Fabrikasi dan Karakterisasi Scaffold Karbonat Hidroksiapatit Berbahan Dasar Gamping (Limestone) dengan Kombinasi Minyak Tangkai Bunga Cengkeh (Clove Stem Oil) Sebagai Agen Antibakterial Menggunakan Metode Foaming

DYAH ARIS WIDYASTUTI, Prof.Dr.Eng.Yusril Yusuf,S.Si.,M.Si.,M.Eng

2023 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Penelitian ini berhasil memfabrikasi scaffold karbonat hidroksiapatit (CHA) berbahan dasar gamping (limestone) serta mengkombinasikannya dengan minyak tangakai bunga cengkeh atau Clove Stem Oil (CSO) menggunakan metode foaming. Pengeringan microwave digunakan untuk mempertahankan kandungan CSO. Variasi kosentrasi CHA (30%, 60%, dan 90%) serta variasi daya microwave (360 W, 540 W, dan 720W) dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap karakteristik fisikokimia dan morfologi scaffold yang terbentuk.  Hasil uji fisikokimia menunjukkan bahwa metode foaming tidak mengubah fase scaffold yang difabrikasi baik pada scaffold dengan ataupun tanpa kombinasi CSO. Gugus fungsi pada uji Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) juga menunjukkan tidak ada tidak ada gugus fungsi tambahan pada scaffold yang tidak dikombinasikan dengan CSO. Namun, scaffold dengan kombinasi CSO menunjukkan bahwa karakteristik eugenol muncul pada bilangan gelombang 720-900 cm^-1 dan tidak hilang setelah mengalami proses pengeringan dengan menggunakan microwave. Pemberian CSO tidak mengubah bentuk partikel baik pada CHA maupun pada scaffold yang terbentuk. Uji dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) menunjukkan diameter makropori paling tinggi yang berhasil terbentuk pada scaffold masing-masing yaitu 202,52 - 0,05 mikrometer untuk scaffold tanpa tambahan CSO dan 586,30 - 0,25 mikrometer untuk scaffold dengan kombinasi CSO. Porositas terbaik dijumpai pada scaffold dengan variasi kosentrasi  CHA sebesar 90?ik dengan atau tanpa CSO, dan pada variasi daya 360W pada scaffold tanpa CSO  serta 540W pada scaffold dengan CSO. Uji aktivitas antibakterial menunjukkan zona hambat pada scaffold dengan tambahan CSO memiliki kemampuan sangat kuat dalam melawan bakteri S.aureus yaitu sebesar 23,8 +/- 0,9 mm dan E.coli sebesar 20,0 +/- 0,8 mm.

This research successfully fabricated carbonated hydroxyapatite (CHA) scaffolds using limestone as the base material and combined them with clove stem oil (CSO) through the foaming method. Microwave drying was employed to preserve the CSO content. Various concentrations of CHA (30%, 60%, and 90%) and the microwave power levels (360W, 540W, and 720W) were investigated to assess their influence on the physicochemical and morphological properties of the scaffolds. The physical and chemical test revealed that the foaming method did not alter the phase of the fabricated scaffolds, regardless of the presence of CSO. The Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis also demonstrated the absence of additional functional group in scaffolds without CSO. In contrast, scaffolds combined with CSO retained eugenol characteristics at wavenumber of 720-900 cm^-1 following the drying process. The incorporation of CSO did not alter the particle shape of both CHA and the resulting scaffold. Scanning electron microscopy (SEM) revealed the highest macropore diameter in the scaffolds without CSO at 202.52 - 0.05 micrometre and in the scaffold with CSO at 586.30 - 0.25 micrometre. The best porosity was observed in the scaffolds with 90% CHA concentration, with or without CSO. For the variation in microwave power, the scaffold without CSO  exhibited optimal porosity at 360W and the scaffold with CSO showed the best porosity at 540W. The zone of inhibition test demonstrated that the combination of CSO with the scaffold possessed vigorous antibacterial activity against S,aureus (23,8 +/- 0,9 mm)  dan E.coli (20,0 +/-0,8 mm) bacteria.

Kata Kunci : gamping (limestone), karbonat hidroksiapatit (CHA), Minyak tangkai bunga cengkeh, metode foaming