Guru Besar ITS Kembangkan Implan Biodegradable untuk Dunia Kedokteran

SURABAYA - Dalam bidang ortopedi, penyembuhan patah tulang lazim menggunakan implan. Guru Besar ke-184 Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Agung Purniawan, mengembangkan pelapisan material implan untuk memperlambat laju degradasi dan pengembangan material implan tulang yang bersifat biodegradable.

Agung mengungkapkan bahwa pengobatan untuk patah tulang lazim menggunakan material non-biodegradable seperti stainless steel dan paduan titanium. Kedua jenis material ini kerap dipilih karena memiliki kekuatan mekanik, ketahanan terhadap korosi, dan tidak bereaksi terhadap jaringan tubuh. "Namun setelah tulang baru tumbuh maka memerlukan operasi pengangkatan implan yang dapat menghadirkan risiko lain," jelas mantan Kepala Departemen Teknik Material dan Metalurgi ITS tahun 2019 - 2020 ini.

Guna mencegah kemungkinan itu, penggunaan implan yang dapat terdegradasi (biodegradable) dan terabsorbsi (bioabsorbable) menjadi alternatif lain. Penggunaannya sendiri dapat sekaligus mempercepat proses penyembuhan karena menyuplai zat yang dibutuhkan oleh tubuh. "Paduan berbasis magnesium cocok digunakan karena zat tersebut juga dibutuhkan tulang, namun laju degradasinya terlalu cepat," ungkapnya.

Dampak dari degradasi tersebut dapat mengurangi sifat mekanik implan dalam menahan beban sebelum tumbuh tulang baru. Berdasarkan hal tersebut, Agung mengembangkan teknologi rekayasa permukaan untuk mengontrol laju degradasi material. "Metode Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) menciptakan lapisan pasif yang dapat mengurangi laju degradasi hingga lebih dari 90 persen dibandingkan tanpa adanya perlakuan," tuturnya.

Tak hanya itu, lulusan doktoral dari TU Delft, Belanda ini juga meneliti penggunaan material komposit untuk biodegradable implan. Bahan ini lebih mudah untuk dimanufaktur serta dipadukan dengan zat-zat lain yang dibutuhkan oleh pertumbuhan tulang. "Mineral ataupun zat yang berguna untuk proses penyembuhan lebih mudah digabungkan ke dalam implan ketimbang paduan logam," paparnya.

Agung melanjutkan, penelitian ini dilakukan untuk memodifikasi sifat kimia, fisik, dan mekanis dari material ini. Di antaranya seperti upaya modifikasi lapisan permukaan dan interaksi antarpenyusun material. "Daya lekat material komposit dapat diperkuat dengan menambahkan senyawa 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), sehingga meningkatkan sifat mekanik dan umur pakainya," tambah lelaki yang saat ini menjabat sebagai Kepala Subdirektorat Riset dan Publikasi Ilmiah, Direktorat Riset dan Pengabdian kepada Masyarakat (DRPM) ITS.

Terjun dalam berbagai penelitian lainnya, lelaki berkacamata ini turut memberikan kontribusi dalam dunia kesehatan lewat penelitian pelapisan antimikrobial atau antivirus. Penelitian yang dilakukannya menggunakan sintesis nano tembaga sebagai zat aktif yang dicampurkan dengan pelapis organik. "Telah terbukti secara saintifik bahwa pelapis ini dapat membunuh virus SAR COV-2 hingga 99 persen dalam waktu satu jam," jelasnya.

Penelitian ini sendiri telah masuk ke dalam jurnal Q1 terindeks scopus ini juga telah diaplikasikan di fasilitas-fasilitas umum terutama pada saat masa pandemi COVID-19 lalu. Beberapa di antaranya seperti pada Rumah Sakit Umum Airlangga (RSUA), Medical Center ITS, Satu Atap Co-Working, hingga Bus Listrik G20.

Melihat ke depan, Agung berharap, produk penelitian sivitas akademika ITS dapat disambut oleh stakeholder maupun peneliti lain untuk dikembangkan. Tak hanya itu, ia juga berharap agar penggunaan teknologi hasil penelitian tersebut dapat diterapkan pada fasilitas-fasilitas yang ada di kampus ITS. "Akan membanggakan bila sistem portal hingga pengolahan limbah bisa berasal dari karya tangan-tangan sivitas ITS," tandasnya penuh harap.