Pantau - Mahasiswa Program Doktor Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI) Dina Fransiska mengembangkan agar-agar dari rumput laut merah Gracilaria sp. sebagai bahan penguat implan tulang biodegradabel, yakni implan yang dirancang dapat terurai secara alami setelah menjalankan fungsinya.
Inovasi tersebut dipaparkan Dina melalui disertasi berjudul “Pencangkokan Terbarukan Agar-Agar melalui Plasma Dielectric Barrier Discharge sebagai Aditif Fungsional pada Implan Biodegradabel”.
Dina yang juga peneliti Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan material tersebut untuk menjawab kebutuhan implan tulang yang aman, kuat, dan tidak perlu selalu diangkat melalui operasi setelah tulang pulih.
"Selama ini implan tulang berbahan logam lazim digunakan untuk fiksasi tulang, namun memiliki keterbatasan seperti risiko stress shielding, potensi korosi, serta perlunya operasi kedua untuk mengangkat implan setelah penyembuhan," kata Dina di Kampus UI Depok, Kamis (3/9/2026).
Istilah stress shielding merujuk pada kondisi ketika implan yang lebih kaku menanggung sebagian besar beban sehingga tulang di sekitarnya menerima tekanan mekanis lebih sedikit.
Agar-Agar Dibuat Lebih Cocok dengan Polimer Implan
Penelitian tersebut menggunakan Poly L-Lactic Acid (PLLA), yaitu jenis polimer yang biokompatibel atau dapat berinteraksi dengan tubuh tanpa menimbulkan respons biologis yang tidak diinginkan serta biodegradabel atau dapat terurai secara bertahap.
“Salah satu kandidat material yang menjanjikan adalah Poly L-Lactic Acid (PLLA) karena memiliki sifat biokompatibel dan biodegradabel. Namun PLLA memiliki permukaan yang cenderung hidrofobik, sementara bahan pengisi alami seperti agar-agar bersifat lebih hidrofilik. Perbedaan karakteristik tersebut menyebabkan kedua material sulit bercampur dan membentuk ikatan antarmuka yang kuat,” kata Dina.
Hidrofobik merupakan sifat material yang cenderung menolak atau sulit berinteraksi dengan air, sedangkan hidrofilik merupakan sifat yang membuat material lebih mudah berinteraksi dengan air.
Untuk membuat agar-agar lebih kompatibel dengan PLLA, Dina memodifikasinya menggunakan teknologi plasma Dielectric Barrier Discharge (DBD), yakni metode perlakuan permukaan material dengan plasma yang dibangkitkan melalui pelepasan listrik dan dipisahkan oleh lapisan isolator.
Teknologi tersebut digunakan untuk mencangkokkan gugus alkil pada agar-agar tanpa agen kompatibilisasi kimia komersial sehingga menghasilkan Alkyl-grafted Agar (AgA) yang memiliki permukaan lebih hidrofobik dan lebih mudah menyatu dengan PLLA.
AgA kemudian digunakan sebagai bahan pengisi biokomposit, yaitu material gabungan yang memadukan polimer dengan komponen berbasis biologis untuk memperoleh karakteristik yang dibutuhkan.
Penelitian juga menguji minyak jarak sebagai plasticizer atau bahan pemlastis yang ditambahkan untuk meningkatkan kelenturan material.
Material Capai Kekuatan Lentur 87,11 MPa
Hasil eksperimen menunjukkan biokomposit yang dikembangkan memiliki kekuatan lentur hingga 87,11 megapascal (MPa), yaitu ukuran kemampuan material menahan tekanan saat mengalami pembengkokan.
Material tersebut berpotensi digunakan untuk fiksasi atau penyanggaan tulang pada bagian yang tidak menerima beban utama, seperti mandibula atau tulang rahang bawah dan area kranio-maksilofasial yang mencakup struktur tulang tengkorak, wajah, serta rahang.
Penambahan minyak jarak meningkatkan fleksibilitas material, sedangkan penggunaan agar-agar yang telah dimodifikasi memperkuat ikatan antara bahan alami dan polimer biodegradabel.
Penelitian masih berada pada tahap pengembangan dan karakterisasi material sehingga diperlukan uji biokompatibilitas, biodegradasi, praklinis, dan in vivo atau pengujian pada organisme hidup sebelum material dapat diarahkan menuju penggunaan klinis pada manusia.
- Penulis :
- Aditya Yohan
