Defek tulang merupakan penyakit yang terkait dengan kecacatan fungsional yang berdampak serius pada kualitas hidup pasien. Hal ini dapat disebabkan karena trauma, tumor, atau penyakit tulang lainnya. Menurut Badan Pusat Statistik Republik Indonesia (BPS) mencatat jumlah kasus kecelakaan di Indonesia pada tahun 2016 yaitu sebesar 6.180 kasus kecelakaan dengan korban meninggal yaitu sebanyak 678 (10,9 persen), mengalami luka berat sebanyak 2.250 (36,4 persen), dan mengalami luka ringan sebanyak 4.487. Dari kejadian kecelakaan yang terjadi terdapat korban cedera dan fraktur tulang.

Menurut Depkes RI tahun 2011, fraktur pada ekstremitas bawah akibat kecelakaan memiliki prevalensi yang paling tinggi diantara fraktur lainnya yaitu sekitar 46,2 persen. Dalam penanganan kondisi tersebut diperlukan biomaterial sebagai pengganti tulang (bone graft). Kebutuhan biomaterial sebagai pengganti tulang akan terus bertambah seiring dengan meningkatnya kasus kerusakan tulang akibat trauma, tumor, kelainan kongenital, infeksi, dan resorbsi tulang akibat komplikasi pemasangan protesa sendi.

Indonesia memiliki potensi sumber alam untuk biomaterial yang melimpah. Hal ini merupakan peluang dan tantangan pengembangan bagi para peneliti di perguruan tinggi Indonesia. Dengan 255 juta penduduknya, 900 miliar dolar GDP dengan 5 persen pertumbuhan tahunan, dan angka harapan hidup 72 tahun, Indonesia merupakan negara berkembang (emerging country) dengan potensi ekonomi yang dahsyat. Pemerintah telah meluncurkan program pelayanan kesehatan menyeluruh, yang dalam satu sisi merangsang pengembangan biomaterial, dengan target kemandirian nasional dalam memproduksi bahan implan dan alat kesehatan.

Laboratorium Fisika Material UNAIR telah mengembangkan implant tulang dari koral. Batuan koral yang mengandung lebih 95 persen kalsium karbonat dapat diubah menjadi kalsium hidroksida dan selanjutnya dapat diubah lagi menjadi hidroksiapatit (HA). Bahan ini merupakan 70 persen penyusun tulang selain kolagen dan protein. Oleh sebab itu untuk membuat implan tulang yang baik minimal harus terdiri dari dua bahan tersebut, yaitu HA dan Kolagen.

Kolagen dalam pengembangan ini diekstrak dari cakar ayam dan menunjukkan gugus kimia yang sama dengan kolagen asli. Komposit HA-Kolagen ini dibentuk melalui metode freeze drying agar terbentuk pori-pori dengan ukuran tertentu yang dapat menjadi media  terbentuknya sel tulang baru. Selain itu komposit ini terbukti bersifat biokompatibel yang ditunjukkan melalui uji toksisitas MTT (Microtetrazolium).

Bahkan dengan uji tersebut viabilitas sel bisa melebihi 100 persen. Nilai persentase sel hidup yang di atas 100 persen juga menunjukkan adanya proliferasi sel pada proses MTT. Terjadinya proliferasi sel pada kolagen dan hidroksiapatit diduga disebabkan karena kedua bahan tersebut memiliki faktor osteoinduktif yaitu Bone Morhogenetic Protein (BMP).

Selain itu, diperkuat oleh sifat fisis dan mekanik yang memiliki nilai hampir sama dengan tulang asli. Untuk lebih jelas dan detailnya dapat dibaca pada artikel “Hydroxyapatite-Collagen Composite Made from Coral and Chicken Claws for Bone Implant Application”. (*)

Penulis: Siswanto

Informasi detil dari tulisan ini dapat dilihat pada tulisan kami di: https://www.scientific.net/MSF.966

A bone defect is a disease associated with functional disability seriously affecting a patient’s quality of life. It can be caused by a trauma, tumor, or other bone diseases. According to Indonesian Central Statistics Agency (BPS), the number of accident cases in Indonesia in 2016 reached 6,180 accident cases with a death toll of 678 (10.9 percent), 2,250 injuries (36.4 percent), and 4,487 minor injuries. From the accidents, there were injuries and bone fractures.

According to the Indonesian Ministry of Health in 2011, fractures in the lower extremities due to accidents had the highest prevalence among other fractures at around 46.2 percent. To handle these conditions, biomaterial is needed as a substitute for bone (bone graft). The need for biomaterials as bone replacements will continue to increase with increasing cases of bone damage due to trauma, tumors, congenital abnormalities, infections, and bone resorption due to complications of joint prostheses in.

Indonesia has abundant natural resource potential for biomaterials. This is an opportunity for development and challenge for researchers at Indonesian higher education institutions. With 255 million inhabitants, 900 billion dollars of GDP with 5 percent annual growth, and a life expectancy of 72 years, Indonesia is a developing country (emerging country) with tremendous economic potential. The government has launched a comprehensive health service program, which on one hand stimulates the development of biomaterials and targets national independence in producing implants and medical equipment.

UNAIR’s Material Physics Laboratory has developed bone implants from coral. Coral reef containing more than 95 percent of calcium carbonate can be converted into calcium hydroxide and subsequently can be converted again into hydroxyapatite (HA). This material is 70 percent of bone compilers in addition to collagen and protein. Therefore, to make a good bone implant must consist of at least two of these ingredients, HA and Collagen.

Collagen in this development was extracted from chicken feet and it showed the same chemical group as the original collagen. HA-Collagen composites are formed through the method of freeze drying to form pores of a certain size that can be used as media for the formation of new bone cells. Furthermore, this composite was proven to be biocompatible which was demonstrated through MTT (Microtetrazolium) toxicity test.

Even with this test cell viability can exceed 100 percent. Living cell percentage reaches 100 percent also indicate cell proliferation in the MTT process. Cell proliferation in collagen and hydroxyapatite is thought to be caused by the two ingredients having osteoinductive factors, Bone Morhogenetic Protein (BMP).

Moreover, it is strengthened by physical and mechanical properties with values almost equal to the original bone. More details are available in the article “Hydroxyapatite-Collagen Composite Made from Coral and Chicken Claws for Bone Implant Application”. (*)

Author: Siswanto

Details are available at: https://www.scientific.net/MSF.966