Cedera kepala dapat terjadi karena berbagai faktor yang berasal dari aktivitas sehari-hari antara lain kecelakaan lalu lintas, kecelakaan pada waktu kerja, pada saat olahraga, kecelakaan karena kejatuhan benda tumpul, maupun karena terbentur benda-benda keras. Berdasarkan data dari WHO, prevalensi kecelakaan lalu lintas banyak terjadi di negara berkembang, termasuk Indonesia sebanyak 90%. Data yang tercatat di Kepolisian RI tahun 2011 juga menyebutkan bahwa 55.1% korban kecelakaan mengalami gegar otak parah. Kecelakaan atau trauma yang mengenai kepala, dapat menyebabkan lapisan otak duramater robek dan berujung pada kematian. Durameter merupakan lapisan meninges terluar yang mencegah cairan serebrospinal bocor dan paling besar dari sistem saraf pusat (SSP). Lapisan ini berperan sebagai membran pelindung otak dan sumsum tulang belakang. Oleh karena itu duramater artifisial diperlukan pada kasus trauma kepala.
Aplikasi duramater artifisial telah berkembang secara komersial dengan menggunakan berbagai bahan. Duramater artifisial menggunakan bahan kolagen xenogenik yang saat ini berada di pasaran memiliki kekurangan membutuhkan waktu lama operasi, kurang mudah diaplikasikan untuk menambal di lokasi yang sulit dijangkau dan rapuh. Duramater yang berbahan amnion cenderung terlalu tipis dan tidak dapat diatur ketebalannya. Sementara itu, duramater yang bersifat sintesis seperti silikon cenderung tidak bersifat biodegradable bagi tubuh yang menyebabkan chronic stimulant untuk daerah sekitarnya. Bahkan terdapat laporan bahan sintetis yang digunakan dalam rekonstruksi duramater di bidang syaraf seperti lembaran polytetrafluoroethylene (PTFE) yang diperluas ada beberapa laporan infeksi duramater buatan. Bahan sintetis juga memiliki harga yang sangat mahal di dalam pengaplikasiannya.
Salah satu kandidat bahan alami yang dapat digunakan dalam bidang biomaterial kedokteran yaitu kombucha. Kombucha merupakan simbiosis antara bakteri dan jamur dalam pembuatan teh hijau. Hasil dari simbiosis bakteri dan jamur tersebut dapat mengeluarkan membran seperti gel terdiri dari serat selulosa. Gel lunak kombucha merupakan hasil dari lapisan air yang mengelilingi rantai poliglukosa dari molekul bakteri selulosa, serta memiliki struktur spons dengan banyak pori yang ukurannya bervariasi. Selain itu, adanya bakteri selulosa di kombucha tersebut merupakan keuntungan lainnya. Oleh sebab itu, bakteri selulosa (mikrobial selulosa) berpotensi dengan beberapa ciri diantaranya adalah biokompatibel, non pirogenik, tidak beracun, mudah disterilkan, dapat diserap, serta lebih efisien dalam biaya produksi. Membran kombucha memiliki sifat biokompatibilitas dan tidak menimbulkan efek racun hematologis dan histologis pada jaringan syaraf. Membran kombucha juga memiliki struktur yang padat dan bakteri selulosanya mudah dan efektif disintesis di kombucha. Selain itu, harga pembuatan dari kombucha sendiri relatif murah dibandingkan dengan bahan sintetis maupun bahan lainnya.
Efektivitas dari membran kombucha dapat ditambah dengan dilakukannya modifikasi. Modifikasi dilakukan dengan menambahkan polisakarida aktif, seperti kitosan. Berdasarkan riset yang telah dilakukan sebelumnya, produk biokomposit dari bakteri selulosa-kitosan yang diuji in vitro memiliki aktivitas bakteriostatik atau antibakteri. Serat dan perancah membran yang terbuat dari kitosan juga cocok untuk jahitan. Ini adalah salah satu kondisi yang merupakan tambahan bahan pengganti ideal untuk duramater. Selain itu, penambahan modifikasi lain seperti bahan kolagen dan plasticizer. Plasticizer yang akan digunakan yaitu gliserol, hal ini dikarenakan gliserol bersifat amorf sehingga tidak dengan mudah terdegradasi dengan cepat dan dapat menyesuaikan standar minimal degradasi untuk duramater artifisial yaitu sekitar satu hingga tiga bulan.
Riset ini bertujuan untuk mengetahui karakterisasi scoby kombucha dengan kitosan dan kolagen sebagai bahan modifikasi secara in vitro. Duramater artifisial berasal dari scoby kombucha yang disintesis pada media teh hijau dan ditambahkan gliserol sebagai plasticizer. Riset ini menggunakan 4 variasi komposisi, yaitu Scoby-Kombucha (Kontrol), Kombucha-Gliserol, Kombucha-Kitosan-Gliserol, dan Kombucha-Kitosan-Kolagen-Gliserol. Karakterisasi dilakukan berdasarkan analisis gugus fungsi melalui uji Fourier Transform Infrared (FTIR), kuat tarik, swelling, degradasi, Scanning Electron Microscope (SEM), dan (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide) (MTT Assay). Karakterisasi gugus fungsi mengonfirmasi keberadaan gugus fungsi dari scoby kombucha, kitosan, kolagen, dan gliserol. Hasil karakterisasi kuat tarik menunjukkan bahwa ketiga variasi komposisi sampel memiliki nilai UTS (4-20 MPa) dan Elongasi (7-20%) yang sesuai dengan standar duramater artifisial. Karakterisasi swelling dari keempat sampel menunjukkan nilai absorbsi cairan yang tidak melebihi batas rasio swelling (<70%). Degradasi tertinggi didapatkan pada komposisi sampel Kombucha-Kitosan-Kolagen-Gliserol dengan laju degradasi sebesar 20%. Pada Uji SEM didapatkan diameter pori yang sesuai dengan standar duramater artifisial pada komposisi sampel Kombucha-Kitosan-Gliserol dan Kombucha-Kitosan-Kolagen-Gliserol. Karakterisasi sitotoksisitas melalui MTT Assay menunjukkan bahwa material tidak mengandung bahan yang toksik bagi tubuh. Membran Kombucha-Kitosan-Kolagen-Gliserol merupakan komposisi optimal sebagai kandidat duramater artifisial.
Penulis: Epy Muhammad Luqman
Link:
Baca juga: Kulit Manggis Dapat Melindungi Sel Spermatogenik Mencit yang Dipapar Asap Rokok
