Perkembangan teknologi yang tidak ada habisnya menuntut inovasi yang berkelanjutan. Inovasi dapat dikembangkan berdasarkan apa yang tersedia di alam untuk diolah menjadi barang yang memiliki nilai dan dapat bermanfaat untuk masyarakat luas. Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas mengenai kolagen dari limbah ikan dan nanosilika dari limbah geothermal sebagai bahan fabrikasi 3D scaffold menggunakan teknologi 3D printer untuk keperluan biomedis.
Penelitian yang dilakukan oleh Dr. Nur Rofiqoh Eviana Putri beserta tim peneliti dari Departemen Teknik Kimia FT UGM bekerja sama dengan peneliti dari Aston University, UK yaitu Dr. Tien Thuy Quach berfokus pada pengembangan biomaterial berupa 3D scaffold yang dapat membantu regenerasi tulang dengan memanfaatkan kolagen limbah ikan dan nanosilika geothermal menggunakan alat 3D printing. Riset ini dilatarbelakangi oleh meningkatnya kebutuhan biomaterial untuk aplikasi biomedis termasuk untuk rekayasa jaringan dan penyembuhan luka. Material kolagen yang banyak digunakan sebagai biomaterial mengandung protein sebagai penyusun matriks ekstraseluler yang berperan penting dalam pertumbuhan sel. Selama ini, material berbasis kolagen yang umum digunakan berasal dari sumber mamalia yang memiliki keterbatasan keamanan biologis. Sebagai alternatif, kolagen dari limbah ikan menjadi potensial untuk dikembangkan dilihat dari sisi keberlanjutan.
Selain itu, peneliti juga memanfaatkan nanosilika hasil utilisasi dari limbah geothermal Indonesia sebagai material penguat. Berdasarkan riset yang dilakukan, nanosilika tidak hanya meningkatkan sifat mekanik scaffold namun juga memiliki kandungan mineral yang baik untuk pertumbuhan tulang. Kedua bahan ini dimanfaatkan untuk menciptakan produk yang dapat menunjang proses penyembuhan.
Fabrikasi 3D scaffold berbasis kedua bahan tersebut menggunakan teknologi 3D printing dimana pencetakan dilakukan secara layer by layer sehingga dapat membentuk produk yang lebih kompleks dan presisi. Terdapat beberapa metode dalam percetakan 3D seperti metode nozzle-based dan metode laser-based. Metode nozzle-based seperti extrusion merupakan pengeluaran bahan berviskositas tinggi secara layer by layer menggunakan nozzle sampai terbentuk desain yang diinginkan. Sedangkan metode laser memanfaatkkan vat berisi resin atau tinta yang berbentuk cair, yang akan disinari dengan sinar UV sehingga tinta akan mengeras karena proses photo-crosslinking secara layer by layer hingga membentuk desain yang diinginkan. Pada penelitian ini, digunakan metode laser untuk pembentukan alat biomedisnya.
Biasanya, kekurangan dari rekayasa biomedis penyembuhan jaringan adalah kurangnya asupan nutrisi dan oksigen pada sel bagian dalam, sehingga kita bisa mendesain bentuk sesuai yang kita inginkan dan memenuhi kebutuhan pasien. Produk yang dihasilkan berupa alat dengan kandungan nanosilika dan kolagen yang diaplikasikan pada tulang yang retak. Desainnya disesuaikan dengan bentuk retakan serta dilengkapi kanal internal, sehingga nutrisi tetap dapat masuk ke pori-pori yang saling terhubung hingga ke bagian dalam sel. Tak hanya untuk keperluan pada tulang, penelitian ini juga dapat diaplikasikan pada penyembuhan jaringan lainnya seperti permasalahan gigi. “Kami berharap bahwa produk akhir dari penelitian ini dapat membantu regenerasi tulang dan dapat berkembang lebih luas lagi,” ucapnya. (Humas FT: Haniifah Multivana)
Sumber: Wawancara langsung Dr. Nur Rofiqoh Eviana Putri