DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN ABSTRAK
i
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR SINGKATAN ix
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Permasalahan 4
1.3 Perumusan Masalah 5
1.4 Tujuan Penelitian 5
1.5 Manfaat Penelitian 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 6
2.1 Scaffold Penyangga 6
2.2 Material Scaffold 7
2.2.1 Kitosan 8
2.2.2 Kitosan Untuk Rekayasa Jaringan Kulit 10
2.2.3 Kolagen 11
2.2.4 Kolagen Untuk Skin Tissue Engineering 12
2.3 Sintesis Scaffold 14
2.4 Kultur Jaringan 16
2.5 Tipe Sel 17
2.6 Ekstraksi Sel 18
2.7 Metode Pemasangan Sel 19
2.8 Fisiologi Kulit 20
2.9 Karakterisasi Scaffold 21
2.9.1 Swelling Test 21
2.9.2 Water Uptake 22
2.9.3 Density dan Porosity 22
2.9.4 Porosity of water absorbed scaffold 23
2.9.6 Pengamatan Mikrostruktur 24
2.9.7 Uji Termal DSCTGA 24
2.9.8 Uji Mekanik Tensile Strength dan Elongation 25
2.9.9 Observasi Histologi dan Immunohistochemistry 26
2.9.10 Kultur Sel 27
2.9.11 Evaluasi Hewan In Vivo 27
BAB 3 METODE PENELITIAN 29
3.1 Bahan-Bahan 30
3.2 Peralatan 30
3.3 Variabel Penelitian 32
3.4 Prosedur Penelitian 33
3.4.1 Pengolahan Scaffold KitosanKolagen 33
Universitas Sumatera Utara
3.4.2 Pengolahan Crosslingking KitosanKolagen 34
3.4.3 Uji FTIR 34
3.4.4 Pengamatan Mikrostruktur SEM 34
3.4.5 Uji Termal TGA 34
3.4.6 Kultur Sel 35
3.5 Bagan Penelitian 41
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 45
4.1 Uji FTIR 45
4.2 Uji Mikrostruktur 46
4.3 Uji Termal 50
4.4 Kultur Sel 51
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 58
DAFTAR PUSTAKA
60
LAMPIRAN 65
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1
Bahan-bahan Pembuatan Scaffold 29
Tabel 3.2 Bahan-bahan Uji Biologi Kultur Sel
29 Tabel 3.2
Peralatan Persiapan scaffold kitosankolagen 30
Tabel 3.4 Peralatan Kultur Sel
31
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Contoh-contoh scaffold sintetis yang sudah dipasarkan
5 Gambar 2.2
Kitosan berbentuk serpihan berwarna putih kekuning- kuningan
7 Gambar 2.3
Struktur Kitin, Kitosan, Selulosa 8
Gambar 2.4 Skematik cross-linked dengan glutaraldehid dalam
kitosan 11
Gambar 3.1 Bagan proses pengolahan scaffold kitosankolagen
yang dicross-linked dengan GA 41
Gambar 3.2 Bagan proses kultur sel tahap isolasi
42 Gambar 3.3
Bagan proses tahap pergantian medium dan pasasi sel 43
Gambar 3.4 Bagan tahap kultur sel fibroblast manusia pada
scaffold kitosankolagen 44
Gambar 4.1 Spektrum FTIR scaffold kitosankolagenGA
45 Gambar 4.2
Gambar bagian permukaan film scaffold kitosankolagen dengan perbesaran 250x. a Scaffold
kitosan dalam asam asetat 1, b Scaffold kolagen dalam asam asetat 1, c Scaffold kitosankolagen
1:1, d Scaffold kitosankolagenGA. 47
Gambar 4.3 Gambar bagian potongan film scaffold
kitosankolagenGA dengan perbesaran: a 150x, b 400x, c 1000x
48
Gambar 4.4 Gambar bagian permukaan film scaffold
kitosankolagen dengan perbesaran 10.000x. a 20:80, b 40:60, c 50:50, d 60:40, e 80:20.
49
Gambar 4.5 Gambar uji termal hubungan kehilangan berat dengan
perubahan temperatur scaffold kitosankolagen 50
Gambar 4.6 Foto pertumbuhan sel di atas scaffold
kitosankolagen dengan perbandingan 20:80, pada waktu 2,3,4,5 hari.
51
Gambar 4.7 Foto pertumbuhan sel di atas scaffold kitosankolagen
dengan perbandingan 80:20, pada waktu 2,3,4,5 hari. 52
Gambar 4.8 Foto pertumbuhan sel di atas scaffold kitosankolagen
dengan perbandingan 40:60, pada waktu 2,3,4,5 hari. 53
Gambar 4.9 Foto pertumbuhan sel di atas scaffold kitosankolagen
dengan perbandingan 60:40, pada waktu 2,3,4,5 hari. 54
Gambar 4.10 Foto pertumbuhan sel di atas scaffold kitosankolagen
dengan perbandingan 50:50, pada waktu 2,3,4,5 hari. 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SINGKATAN
αMEM Modification of Eagle Medium
ASTM American Sociaty For Testing Material
BSA Bovine Serum Albumin
BSC Biohazard Safety Cabinet
DD Derajat Deasetilasi
DHT Dehydrothermal
DTBP Dimetil 3-3, dithio Bis Propionimidate
ECM Extra Cellular Matrix
EGF Epidermal Growth Factor
FTIR Fourier Transformed Infra Red Spectroscopy
GA Glutaraldehide
GAG Glycosaminoglycans
GTR Guided Tissue Regeneration
HBSS Hank’s Balance Salt Solution
HE Haematoxyline Eosin
HRP Horse Radish Peroxidase
Hyp Hydroxyproline
IgG Biotinylated Goat Anti-Mouse
PBS Phosphate Buffer Saline
PCL Policaprolactam
PGA Polyglycolic
PLA Polylactic acid
RGD Arginine-Glycine-Espartat
SCPL Solvent Casting Particulate Leaching
SEM Scanning Electron Microscopy
TGA Thermogravimetri Analysis
TIPs Thermally Induced Phase Separation
Universitas Sumatera Utara
PUBLIKASI DISERTASI
No. Nama Pertemuan IlmiahSeminar
Judul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat
1. Seminar Nasional FMIPA USU 2012
Desain Scaffold KitosanKolagen
Untuk Rekayasa Jaringan Kulit
2012, FMIPA USU, Medan
2. AIC IMT-GT International Conference
2012 Nonporous
ChitosanCollagen Scaffold For Skin
Tissue Engineering 2012, UNSYIAH,
Banda Aceh
3. The International Seminar Of Analytical
Science 2012 SKAM 25, Conference On Chemistry” Analytical Science Frontiers
For Capacity building,” held on November 12-13th, 2012, Tiara
Convention Center, Medan-Indonesia. Structure And
Biological Characterization of
ChitosanCollagen Scaffold For Skin
Tissue Engineering 2012, FMIPA USU,
medan
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN SCAFFOLD DARI KITOSAN BELANGKAS
TACHYPLEUS GIGAS UNTUK MENUMBUHKAN SEL FIBROBLAST PADA REKAYASA JARINGAN
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan komposisi optimal antara kitosan dan kolagen pada proses pembuatan scaffold kitosankolagen sebagai matriks untuk
menumbuhkan sel fibroblast. Kitosan 90,2 DD dilarutkan pada asam asetat 1 dan kolagen 1 juga dilarutkan pada pelarut yang sama. Kedua bahan di atas dicampurkan
dengan menggunakan pengaduk magnetik pada suhu kamar selama 30 menit, sampai melarut sempurna. Setelah itu, dimasukkan glutaraldehide GA 0.25 dari berat total
campuran sebagai bahan ikat silang pembentuk scaffold. Sebelum dicetak pada cetakan kaca berukuran 7 cm x 7 cm x 5 mm, bahan scaffold tersebut disentrifugasi untuk
memisahkan kitosan yang tidak larut. Setelah didiamkan pada suhu kamar selama 48 jam, scaffold yang terbentuk dikeringkan menggunakan freeze-dryer pada suhu -40
o
C dengan tekanan vakum 105 mtorr
selama 48 jam. Karakterisasi dari scaffold yang telah dilakukan meliputi uji FTIR, observasi mikrostruktur SEM, uji termal TGA, dan penumbuhan
kultur sel fibroblast di atas scaffold. Hasil uji mikrostruktur menunjukkan permukaan scaffold adalah tidak berpori. Hasil uji FTIR menunjukkan bergesernya sejumlah puncak
yang menunjukkan interaksi antara kitosan dan kolagen dalam scaffold. Hasil uji termal TGA menunjukaan degradasi scaffold kitosankolagen ditunjukkan maksimum pada
50°C, dengan berat scaffold 95, dan minimum pada 250
o
Kata kunci : Kitosan, kolagen, glutaraldehide, scaffold, fibroblast.
C dengan kehilangan berat 70,25. Scaffold kitosankolagen dengan perbandingan 80:20 dan konsentrasi GA 0,25
menunjukkan pertumbuhan sel fibroblast berkembang besar meskipun jumlah sel yang tumbuh tidak banyak. Penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan desain scaffold yang
dapat diaplikasikan dalam bidang kedokteran terutama untuk perbaikan jaringan kulit manusia.
Universitas Sumatera Utara
PREPARATION TACHYPLEUS GIGAS CHITOSAN SCAFFOLD FOR
GROWING FIBROBLAST CELL IN TISSUE ENGINEERING ABSTRACT
The aim of the research is to determine the optimum of composition between chitosan to collagen at making process of scaffold chitosancollagen scaffold as a matrix for growing
of fibroblast cell. Chitosan 90,2 DD is dissolved in acetic acid 1 and 1 of collagen is also diluted in the same solvent. Both of solutions are mixed by using magnetic stirrer
at room temperature for 30 minutes, until dissolved completely. Then, glutaraldehide GA with the amount of 0,25 with total mixture was added as cross linking agent to
form the scaffold. Before the scaffold casted in glass mold with dimention of 7cmx7cmx5cm, the scaffold was centrifuged to separating insoluble chitosan. After leave
it for 48 hours, the scaffold was dried using freeze-dryer at temperature of -40
o
C and pressure of 105 mtorr for 48 hours. Characterizations of the scaffold have been done by
some testing namely FTIR, observing microstructure SEM, thermal degradation TGA and to grow cell culture fibroblast on the scaffold. The results of FTIR test showed an
interaction between chitosan and collagen. The results of thermal degradation TGA showed a maximum degradation of scaffold chitosancollagen occurred at temperature of
50
o
C, with lost of weight of scaffold was 95 and its minimum lost at temperatur 250
o
C with lost of 70,25. Chitosancollagen scaffold with comparison 80:20 and 0,25 GA
concentration showed agrowth cell fibroblast from human’s skin that developing bigger eventhought the amount of cell growth not ungrowth. The future expectation of this work
is to produce a design of scaffold wich may be applied in medical surgical mainly to repair skin tissue of human being.
Key words : Chitosan, Collagen, glutaraldehide, scaffold, fibroblast.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1 PENDAHULUAN
