Manusia tidak pernah lepas dari aktivitas sehari-hari. Aktivitas fisik atau olahraga, baik ringan maupun berat membutuhkan energi dan dinamika gerak yang tinggi. Oleh karenanya, seseorang yang sering melakukan aktivitas fisik atau yang senang berolahraga akan mempunyai peluang cedera yang sangat tinggi. Berdasarkan data dari Rumah Sakit Olahraga Nasional di Indonesia tahun 2015, kasus cedera olahraga pada orang dewasa mencapai 1,5 juta per tahun dan pada anak-anak meningkat sebesar dua kali lipat yaitu 3-4 juta per tahun. Bagian tubuh yang sering mengalami cedera atau kerusakan adalah lutut, terutama pada bagian ligamen yang bernama Anterior Cruciatum Ligament (ACL). Anterior Cruciatum Ligament (ACL) adalah ligamen yang menghubungkan tulang tibia (tungkai bawah) dengan tulang femur (paha). ACL ini memiliki peran penting dalam menciptakan pertahanan sendi dan stabilitas pada lutut. Tidak hanya itu, ACL juga berfungsi untuk memberikan mobilitas dan stabilitas pada tungkai ketika melakukan aktivitas berjalan dan berlari. Fungsi ini tentu dapat terganggu jika ACL mengalami cedera.
Kasus cedera ACL dapat mencapai 50% dari semua kasus cedera lutut. Cedera ACL ini sangat krusial terutama bagi para atlet. Cedera ACL dapat mengakibatkan selesainya karier bagi seorang atlet. Banyak atlet terpaksa mengakhiri karier olahraganya karena penanganan yang tidak baik terhadap cedera ini. Cedera ACL ini tidak dapat sembuh secara alami sehingga untuk saat ini operasi masih menjadi alternatif cara untuk mengobati cedera ACL. Setiap tahun, lebih dari 200.000 pasien didiagnosis mengalami gangguan ACL dan kira-kira 150.000 operasi ACL dilakukan. Tindakan operasi yang saat ini menjadi standar penanganan cedera ACL adalah operasi Anterior Cruciatum Ligament Reconstruction (ACLR). Pengganti ACL yang cedera ini harus mempunyai sifat yang sama seperti jaringan ACL normal agar berhasil mengembalikan fungsinya seperti sedia kala.
Saat ini, operasi ACLR dengan menggunakan ligamen patella atau hamstring masih menjadi standar emas dalam penanganan cedera ACL. Akan tetapi, proses ini masih mempunyai kelemahan yaitu masih bersifat invasif dan dapat menimbulkan kecacatan karena masih harus mengambil bagian tubuh yang lain untuk mendapatkan pengganti ligamen yang cedera. Prosedur ini sering menyebabkan komplikasi dalam penyembuhan luka, menyebabkan nyeri di daerah pengambilan ligamen, serta rentang gerak pun menjadi terbatas.
Penggunaan ligamen buatan pada operasi ACLR memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan opsi lain seperti meminimalkan angka kesakitan (morbiditas), meminimalkan risiko penularan penyakit, dan tidak menimbulkan resiko kerusakan jaringan yang diambil dari tubuh sendiri. Syarat biomaterial yang digunakan dalam ACLR ini harus bersifat aman bagi tubuh, tidak toksik (biokompatibel) serta mempunyai kekuatan dan daya tahan terhadap pengaruh mekanik yang tinggi. Berdasarkan kondisi tersebut, dikembangkanlah sebuah ligamen buatan yang berasal dari material Polylactide-co-caprolactone (PLA-CL). PLA-CL adalah polimer yang bersifat aman bagi tubuh, tidak toksik (biokompatibel), dapat diolah menjadi serat dan memiliki fleksibilitas yang sesuai dibutuhkan untuk proses braiding.
Dikarenakan secara anatomi ACL terdiri dari pita serat kolagen yang padat, kopolimer PLA-CL kemudian diproses dengan teknik electrospinning yang merupakan salah satu cara untuk pembentukan serat (nanofiber). Nanofiber adalah serat dengan ukuran nanometer, memiliki porositas tinggi, kekuatan mekanis yang cukup besar, dan fleksibilitas yang baik. Kemudian, nanofiber ini akan diproses dengan metode braiding. Teknik ini dapat memodulasi bentuk, ukuran pori, kekakuan, dan elastisitas ligamen buatan ini sesuai dengan yang diinginkan berdasarkan sudut braiding-nya. Metode ini juga dapat meningkatkan kekuatan mekanik dari ligamen buatan itu sendiri, dimana kekuatan mekanik adalah syarat utama yang harus dimiliki sebuah ligamen buatan untuk dapat menggantikan ACL asli yang cedera.
Ligamen buatan ini telah melewati beberapa uji agar dapat digunakan sebagai kandidat pengganti ACL yang cedera. Uji yang telah dilakukan antara lain uji gugus fungsi, uji morfologi fiber, ukuran pori, kekuatan mekanik, sudut kontak, sitotoksisitas, dan laju degradasi. Berdasarkan hasil keseluruhan uji, dapat dikatakan bahwa ligamen buatan yang berasal dari PLA-CL dan melalui proses braiding ini merupakan kandidat yang baik dan sesuai sebagai pengganti ACL yang cedera.
Penulis: Prihartini Widiyanti
Link Jurnal: https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/5.0108827
