Fabrikasi Dan Karakterisasi Scaffold Dari Karbonat Hidroksiapatit (CHA) Berbahan Dasar Biowaste Tulang Ikan Tuna (Thunnus Sp) Dan Variasi Polimer Untuk Tissue Engineering

SULISTIYANI HAYU P, Prof. Dr. Eng. Yusril Yusuf, M.Si., M.Eng.

2022 | Tesis | MAGISTER FISIKA

Rekayasa jaringan tulang dengan pendekatan biomaterial alami dikembangkan untuk mengatasi defek tulang dan untuk mengurangi pencemaran lingkungan. Salah satu bahan alami yang digunakan adalah limbah tulang ikan tuna, karena memiliki kandungan penyusun apatite dan memiliki potensi untuk menghasilkan CHA. Sintesis bahan biogenic tulang ikan dengan metode presipitasi pada suhu kalsinasi 1050 ^{o}C selama 2 jam diperoleh CHA yang keberadaanya dapat dilihat dari hasil XRD yang sesuai dengan pola difraksi CHA tipe-B (JCPDS 19-0272), parameter kisi a = 9,61 A^{o} dan c = 6,94 A^{o}, rasio Ca/P 1,52, presentasi porositas 75,8% dan spektrum IR teridentifikasi gugus PO_4^(3-). Pada penelitian ini CHA dari tulang ikan tuna dikembangkan untuk fabrikasi scaffold dengan penambahan polimer PVA 10%, Cs 2%, HCB 5% dan propolis 5% dengan metode porogen leaching pada suhu kalsinasi 100 ^{o}C selama 12 jam. Tujuannya adalah memperoleh CHA dan memperoleh scaffold yang terbukti dari hasil karakterisasi fisikokimia dan uji invitro. Hasil karakterisasi scaffold pada XRD menunjukkan keseluruhan scaffold berada pada fase nanokomposit polimer dan kristalin CHA. Hasil FTIR menunjukkan terdapat gugus -OH, PO_4^(3-) dan CO_3^(2-). Hasil SEM EDX scaffold memiliki rasio Ca/P lebih dari 1,67 dan hasil porositas presentasi lebih dari 50%. Berdasarkan hasil tersebut pengujian invitro dilakukan pada sampel yang terbaik yaitu CHA, PVA/HCB dan PVA/HCB/CHA maka diperoleh viabilitas sel masing-masing yaitu, 97,4%, 87,4% dan 93,6%. Berdasarkan hasil tersebut scaffold PVA/HCB/CHA dapat meningkatkan pertumbuhan sel, tidak beracun dan memiliki potensi untuk tissue Engineering.

Bone tissue engineering with a natural biomaterial approach was developed to overcome bone defects and to reduce environmental pollution. One of the natural ingredients used is tuna bone waste, because it contains apatite and has the potential to produce CHA. Synthesis of biogenic fishbone material using the precipitation method at a calcination temperature of 1050 ^{o}C for 2 hours obtained CHA whose presence can be seen from the XRD results in accordance with the B-type CHA diffraction pattern (JCPDS 19-0272), lattice parameter a = 9,61 A^{o} and c = 6,94 A^{o}, Ca/P ratio 1,52, porosity presentation of 75.8% and the IR spectrum identified the PO_4^(3-) group. In this study, CHA from tuna fish bones was developed for scaffold fabrication with the addition of 10% PVA polymer, 2% Cs, 5% HCB and 5% propolis using the porogen leaching method at a calcination temperature of 100 ^{o}C for 12 hours. The aim is to obtain CHA and obtain a proven scaffold from the results of physicochemical characterization and in vitro tests. The results of the characterization of the scaffold on XRD showed that the entire scaffold was in the CHA polymer and crystalline nanocomposite phases. FTIR results show that there are -OH, PO_4^(3-) dan CO_3^(2-) groups. The SEM results of the EDX scaffold had a Ca/P ratio of more than 1.67 and a porosity presentation of more than 50%. Based on these results in vitro testing was carried out on the best samples, namely CHA, PVA/HCB and PVA/HCB/CHA, the cell viability was obtained, respectively, namely, 97.4%, 87.4% and 93.6%. Based on these results, the PVA/HCB/CHA scaffold can increase cell growth, is non-toxic and has potential for tissue engineering

Kata Kunci : Presipitasi, tuna, CHA, polimer, kalsinasi