51¶¯Âþ

Granula biokeramik beta-tricalcium phosphate (β-TCP) telah digunakan dalam uji klinis sebagai bahan pengganti tulang karena menunjukkan tingkat pembentukan tulang baru yang tinggi setelah ditanamkan pada defek tulang. Namun, laju sintesis tulang barunya lebih lambat daripada pertumbuhan tulang alami, terutama dalam kasus defek tulang besar. Akibatnya, jika kemampuan granula biokeramik untuk merangsang laju pembentukan tulang baru dapat ditingkatkan, cakupan aplikasi terapeutiknya dapat diperluas.

Menggabungkan inisiator pertumbuhan tulang dengan granula biokeramik β-TCP adalah salah satu metode untuk meningkatkan laju produksi tulang baru. Namun, karena tuntutan akan teknik sterilisasi ketat tertentu serta biaya yang signifikan, teknologi ini tidak praktis untuk digunakan di klinik dan rumah sakit. Oleh karena itu, strategi lain untuk meningkatkan laju produksi tulang baru dari granul biokeramik β-TCP perlu dikembangkan. Setelah merendam granul biokeramik β-TCP dalam larutan kalsium fosfat asam, lapisan pelapis dikalsium fosfat dihidrat (DCPD) akan ditempatkan pada permukaan granul β-TCP dengan menggunakan teknik pelarutan-pengendapan.

Pada kondisi tubuh fisiologis, DCPD terbukti lebih larut daripada β-TCP. Akibatnya, jika lapisan DCPD diendapkan di atas permukaan granula β-TCP, lapisan DCPD akan terlebih dahulu melepaskan ion kalsium dan fosfat sebelum melepaskan ion kalsium dan fosfat dari granula β-TCP. Proses ini akan menghasilkan lingkungan mikro yang kaya akan ion kalsium dan fosfat di sekitar permukaan granula, merangsang diferensiasi osteogenik dari aktivitas sel punca mesenkimal (MSC) endogen atau sel mirip tulang (osteoblas dan osteoklas) yang membantu dalam produksi tulang baru. Meskipun konsentrasi ion kalsium dan fosfat yang tinggi pada permukaan granula biokeramik β-TCP yang dilapisi DCPD sangat penting, laju pelepasan ion kalsium dan fosfat dari permukaan granula biokeramik β-TCP yang dilapisi DCPD harus dikelola untuk menghindari reaksi inflamasi selama uji in vitro.

Dengan melapisi permukaan β-TCP dengan lapisan DCPD, laju produksi tulang baru dari granul biokeramik β-TCP dapat meningkat. Namun, respons perilaku sel punca mesenkimal terhadap granul biokeramik β-TCP berlapis DCPD belum diteliti. Oleh karena itu, penelitian tentang aktivitas diferensiasi osteogenik sel punca mesenkimal dengan granul β-TCP berpori berlapis DCPD akan dilakukan. Sejauh pengetahuan kami, penelitian ini akan menjelaskan peran lapisan pelapis DCPD dalam meningkatkan laju diferensiasi osteogenik MSC pada granul β-TCP berpori. Temuan penelitian ini berpotensi berkontribusi pada kemajuan pengetahuan di bidang teknik biomedis, yang diterjemahkan menjadi publikasi berkualitas tinggi, serta berfungsi sebagai bahan pengganti tulang alternatif untuk aplikasi ortopedi, ortodonti, ortopedi dentofasial, dan kedokteran gigi.

Resorpsi oleh osteoklas dan deposisi tulang oleh sel osteoblas akan terjadi secara bersamaan selama proses remodeling tulang. Diferensiasi osteogenik MSC endogen diperlukan untuk meningkatkan regenerasi tulang. Hipotesis penelitian ini adalah bahwa granul β-TCP berlapis DCPD memiliki sifat osteoinduktivitas yang mendorong diferensiasi osteogenik sel punca mesenkimal. Sebagai hasil dari manfaat ini, studi kelayakan tentang penggabungan granul β-TCP berpori berlapis DCPD dilakukan. Inklusi granul β-TCP berpori berlapis DCPD dalam penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan osteoinduktivitas, yang akan bermanfaat untuk aplikasi klinis. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kemampuan osteoinduktivitas granul β-TCP berpori berlapis DCPD pada ADMSC, secara in vitro.

Setelah melapisi permukaan granul biokeramik β-TCP dengan dikalsium fosfat dihidrat (DCPD), laju pembentukan tulang baru meningkat. Pada kondisi tubuh fisiologis, DCPD lebih larut daripada β-TCP. Karena kelarutannya yang lebih tinggi, granul biokeramik β-TCP berpori yang dilapisi DCPD akan larut dengan cepat ketika terpapar cairan tubuh. DCPD akan melepaskan ion kalsium dan fosfat pada awal proses pelarutan, yang dapat merangsang aktivitas sel.3,28 Karena DCPD memiliki nilai kelarutan tertinggi dari semua kelompok kalsium fosfat, konsep penelitian mendasar ini dapat diterapkan pada kelompok kalsium fosfat lainnya seperti HAp, β-TCP, dan Oktakalsium Fosfat (OCP), yang dapat meningkatkan laju pembentukan tulang baru untuk bahan pengganti tulang ini. Namun, hasil penelitian ini terbatas pada studi in vitro tentang karakterisasi biokeramik β-TCP berpori yang dilapisi DCPD dengan metode eksperimental yang terbatas.

Granul β-TCP berpori berlapis DCPD yang dikultivasi bersama dengan ADMSC bersifat biokompatibel. Terjadi peningkatan ekspresi BMP-2, Runx2, Osterix, ALP, osteopontin, dan osteonectin pada ADMSC setelah dikultivasi bersama dengan β-TCP berlapis DCPD secara signifikan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Granul β-TCP berpori berlapis DCPD memiliki biokompatibilitas yang baik dan kemampuan osteoinduktivitas yang tinggi pada ADMSC, yang menjadikannya biomaterial cangkok tulang alveolar yang menjanjikan dan dapat mendukung regenerasi defek tulang alveolar. Namun, penelitian lebih lanjut sangat dibutuhkan untuk menguji aplikasi β-TCP berpori berlapis DCPD sebagai model hewan perancah defek tulang alveolar secara in vivo dan aplikasi klinis dengan uji klinis acak pada pasien defek tulang alveolar dengan pengaturan dan desain tunggal atau multisenter.

Penulis:

Alexander Patera Nugraha

Link Lengkap: