Scffold merupakan biomaterial 3D yang menyediakan lingkungan untuk regenerasi sel. Dalam bidang kedokteran gigi, hal ini dapat berguna untuk terapi regenerasi periodontal, bedah dentomaksilofasial, endodontik, dan perawatan pediatrik. Sebuah scaffold yang ideal harus memiliki biokompatibilitas, biodegradabilitas, struktur berpori, dan sifat mekanik yang kuat. Selanjutnya, poli(e-kaprolakton) (PCL) telah mendapatkan perhatian dalam rekayasa jaringan tulang dan sistem pengantaran obat karena sifatnya yang biokompatibel dan terurai secara hayati. Namun, optimasi PCL sering kali memerlukan penambahan komponen tambahan, yang salah satunya adalah graphene.
Grahene adalah nanofiller karbon 2D yang memiliki potensi dalam aplikasi biomedis seperti pengiriman obat, rekayasa jaringan, dan biosensor karena memiliki sifat termal, listrik, dan mekanik yang baik. Secara fisik, graphene dapat merusak membran bakteri melalui tepian yang tajam. Proses itu menggunakan mekanisme “mode penetrasi” atau “mode penyisipan” saat bersentuhan langsung. Selain itu, graphene juga dapat menyebabkan kerusakan seluler dengan memicu stres oksidatif melalui pembentukan spesies oksigen reaktif (ROS). ROS ini dapat menonaktifkan protein dan lipid dalam bakteri dan mengakibatkan degradasi membran sel, sehingga menghambat pertumbuhan bakteri. Sebuah studi membuktikan bahwa efek sitotoksik dari ROS yang didapat oleh graphene oxide (GO) dan reduced graphene oxide (rGO). Efek tersebut terhadap Pseudomonas Aeruginosa terkait dengan depolarisasi dan disfungsi membran mitokondria. Mekanisme “pembungkus” graphene dapat menjebak bakteri dan menghalangi transportasi nutrisi yang bakteri konsumsi.
Dalam konteks remodelasi tulang, poli(e-kaprolakton) atau PCL yang berkombinasi dengan graphene telah berkembang sebagai scaffold. Sangat penting bagi scaffold untuk memiliki sifat antibakteri agar dapat mengurangi risiko infeksi yang mungkin terjadi pada saat terapi defek tulang. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kemampuan scaffold PCL/graphene sebagai antibakteri terhadap terhadap Staphylococcus aureus (S. aureus) dan Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) secara in vitro.
Metode dan Hasil
Dalam penelitian ini, digunakan lima kelompok yang berbeda, termasuk PCL (K-), Amoksisilin (K+), PCL/Graphene 0,5 wt%, PCL/graphene 1 wt%, dan PCL/Graphene 1,5 wt%. Semua percobaan dilakukan dalam triplikat dan diulang tiga kali, serta metode difusi menggunakan uji Kirby-Bauer diterapkan. Disk diinkubasi dengan S. aureus dan P. gingivalis selama 24 jam dan kemudian diukur diameter zona inhibisi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa scaffold PCL/graphene menunjukkan aktivitas antibakteri yang bergantung pada konsentrasi graphene terhadap S. aureus dan P. gingivalis.
Diameter zona inhibisi (IZD) terhadap S. aureus dari PCL/graphene 1 wt% adalah 9,53 卤 0,74 mm, dan meningkat menjadi 11,93 卤 0,92 mm pada konsentrasi 1,5 wt% graphene. Scaffold PCL/graphene dengan 1,5 wt% menunjukkan efek penghambatan yang lebih besar, dengan IZD sebesar 12,56 卤 0,06 mm terhadap P. gingivalis, sementara aktivitas penghambatan varian 1 wt% relatif lebih rendah pada 10,46 卤 0,24 mm. Kontrol negatif, PCL, dan PCL/graphene 0,5 wt% tidak menunjukkan aktivitas antibakteri (p = 1).
Simpulan
Scaffold poli(e-kaprolakton)/graphene menunjukkan aktivitas antibakteri pada 1 dan 1,5 wt% terhadap S. aureus dan P. gingivalis. Sifat antibakteri dari scaffold ini menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk regenerasi jaringan tulang.
Penulis: Aqsa Sjuhada Oki, drg., M.Kes
Link:
Baca juga: Pengaruh Tujuan Pembangunan Berkelanjutan terhadap Kinerja Keuangan
