Pengembangan Komposit Nanofiber PVA/Hydroxyapatite sebagai Scaffolds pada Rekayasa Jaringan Tulang

Jul 3, 2026

Unggah oleh Aurora

Komposit nanofiber Polyvinyl alcohol (PVA)/Hydroxyapatite (HAp) dikembangkan melalui teknik elektrospinning, dengan HAp disintesis dari kalsium fosfat berbasis kalsit alami berukuran nano sebagai filler dan PVA sebagai matriks. Komposit nanofiber ini ditujukan sebagai scaffolds pada rekayasa jaringan tulang karena mampu meniru extracellular matrix (ECM) tulang. Kelayakannya ditentukan oleh diameter serat, porositas, sifat mekanik, biodegradasi, dan bioaktivitas. Diameter dan karakter komposit dipengaruhi rasio PVA-air, flowrate, tegangan elektrospinning, serta konsentrasi HAp yang memengaruhi diameter, porositas, mekanik, dan laju degradasi.

BahasaIndonesian

KategoriLayanan Kesehatan

FormatPDF

Halaman12

Waktu Membaca18 mnt

Daftar Isi

Pendahuluan

Latar belakang rekayasa jaringan tulang dan peran scaffolds

Material polimer PVA dan karakteristiknya

Peran Hydroxyapatite (HAp) dan metode sintesis

Metode fabrikasi scaffolds: elektrospinning

Pengembangan Komposit Nanofiber PVA/Hydroxyapatite sebagai Scaffolds pada Rekayasa Jaringan Tulang Hartatiek, Yudyanto, Umie Lestari, Universitas Negeri Malang , Malang, Indonesia, [hartatiek.fmipa@um.ac.id](hartatiek.fmipa@um.ac.id). Abstrak Komposit nanofiber Polyvinyl alcohol (PVA)/Hydroxyapatite telah dibuat dengan teknikelektrospinning. Hydroxyapatite (HAp) disintesis menggunakan callcite alam sebagai material awal dengan ukuran nano-meter digunakan sebagai filler sedangkan PVA sebagaimatrik. Komposit nanofiber PVA/HAp dapat digunakan sebagai scaffolds pada rekayasa jaringan tulang karena secara struktural dapat meniru exstracelluler matrix (ECM) tulang alami. Persyaratan yang harus dipenuhi sebagai scaffolds untuk rekayasa jaringan tulang antara lain: diameter serat, porositas, sifat mekanik, biodegradasi dan bioaktivitas. Ukuran diameter serat matrik PVA dipengaruhi oleh rasio konsentrasi PVA dan air, flowrate larutan, dan tegangan yang digunakan saat elektrospinning. Konsentrasi HAp sebagai filler jugamempengaruhi diameter, porositas, sifat mekanik dan laju degradasi komposit nanofiber PVA/HAp. Kata Kunci: Komposit PVA/HAp, nanofiber, scaffolds, reayasa jaringan tulang 1. Pendahuluan Material komposit nanofiber telah dikembangkan untuk berbagai aplikasi biomedis[1, 2] , termasuk rekayasa jaringan tulang. Dalam rekayasa jaringan tulang digunakan scaffolds untuk mendukung proliferasi regenerasi sel. Scaffolds dalam bentuk nanofiber sangat menarik perhatian karena kemiripannya dengan arsitektur matrik extracellular tulang alami dalam hal struktur dan sifat mekaniknya. Hal ini dikarenakantulang dibentuk oleh material komposit terdiri atas kolagen yang paling utama membentuk bagian organik tulang dan kristal kalsium fosfat (apatit) ada dalam matrik kolagen yang membentuk bagian anorganik tulang [3] . Kehilangan jaringan tulang dapat terjadi sebagaiakibat trauma kecelakaan, kanker atau cacat tulang seperti osteoporosis, osteogenesis tak sempurna dan pseudarthrosis bawaan [4-6] . Allograft dan autograft dapat digunakan untuk penggantian kehilanganjaringan tulang. Akan tetapi, pilihan ini memiliki kelemahan utamaseperti kurangnya donor dan penolakan immunogenic cangkok oleh tubuh induk [7,8] . Untuk mengatasi kelemahan ini, rekayasa jaringan tulang saatini digunakan untuk treatment cacat/kehilangan tulang. Gagasan menciptakan jaringan yang meniru tulang dalam hal struktur dan fungsi menjadi tantangan sampai saat ini. Cangkok tulang atau scaffolds sebaikkya meniru struktur dan sifat ECM alami dan memberikan semua lingkungan yang diperlukan yang ditemukandalam tulang alami. Scaffolds dimaksudkan untuk menciptakan lingkungan mikro untuk MSOpen Sapti Wahyuningsih dkk 66 adesi, proliferasi dan deferensiasi sel [9, 10] . Scaffolds memainkan peran penting dalam rekayasa jaringan tulang karena memberikan lingkungan 3-Dimensi untuk menabur selhingga kerusakan tulang terisi dan memberikan dukungan mekanik selama perbaikkantulang berlangsung. Dalam rekayasa jaringan tulang, sifat fisik dan mekanik harusdipertimbangkan meliputi: biokompatibilitas, porositas, ukuran pori, topografi permukaan dan karkteristik kimia permukaan, osteokonduktivitas, sifat mekanik yang sesuai dengan ECM alami dan bioresorbabilitas [10] . Karakteristik optimal sacaffolds adalah kekuatanmekanik, laju degradasi, porositas, dan mikrostruktur sebagaimana bentuk dan ukuran scaffolds polemerik [11], 13] . Polyvinyl alcohol adalah polimer sintetis yang larut dalam air, diperoleh melaluipolimerisasi monomer vinyl acetate, dengan hidrolisis kelompok acetate berubah menjadikelompok hydroxyl. PVA biasa digunakan untuk mengkontrol sistem pelepasan obat, dansifat biokompatibelnya yang alami menjadikan PVA digunakan dalam berbagai aplikasi biomedis [13][ . Struktur kimia PVA relatif sederhana terdiri atas backbone utama dari atomatom carbon dan pendant dari kelompok hydrxyl. Ikatan hidrogen pada intra dan intermolekuler mengakibatkan dissolusi PVA terjadi p

Pertanyaan Umum

Bagaimana komposit nanofiber PVA/HAp dibuat pada kajian ini?

Komposit dibuat menggunakan teknik elektrospinning, dengan PVA sebagai matriks dan HAp sebagai filler. Sintesis HAp dilakukan menggunakan material awal berbasis kalsit alam berukuran nano melalui metode presipitasi.

Mengapa PVA/HAp dinilai cocok sebagai scaffolds untuk rekayasa jaringan tulang?

Karena secara struktural mampu meniru extracellular matrix (ECM) tulang alami. Scaffolds berfungsi menyediakan lingkungan 3D untuk adesi, proliferasi, dan diferensiasi sel serta mendukung perbaikan tulang.

Parameter apa saja yang memengaruhi karakteristik diameter serat dan sifat komposit?

Diameter serat matriks PVA dipengaruhi rasio konsentrasi PVA dan air, flowrate larutan, serta tegangan saat elektrospinning. Konsentrasi HAp juga memengaruhi diameter, porositas, sifat mekanik, dan laju degradasi komposit.

Jul 3, 2026

Unggah oleh Aurora