC on dehydrothermal treatment DHT did not cause degradation of the scaffold, because the graph shows that chitosan and collagen have higher degradation temperatures that reach above 200 oC. Antibacterial testing was conducted using Escherichia coli and Staphylococcus aureus to observe the ability of scaffold to against bacteria. The result shows that scaffold without zinc oxide has no antibacterial activity, whereas scaffold with the addition of 1 , 3 , and 5 zinc oxide have antibacterial activities that are shown by inhibition zone diameter of 1.25 mm, 1.68 mm, 2.50 mm against E. coli and 2.40 mm, 4.02 mm, 5.10 mm against S. aureus. Thus it can be concluded that the strength of antibacterial activity is directly proportional to the amount of zinc oxide added to the scaffold.

Abstrak :
Tulang merupakan organ penting pembentuk kerangka manusia yang mampu meregenerasi dirinya sendiri, tetapi tidak selamanya memiliki kapabilitas regenerasi yang memadai. Intervensi medis dibutuhkan untuk membantu proses penyembuhan tulang pada kasus-kasus cedera berat, salah satunya dengan melakukan rekayasa jaringan tulang menggunakan perancah. Penelitian ini melakukan fabrikasi perancah komposit berbahan dasar PCL dan hidroksiapatit dengan variasi konsentrasi propolis dan modifikasi permukaan menggunakan gelatin. Material alami PCL dan hidroksiapatit digabungkan dengan material sintetis PCL untuk membantu memperlambat proses degradasi di dalam tubuh dan mempertahankan integritas struktural hingga waktu yang dibutuhkan tulang untuk melakukan regenerasi. Penambahan propolis dilakukan untuk membantu proses penyembuhan tulang. Perancah difabrikasi menggunakan metode solvent casting/particulate leaching (SCPL) dan pelapisan (coating) untuk memodifikasi permukaan. Untuk mengetahui biokompatibilitas perancah, dilakukan uji viabilitas sel secara langsung menggunakan hemasitometer dan viabilitas tidak langsung menggunakan uji MTT. Uji viabilitas yang dilakukan menunjukkan laju proliferasi dan viabilitas yang sangat baik terutama untuk perancah yang dilapisi gelatin dibanding perancah yang tidak dilapisi gelatin. Uji viabilitas juga menunjukkan hasil yang baik untuk perancah dengan penambahan konsentrasi propolis 5% dan 7%. Proliferasi tertinggi ada pada perancah PCL/HAp + gelatin dengan kenaikan 993,02%, PCL/HAp/prop5% + gelatin dengan kenaikan 680,85%, dan PCL/HAp/prop7% + gelatin dengan kenaikan 562,32% pada hari terakhir pengujian. Viabilitas tertinggi ada pada perancah PCL/HAp + gelatin dengan nilai 90,41%, PCL/HAp/prop5% + gelatin dengan nilai 89,62%, dan PCL/HAp/prop7% + gelatin dengan nilai 87,37% pada hari terakhir pengujian. Absorbansi tertinggi ada pada perancah PCL/HAp + gelatin dengan nilai 0,731, PCL/HAp/prop5% + gelatin dengan nilai 0,6678, dan PCL/HAp/prop7% + gelatin dengan nilai 0,7135 pada hari terakhir pengujian. Penelitian ini memberikan kesimpulan bahwa perancah dengan kombinasi material PCL, hidroksiapatit, gelatin, dan propolis yang dibuat dengan metode SCPL dan pelapisan dapat menjadi kandidat untuk aplikasi rekayasa jaringan. ...... Bone is an important organ forming the human skeleton which is capable of regenerating itself, but does not always have adequate regeneration capability. Medical intervention is needed to help the bone healing process in cases of severe injuries, one of which is by engineering bone tissue using a scaffold. This study fabricated composite scaffolds made from PCL and hydroxyapatite with various concentrations of propolis and surface modification using gelatin. The natural ingredients PCL and hydroxyapatite are combined with the synthetic ingredients PCL to help slow down the degradation process in the body and maintain structural integrity until the time it takes for bone to regenerate. The addition of propolis is done to help the bone healing process. Scaffolds were fabricated using solvent casting/particulate leaching (SCPL) and coating methods to modify the surface. To determine the biocompatibility of the scaffolds, direct cell viability tests were performed using a hemacytometer and indirect viability using the MTT test. Viability tests performed showed very good proliferation rates and viability, especially for gelatin-coated scaffolds compared to non-gelatin-coated scaffolds. The viability test also showed good results for the scaffolds with the addition of 5% and 7% propolis concentrations. The highest proliferation was in the PCL/HAp + gelatin scaffold with an increase of 993.02%, PCL/HAp/prop5% + gelatin with an increase of 680.85%, and PCL/HAp/prop7% + gelatin with an increase of 562.32% on the last day of testing. The highest viability was in the PCL/HAp + gelatin scaffold with a value of 90.41%, PCL/HAp/prop5% + gelatin with a value of 89.62%, and PCL/HAp/prop7% + gelatin with a value of 87.37% on the last day of testing. The highest absorbance was found in the PCL/HAp + gelatin scaffold with a value of 0.731, PCL/HAp/prop5% + gelatin with a value of 0.6678, and PCL/HAp/prop7% + gelatin with a value of 0.7135 on the last day of testing. This study concludes that scaffolds with a combination of PCL, hydroxyapatite, gelatin, and propolis made by the SCPL and coating methods can be candidates for tissue engineering applications.

Abstrak :
Sebagai salah satu organ yang berada di dalam sistem rangka tubuh manusia, tulang merupakan organ yang memiliki kemampuan untuk melakukan regenerasi mandiri. Namun, kapasitas untuk meregenerasi dapat terganggu akibat beberapa faktor seperti usia, besarnya kerusakan, dan penyakit yang diderita. Kemajuan perkembangan di bidang medis memunculkan fenomena pengaplikasian perancah rekayasa jaringan tulang untuk menjadi salah satu solusi. Dalam penelitian ini, perancah dibuat menggunakan campuran antara polyvinyl alcohol (PVA) dengan polycaprolactone (PCL). Kombinasi dilakukan dengan penambahan kandungan zirconia (ZrO2) yang memiliki kekuatan mekanik tinggi dan modifikasi permukaan lewat pelapisan gelatin. Pembuatan perancah digunakan dengan metode freeze dry dan menghasilkan lima variasi kelompok yaitu PVA/PCL, PVA/PCL berlapis gelatin, PVA/PCL/2,5%ZrO2 berlapis gelatin, PVA/PCL/5%ZrO2 berlapis gelatin, dan PVA/PCL/7,5%ZrO2 berlapis gelatin. Karakteristik fisika-kimia perancah yang terlihat antara lain perancah memiliki kekuatan tekan di rentang 4 – 19 MPa; bentuk pori perancah terbentuk di rentang 102 – 209 μm dan terbentuk porositas di rentang 67 – 83%; permukaan hidrofilik dengan tingkat swelling di rentang 224 – 452%; dan perancah memiliki laju degradasi yang cukup cepat dengan kehilangan berat di rentang 49 – 77% pada hari ketujuh. Berdasarkan karakteristik fisika-kimia, perancah mampu menyamai kekuatan tekan dan porositas pada tulang sponge. Adanya penambahan zirconia juga berhasil meningkatkan kekuatan mekanik dan memperlambat laju degradasi. Oleh karena itu, perancah PVA/PCL/ZrO2 berlapis gelatin merupakan kandidat yang baik digunakan untuk aplikasi rekayasa jaringan tulang. ......As a crucial component of the human skeletal system, bone possesses intrinsic self-regenerative capabilities. However, these regenerative capacities can be compromised by factors such as aging, the extent of injury, and the presence of certain diseases. Recent advancements in medical science have led to the development of bone tissue engineering scaffolds as a promising therapeutic solution. In this study, scaffolds were fabricated using a blend of polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL), with the addition of zirconia (ZrO2) for its high mechanical strength, and surface modification through gelatin coating. The scaffolds were produced using the freeze-drying method, resulting in five distinct groups: PVA/PCL, gelatin coated PVA/PCL, gelatin coated PVA/PCL/2,5%ZrO2, gelatin coated PVA/PCL/5%ZrO2, and gelatin coated PVA/PCL/7,5%ZrO2. The scaffolds physicochemical properties were characterized by a compressive strength ranging from 4 to 19 MPa; pore sizes between 102 and 209 μm with porosity levels from 67% to 83%; hydrophilic surfaces with swelling ratios from 224% to 452%; and a rapid degradation rate with a weight loss ranging from 49% to 77% by the seventh day. These physicochemical characteristics indicate that the scaffolds emulate the compressive strength and porosity of cancellous bone. The addition of zirconia significantly enhanced mechanical strength and decelerated the degradation rate. Consequently, gelatin coated PVA/PCL/ZrO2 scaffolds are viable candidates for applications in bone tissue engineering.