EFEK PERLAKUAN FREEZE-THAW TERHADAP SIFAT-SIFAT MEMBRAN GELATIN-CARBONATED HYDROXY APATITE SEBAGAI PERANCAH DALAM REGENERASI SARAF

Arum Patriati, Prof. Dr.rer.nat. Harno Dwi Pranowo, M.S.

2013 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Salah satu tantangan dalam pengembangan perancah untuk regenerasi saraf adalah peningkatan kekuatan mekanis suatu material untuk mencegah rusaknya perancah secara cepat selama proses regenerasi. Pada penelitian ini, dilakukan kajian efek freeze-thaw terhadap membran gelatin-carbonated hydroxy apatite (CHA) dengan perbandingan 7:3 dan 6:4 untuk gelatin berbanding CHA. Beberapa variasi siklus freeze-thaw dilakukan pada kedua komposisi gelatin-CHA tersebut, serta dilakukan evaluasi terhadap beberapa parameter penting untuk suatu perancah dalam regenerasi saraf. Sintesis CHA telah dilakukan dengan mereaksikan kalsium hidroksida dan asam fosfat dalam larutan gelatin pada suhu ruang dan sistem terbuka. Pola difraksi sinar-X (XRD) dan spektra FTIR dilakukan untuk konfirmasi terbentuknya CHA tipe B dalam matriks gelatin. Selanjutnya, uji pemuatan platelet, degradasi, pelepasan platelet, age swelling, permeabilitas membran terhadap glukosa, dan kekuatan tarik membran gelatin-CHA dianalisis untuk mengetahui pengaruh freeze-thaw terhadap sifat-sifat membran yang berkaitan dengan kepentingan aplikasi membran gelatin-CHA sebagai perancah regenerasi saraf. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa perlakuan freeze-thaw pada proses pembuatan membran berpengaruh terhadap beberapa sifat membran. Perlakuan freeze-thaw mengakibatkan kemampuan pembawaan platelet oleh membran mengalami penurunan seiring kenaikan siklus freeze-thaw. Perlakuan freeze-thaw berpengaruh pula terhadap kecepatan dalam melepaskan platelet. Namun demikian, evaluasi terhadap degradasi membran menunjukkan bahwa persentase degradasi membran berbanding terbalik dengan kenaikan siklus freeze-thaw, yakni 4 jam lebih lama dibandingkan membran tanpa perlakuan freeze-thaw. Perlakuan freeze-thaw juga meningkatkan kekuatan tarik membran meskipun modulus elastisitasnya juga meningkat. Adapun permeabilitas membran terhadap glukosa memiliki nilai yang cukup baik dan tidak mengalami perubahan signifikan dengan perlakuan freeze-thaw.

One of the major challenges in the development of scaffold for nerve regeneration is enhancing mechanical strength of the material to avoid the scaffold to rapidly degrade during regeneration process in nerve system. The aim of this study was to reveal the effect of freeze-thaw to the properties of gelatin-carbonated hydroxy apatite (CHA) membrane in two ratios 7 to 3 and 6 to 4 for gelatin to CHA respectively. Some variations of freeze-thaw cycles were applied for both ratios, which is known for its biocompatibility in cells. The CHA was synthesized by wet precipitating method of calcium hydroxide and phosphoric acid in gelatin solution at room temperature and open system. The X-Ray Diffraction (XRD) and FTIR analysis was conducted to confirm the formation of type-B CHA in gelatin matrix. The resulted membrane was then subject for membrane characterization. It was known from the study that freeze-thaw treatment during membrane fabrication affects several properties of the membrane. Platelet loading capability decreased when freeze-thaw cycles increased. Meanwhile, the platelet was released more rapidly by freeze-thawed gelatin-CHA membrane compared to non-freeze-thawed one. The degradation percentage of the membrane decreased with the increasing freeze-thaw cycles, showing 4 hours slower degradation in the freeze-thawed membrane compared to the unfreeze-thawed one. Furthermore, it was observed that freeze-thaw improved the tensile strength of the membrane, although the modulus elasticity increased simultaneously. Moreover, in general it was observed from this study that freeze-thaw treatment did not affect permeability of the membranes towards glucose transport.

Kata Kunci : gelatin, carbonated hydroxy apatite, freeze-thaw, regenerasi saraf