Polimer Sintetik untuk Medis: Hidrogel Film Polietilena Oksida Termodifikasi Bahan Adiktif Untuk Aplikasi Pembalut Luka

Ditulis Oleh Fena Retyo Titani

Polimer hidrogel termasuk salah satu material polimer yang relatif masih baru dan banyak digunakan pada berbagai bidang khususnya material biomedis, farmasi, obat-obatan dan pertanian. Salah satu dari biomaterial yang sangat menjanjikan adalah hidrogel. Istilah biomaterial biasanya digunakan untuk material keperluan biomedis. Selama lebih dari puluhan tahun hidrogel telah digunakan pada berbagai aplikasi medis seperti pengantar obat, pembalut luka dan kontak lensa. Pembalut luka umumnya dipakai untuk mempercepat proses penyembuhan luka dan menciptakan kondisi yang lebih baik untuk penyembuhan. Terdapat tiga jenis bahan utama pembalut luka yang sering digunakan dalam dunia medis yaitu semipermeabel film, hidrokoloid dan hidrogel [1]. Pembalut luka yang berasal dari bahan semipermeabel film (poliuretena) umumnya terasa sakit pada saat dilepas dari kulit yang terluka, sedangkan pembalut luka yang berasal dari hidrokoloid (gelatin) biasanya menimbulkan bau yang tidak sedap [2].

Hal ini mendorong kami mahasiswa Universitas Muhammadiyah Purwokerto melakukan riset center pengembangan hidrogel film termodifikasi bahan adiktif berbahan dasar polietilena oksida untuk aplikasi pembalut luka yang aman dan nyaman pada saat digunakan. Riset ini dibawah bimbingan dosen Teknik Kimia UMP Haryanto S.T.,M.T.,Ph.D. Melalui sinergi dan inovasi, pembalut luka berbahan dasar polietilena oksida termodifikasi mulai dikembangkan.

Gambar 1.  Jenis-jenis bahan utama pembalut luka dalam dunia medis

Pengembangan pertama yang telah dilakukan yaitu tentang pembuatan pembalut luka dengan bahan utama polyethylene oxide yang dimodifikasi dengan menambahkan polyethylene glycol diacrylate untuk meningkatkan kekuatan mekaniknya. Bahan polyethylene oxide dipilih karena PEO merupakan salah satu polimer yang cocok dipakai sebagai pembalut luka dibandingkan polimer hidrofilik lainnya dikarenakan sifatnya yang kompatibel dengan tubuh, hidrofilik dan tidak toksis. Pembuatan hidrogel ini juga menggunakan teknik radiasi electron beam dengan hidrogel. Teknik ini menghasilkan macromolecule atau crosslinking polimer yang dapat menghasilkan hidrogel tiga dimensi yang dapat diaplikasikan untuk keperluan medis tanpa meninggalkan zat toxic dalam polimer [4].

Metode crosslinking yang dikembangkan menggunakan zat kimia sebagai crosslinking agent sehingga sangat aman dan bebas dari sifat toxic. Hidrogel yang dihasilkan mempunyai sifat mekanik yang kuat tetapi sangat flexible dan dapat menyerap air ataupun darah yang keluar dari luka [5]. Hidrogel ini sangat nyaman dipakai untuk pembalut luka. Dari hasil in vivo test diperoleh bahwa hidrogel ini sangat efektif digunakan sebagai pembalut luka terlebih luka yang banyak mengeluarkan darah. Pengembangan kedua yang berhasil dilakukan yaitu pembuatan bahan anti lengket untuk keperluan operasi. Dengan menggunakan bahan yang sama yaitu polyethylene oxide ditambahkan senyawa baru yaitu polyethylene glycol dicarboxylate yang dibuat melalui polimerisasi terlebih dahulu di uji melalui biocompatible test. Hasil yang didapat sangat luar biasa dimana senyawa baru polyethylene glycol dicarboxylate bersifat biocompatible dan baru pertama kali digunakan dalam aplikasi medis serta hydrogel yang dihasilkan lebih baik dari Guardix-SG (salah satu bahan komersial yang ada) berdasar in vivo test.

Gambar 2. Aplikasi penggunaan hidrogel film PEO

Pada tahun 2018 peneliti mulai melanjutkan pengembangan hidrogel berbahan dasar polyethylene oxide dengan menambahkan bahan adiktif dalam hidrogel film kering bertujuan untuk mempercepat penyembuhan luka. Menurut pendapat Thomas dan Fossum (1997) untuk mempercepat kesembuhan luka dapat dilakukan dengan cara mempertemukan kedua sisi luka, pemberian obat-obatan seperti salep antibiotik, atau dibalut dengan teknik tertentu seperti menggunakan hidrogel [3]. Maka dari itu peneliti mencoba mengkombinasikan penggunaan hidrogel dengan menambahkan bahan adiktif tradisional didalamnya. Bahan adiktif tersebut diantaranya adalah madu, getah jarak cina (Jatropha multifida Linn.) dan getah pisang (Musa paradisiaca).

Berikut adalah beberapa gambaran proses pembuatan hidrogel film PEO termodifikasi bahan adiktif beserta analisis karakterisasi yang dilakukan.

Baca juga:

Gambar 3. Proses pembuatan hidrogel film PEO dan aplikasinya pada hewan uji

Penelitian yang telah dilakukan ini bersifat eksperimental untuk melihat pengaruh penambahan beberapa bahan adiktif terhadap sediaan hidrogel untuk penyembuhan luka dan untuk mengetahui karakteristik sediaan hidrogel termodifikasi bahan adiktif. Bahan yang digunakan untuk pembuatan hidrogel adalah Polietilena Oksida (PEO) dengan berat molekul (Mr) 6×105 gr/mol, Polietilene Glikol Dimetakrilat dengan berat molekul 750 gr/mol, Polipropilen grikol dimetakrilat (PPGDMA) dengan berat molekul 560 gr/mol dan ditambahkan bahan adiktif seperti getah jarak cina, getah pisang dan madu. Larutan PEO/PEGDMA dan PEO/PPGDMA dengan komposisi PEGDMA&PPGDMA masing-masing 10% ditambahkan getah jarak cina, getah pisang dan madu sebanyak 0%, 3%, 6%, 9%, 12%, 15% diaduk selama 24 jam. Lalu sebanyak 35 mL larutan dituangkan ke dalam petridisk. Kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 50°C selama 72 jam untuk mendapatkan film kering dengan ketebalan 0,2 mm. Lalu diradiasi dengan sinar e-beam atau gamma  diBATAN. Tujuan radiasi adalah untuk sintesis dan sterilisasi hidrogel secara simultan. Hidrogel hasil radiasi selanjutnya diuji karakterisasinya. Pengujian karakteristik hidrogel berupa uji fraksi gel, rasio swelling, transmisi uap air, kuat Tarik, FTIR, SEM dan uji invivo.

Berikut merupakan gambar hidrogel film PEO termodifikasi bahan adiktif.

Gambar 4. Hidrogel film PEO termodifikasi dengan bahan adiktif

Referensi:

[1] Haryanto. 2016. Hydrogel for Wound Dressing and Anti Adhesion Barrier. IRECOMS LPPM – LPIP – Universitas Muhammadiyah Purwokerto.

[2] Haryanto et al..2014. Fabrication of Poly (ethylene oxide) Hydrogels for Wound Dressing Application Using E-Beam. Macromolecular Research. 22: 131-138.

[3]   Thomas & Fossum.1997. Ensiklopedia Tanaman Obat Indonesia.

Yogyakarta:Pallmall.

[4] Hassan, C.M. & N. A. Peppas. 2000. Stucture and Morphology of Freeze/Thawed PVA Hydrogels, Macromolecules, School of Chemical Engineering. Purdue University, West Lafyette, Indiana. 33: 2472.

[5] Ikada, Y. et al..1977. Preparation of Hydrogels by Radiation Technique. Radiat Phys Chem. 9: 633-645.

Warstek Media

Warung Sains Teknologi (Warstek) adalah media SAINS POPULER yang dibuat untuk seluruh masyarakat Indonesia baik kalangan akademisi, masyarakat sipil, atau industri.
Warung Sains Teknologi
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

2 gagasan untuk “Polimer Sintetik untuk Medis: Hidrogel Film Polietilena Oksida Termodifikasi Bahan Adiktif Untuk Aplikasi Pembalut Luka

  • 06 Agustus 2019 pukul 21:28
    Permalink

    Di tunggu artikel berikutnya. Goodluck

    Balas

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *