PENDAHULUAN Biaya Finishing Dinding dengan Menggunakan Alternatif Material Baru

196 PEMANFAATAN MEMBRAN WEBS GELATINPOLIVINIL ALKOHOL BERSKALA MIKRO HINGGA NANO SEBAGAI PEMBALUT LUKA PRIMER Theresia Mutia Balai Besar Pulp dan Kertas Jalan Raya Dayeuh Kolot No. 132 Bandung Telp. 022 5202980; 081802203663 E-mail : theresia.mutiayahoo.com ABSTRAK Biomaterial yang banyak digunakan di bidang medis, antara lain alginat, chitosan, dan gelatin, misalnya untuk pembalut luka primer kontak langsung dengan luka, karena sifatnya yang nontoksik, biodegradable, biocompatible dan dapat mempercepat pertumbuhan sel baru. Gelatin merupakan protein yang diperoleh dari hidrolisis parsial kolagen yang terdapat dalam struktur jaringan tubuh dan terdapat pada kulit, otot, dan tulang. Sumber bahan baku gelatin dapat berasal dari sapi tulang dan kulit jangat, babi kulit dan ikanayam tulang dan kulit. Gelatin banyak digunakan di berbagai bidang, termasuk bidang medis, misalnya untuk pembalut luka atau scafold untuk tissue engineering. Namun, sampai saat ini gelatin belum dimanfaatkan sebagai bahan baku tekstil medis melalui proses electrospinning. Padahal, produk akhirnya akan mempunyai kualitas yang lebih tinggi dibanding produk konvensional, karena memiliki luas permukaan yang sangat besar dan berpori. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan webs lembaran tipis atau membran yang terdiri dari serat gelatinpolivinil alkohol PVA sebagai pembalut luka primer berskala mikro hingga nano dengan metoda electrospinning. Pengujian yang dilakukan terhadap produk akhirnya meliputi analisa gugus fungsi, analisa struktur mikro, dan uji pre klinis. Dari hasil uji diketahui bahwa membran didominasi oleh serat dengan diameter sekitar 100-- –300 nm. Adapun serat nano merupakan serat yang berukuran kurang dari 100--500 nm, sehingga produk akhir tersebut dapat digolongkan sebagai pembalut luka berkualitas nano. Selain itu, produk tersebut dapat mempercepat penyembuhan luka dan lolos uji praklinis, karena tidak menyebabkan iritasi, sehingga sesuai untuk digunakan sebagai pembalut luka primer. Kata kunci : gelatin, biomaterial, pembalut luka primer, membran nano nano webs, electrospinning. ABSTRACT Biomaterial such as alginate, chitosan and gelatin are commonly used for medical application, i.e. primary wound dressing contact directly to wound, due to nontoxic, biodegradable, biocompatible and can accelerate new cell regeneration. Gelatin is a protein substance derived from collagen, a natural protein present in the tendons, ligaments, and tissues of mammals. Raw material of gelatin can come from the connective tissues, bones and skins of animals, i.e. cows and pigs. Gelatin is widely uses in many kind of industries, including medical application, such as wound dressing or scaffold for tissue engineering. However, up to this momment gelatin has not been used as raw material for medical textile application by electrospinning process. Whereas with electrospinning method will be produced a higher quality membran due to its high surface area and porous. This study was aimed to get micro to nano webs for primary wound dressing of gelatinpolivinyl alcohol PVA fibers by electrospinning technology Testing on the final product included chemical function analysis, micro structure analysis and pre clinical test. From the test results known that membrane was dominated by fibers that have the average diameter’s size from 100 nm to 300 nm which can be classified as a nano wound dressing. Besides, the product can accelerate wound healing and passes pre clinically test because it does not cause irritation, so it is suitable to be used as a primary wound dressing. Key words: gelatin, biomaterial, primary wound dressing, nano webs membrane, electrospinning

1. PENDAHULUAN

Tekstil medis adalah kombinasi antara teknologi tekstil dan pengetahuan di bidang medis untuk menghasilkan produk baru dalam upaya memenuhi tuntutan konsumen yang semakin tinggi terhadap kualitas suatu produk. Oleh karenanya hari-hari yang menyakitkan bagi para penderita berubah menjadi hari-hari yang nyaman. Persyaratan polimer bio-medis, yaitu 197 harus bersifat nontoksik, tidak menyebabkan alergi, mudah disterilkan, mempunyai sifat mekanik yang memadai, kuat, elastis, awet dan biocompatibile. Serat yang digunakanpun bervariasi, baik yang berasal dari alam kapas, sutera, rayon, alginat, chitosan, kolagen, dsb. maupun serat buatan poliester, poliamida, polietilena, serat gelas, dsb.. Pangsa pasar tekstil medis diperkirakan akan berkembang lebih pesat lagi, diantaranya adalah pembalut luka wound dressing [1]. Biomaterial, seperti alginat dan gelatin, digunakan sebagai bahan baku untuk beberapa pembalut luka moderen, karena dapat mendorong pertumbuhan jaringan sel baru dan mengurangi peradangan, sehingga mempercepat penyembuhan luka. Dari bahan tersebut akan dihasilkan produk pembalut luka yang bersifat non toksik dan biodegradable, berdaya serap tinggi, mudah digunakan dan dilepas, elastis, dapat menutup luka dan mempertahankan kelembaban pada sekitar luka [2,3,4,5]. Gelatin merupakan protein hasil hidrolisis kolagen yang ada pada kulit, tulang, dan tulang rawan. Kandungan kolagen pada tulang berkisar antara 15 —20. Gelatin larut dalam air, sehingga diaplikasikan di berbagai keperluan industri, baik pangan maupun non-pangan, karena memiliki sifat yang khas, yaitu dapat berubah secara reversibel dari bentuk sol ke gel, mengembang dalam air dingin, dapat membentuk film, mempengaruhi viskositas suatu bahan, dan dapat melindungi sistem koloid. Di bidang farmasi, gelatin digunakan sebagai bahan pembuat kapsul, pengikat tablet, pembalut luka, gelatin sponge, surgical powder, mikroenkapsulasi, dll. Susunan asam amino gelatin yang paling banyak antara lain glisin 21,4, prolin 12,4, hidroksiprolin 11,9, asam glutamat 10, dan alanin 8,9. Gelatin dapat menyerap air 5 —10 kali beratnya, larut dalam air panas dan jika didinginkan akan membentuk gel. Berat molekul gelatin rata-rata berkisar antara 15.000, dan untuk komersial berkisar antara 20.000 – 70.000 [6,7]. Sifat fisik, kimia, dan fungsional gelatin merupakan sifat yang sangat penting menentukan mutu gelatin. Sifat yang dapat dijadikan parameter dalam menentukan mutu gelatin, antara lain adalah kekuatan gel, viskositas, dan rendemen. Indonesia telah memiliki pabrik pengolah gelatin antara lain di Bandung, Bogor, Bekasi, Tangerang, Jakarta dan Pasuruan namun untuk kebutuhan dalam negeri, masih mengimpor yang jumlahnya berkisar 2.000 - 3.000 tontahun dari beberapa negara seperti Cina, Australia, dan beberapa negara Eropa. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik BPS tahun 2007, jumlah impor gelatin mencapai 2.715.782 kg dengan nilai 9.535.128 dolar AS [8]. Glysin Prolin Glisin Hidroksiprolin Gambar 1. Struktur Kimia Gelatin Polivinil alkohol C 2 H 4 OH x, merupakan polimer sintetis yang larut dalam air. Produk ini berbentuk powder berwarna putih yang tidak berbau dan tidak beracun, stabil pada suhu normal dan memiliki sifat fisika yang baik, sehingga banyak digunakan diberbagai industri, seperti industri medis, farmasi, makanan, tekstil, kertas dan pengepakan. Selain itu digunakan juga sebagai zat pengelmusi pada polimer dan kosmetika, dan pengikat tanah untuk pengontrol erosi Polyvinyl alcohol [9]. Teknologi nano merupakan teknologi yang bertujuan mengendalikan molekul dan atom individu untuk menciptakan bahan dan peralatan yang beribu kali lebih kecil dibanding kondisi teknologi sebelumnya [10,11]. Keunggulan serat nano Gambar 2 adalah memiliki 198 luas permukaan yang lebih besar dan jarak antar serat yang sangat kecil, sehingga memungkinkan untuk diaplikasikan dalam berbagai bidang, diantaranya tekstil militer protective clothing, farmasi, kesehatan tekstil medis, kedokteran, pertanian, automotif, elektronika, optik, kosmetik, olahraga, dan lain-lain. Selama satu dekade, electrospinning telah diketahui sebagai suatu proses untuk mendapatkan serat berukuran mikro hingga nano. Serat nano dan electrospinning merupakan material dan teknologi yang sangat penting untuk menunjang perkembangan nanoteknologi pada berbagai bidang untuk mencari bahan yang bersifat kompetitif, strategis dan ramah lingkungan, sehingga dapat memenuhi kebutuhan manusia di masa yang akan datang [10]. Serat-serat nano dapat dihasilkan dari berbagai material logam, keramik maupun polimer. Di bidang biomedispun serat dengan ukuran nano berperanan penting, terutama untuk pembuatan pembalut luka [1,2,10]. . Electrospinning adalah teknik pembuatan serat nano dengan memanfaatkan gaya elektrostatik sebagai pendorong larutan polimer ketika disuntikan dari sebuah jarum spineret ke suatu kolektor Gambar 3. Pancaran larutan polimer berakselarasi ke arah kolektor memanjang dan menyebar secara tidak beraturan dari spineret ke kolektor. Pancaran larutan tersebut akan menipis dan mengering seiring dengan menguapnya pelarut, meninggalkan serat-serat nano yang saling berhubungan satu dengan lainnya membentuk jaring-jaring yang solid berupa webs [2,10,11]. Dalam dunia perdagangan serat nano adalah serat yang mempunyai diameter kurang dari 0,5 mikron 500 nm, sedangkan serat yang telah diproduksi dan diperdagangkan mempunyai diameter antara 50 nm sampai 300 nm [12]. Serat nano akhir-akhir ini mulai popular dan dibuat dalam bentuk non-woven webs atau membran, sehingga tidak melalui proses pertenunan atau perajutan [10,11,12,13]. Gambar 2. Perbandingan Serat Nano terhadap Serat Rambut Manusia Gambar 3. Pembuatan Serat NanoDengan Metoda Electrospinning [11,12] Pembuatan serat mikro hingga nano dari larutan polimer alami, misalnya chitosan, alginat dan gelatin tidak mungkin dilakukan, karena sifat mekaniknya memiliki banyak kekurangan dibanding polimer sintetik, sehingga sukar untuk diproses menggunakan electrospinning. Oleh karenanya larutan pintalpolimernya harus dicampur dengan polimer sintetik, seperti PVA atau PEO polietilena oksida [12,14,15,16]. Melalui metoda electrospinning, dapat diperoleh membran atau webs dari serat chitosanPVA untuk pembalut luka [12] dan dari serat alginatPVA yang dapat digunakan sebagai pembalut luka dan scaffold pada rekayasa jaringan tissue engineering [14, 16]. Serat-serat dari biomaterial termasuk gelatin sampai saat ini belum dimanfaatkan sepenuhnya. Padahal diketahui bahwa melalui proses electrospinning terhadap gelatin 199 dapat dihasilkan membran yang terdiri dari serat mikro hingga nano yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan di bidang farmasi, medis dan tekstil medis [15,17]. Studi mengenai pemanfaatan produk tersebut untuk keperluan tekstil medis, yaitu pembalut luka primer belum dilakukan. Oleh karenanya, dengan melihat potensi yang tinggi tersebut dan untuk melanjutkan penelitian sebelumnya [16], maka dilakukan pembuatan membran serat gelatinPVA dengan pelarut air sebagai media utamanya. Tujuannya adalah untuk memanfaatkan gelatin sebagai bahan baku tekstil medis melalui proses electrospinning dan untuk mendapatkan kondisi proses yang optimal serta karakteristik produknya. Hal ini perlu dilakukan dalam upaya melakukan diversifikasi produk, karena bahan bakunya banyak tersedia dengan harga yang relatif murah dan produk akhirnya mempunyai nilai tambah yang cukup tinggi. Penelitian tersebut meliputi karakterisasi larutan pintal dan pembuatan membran dengan alat elektrospinning, sedangkan pengujiannya meliputi analisa gugus fungsi dengan alat FTIR, analisa struktur mikro dengan alat Scanning Electron Microscope SEM, dan uji pre klinis. Selanjutnya diharapkan produk akhirnya dapat digunakan sebagai alternatif tekstil medis pembalut luka, karena gelatin dapat meningkatkan pertumbuhan jaringan baru [4]. Adapun perbedaannya dengan penelitian terdahulu [2,15,17], yaitu ko- polimernya berbeda dan dilengkapi dengan uji pre klinis.

2. METODA PENELITIAN