Kadar Besi, Kalsium, dan Fosfor dalam Darah pada Tikus dengan Implan Tulang Berbahan Logam Besi Berpori
KADAR BESI, KALSIUM, DAN FOSFOR DALAM DARAH
PADA TIKUS DENGAN IMPLAN TULANG BERBAHAN
LOGAM BESI BERPORI
DWIDA RAHMADANI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kadar Besi, Kalsium,
dan Fosfor dalam Darah pada Tikus dengan Implan Tulang Berbahan Logam Besi
Berpori adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2014
Dwida Rahmadani
NIM B04100076
ABSTRAK
DWIDA RAHMADANI. Kadar Besi, Kalsium, dan Fosfor dalam Darah pada
Tikus dengan Implan Tulang Berbahan Logam Besi Berpori. Dibimbing oleh
DENI NOVIANA dan HERA MAHESHWARI.
Penelitian ini bertujuan mengetahui kadar besi (Fe), kalsium (Ca), dan
fosfor (P) dalam darah tikus setelah implantasi menggunakan implan logam besi
berpori. Sebanyak 60 ekor tikus Sprague Dawley jantan dengan berat rataan 175 g
dibagi ke dalam 4 kelompok perlakuan. Kelompok tersebut adalah kelompok
dengan implan ukuran pori 450µm, 580µm, 800µm, dan kontrol yang diamati
kadar Fe, Ca, dan P pada hari ke 0, 7, 14, dan 30. Hasil menunjukkan kadar Fe,
Ca, dan P mengalami peningkatan dan penurunan pada setiap hari pengamatan.
Peningkatan dan penurunan kadar Fe pada hari ke-7 dan ke-14 tidak berbeda
nyata (p>0,05) sedangkan pada hari ke-30 berbeda nyata (p0,05), while at day 30
was significantly different (p1300 0C) agar garam-garam
polimer menguap dan membentuk lembaran dengan ruang-ruang kosong (pori).
Implan yang digunakan dalam penelitian berupa Fe berpori dengan ukuran
450 µm, 580 µm dan 800 µm. Implan Fe berpori dipotong sesuai dengan ukuran
panjangxlebar yang ditetapkan yaitu 2x5 mm dengan ketebalan 0.3-0.4 mm,
kemudian diamplas lalu ditimbang. Semua materi disterilisasi menggunakan
sterilisator UV dan oven dengan suhu 100 ˚C masing-masing selama 1 jam
sebelum diimplankan ke tikus.
Penanaman Implan
Implantasi dilakukan seminggu setelah aklimatisasi. Penanaman implan
pada tikus dilakukan melalui operasi aseptis. Sebelum operasi, tikus dibius
menggunakan kombinasi ketamin HCl 10% dosis 20 mg/kg berat badan dan
xylazin 2% dosis 5 mg/kg berat badan secara intramuscular. Setelah terbius,
rambut tikus dicukur di daerah lateral kaki kanan dan didesinfeksi menggunakan
alkohol 70% dan iodine tincture 3%. Penanaman implan dilakukan dengan operasi
di kaki tepatnya pada daerah m. bicep femoris untuk mencapai os. femur,
kemudian bagian os. femur dikikis sampai ke korteks sumsum tulang. Selanjutnya
implan ditempelkan atau ditanam tepat diatas korteks sumsum tulang os. femur.
Penutupan jaringan dilakukan dengan cara penjahitan sederhana menggunakan
benang Vicryl®. Penanganan post operasi dilakukan dengan pemberian antibiotik
doxycyline secara peroral dengan dosis 10 mg/kg berat badan setiap hari selama
tiga hari.
Pengambilan Sampel Darah
Pengambilan darah dilakukan pada saat implan, mulai dari hari pertama
(H0) sebelum implan dan setiap pengamatan dilakukan pada hari ke-7, ke-14, dan
hari ke-30 dengan dua cara yaitu dari ekor tikus dan melalui intracardial. Sampel
darah diambil dari ekor tikus melalui vena coccigea yang telah dibius pada saat
sebelum implan sebanyak 0,5 ml, kemudian dimasukkan kedalan vacuum tube
EDTA. Sampel darah diambil melalui intracardial pada saat hari pengamatan.
Pengambilan dengan metode ini dilakukan dengan cara sampel darah diambil
sebanyak 3 ml menggunakan syringe 3 ml yang sebelumnya dibasahi
menggunakan antikoagulan EDTA. Sampel darah yang telah didapat di masukkan
ke dalam vacuum tube EDTA. Darah kemudian dihomogenkan secara perlahan
agar tidak terjadi koagulasi. Darah yang telah dikoleksi kemudian disentrifus pada
6
putaran 4000 rpm selama 15 menit. Setelah terjadi pemisahan antara plasma dan
komponen darah lainnya, plasma sebanyak 0,3 ml kemudian dipisahkan ke dalam
tabung Eppendorf lain untuk dianalisa menggunakan metode AAS.
Pengujian Sampel Darah
Pengujian sampel darah dilakukan menggunakan alat AAS di laboratorium
Ternak Sapi Perah, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Kadar mineral
besi (Fe) dan kalsium (Ca) diuji dengan metode atomic absorption
spectrophotometry sedangkan kadar fosfor (P) diuji dengan metode
spectrophotometry.
Analisis Data
Data yang didapat dianalisa dengan metode ANOVA post hoc Duncan
Test menggunakan perangkat lunak Statistical Package for Social Sciences
(SPSS®) v. 16. Data disajikan dalam bentuk rataan dengan standar deviasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Besi (Fe)
Mineral besi (Fe) merupakan salah satu unsur mineral esensial yang
dibutuhkan oleh tubuh. Kehadiran mineral Fe sangat penting karena merupakan
salah satu mineral dengan potensi yang cukup besar toksisitasnya (Abboud dan
Haile 2000). Kadar Fe penting diketahui sebagai efek dari implantasi
menggunakan logam Fe. Pengaruh implan logam Fe berpori terhadap peningkatan
dan penurunan kadar Fe dalam darah tikus setelah implantasi dapat dilihat pada
Tabel dan Gambar 1.
Tabel 1 Kadar besi (Fe) dalam darah tikus berimplan logam Fe berpori dengan
ukuran implan 450µm, 580µm dan 800µm selama 30 hari pengamatan.
Ukuran
Implan
450 µm
580 µm
800 µm
Kontrol
7
Kadar Fe (ppm) pada Hari Ke30
14
8.33±0.58a
8.67±2.08a
14.00±6.08a
16.67±6.51a
18.67±6.03a
27.33±4.04a
13.00±2.64b
13.33±0.58b
8.00±1.00a
12.13±0.83
Huruf superskrip (a,b) yang berbeda pada tiap kolom menyatakan berbeda nyata (p0,05) (Tabel 1)
sehingga dapat disimpulkan bahwa ukuran pori implan tidak terlalu berpengaruh
pada hari tersebut.
Peningkatan kadar Fe yang paling signifikan terjadi pada hari ke-14 untuk
semua ukuran pori implan dapat dilihat pada Gambar 1. Hal tersebut
kemungkinan pada hari ke-14 setiap implan mengalami degradasi yang lebih
banyak dari sebelumnya. Menurut Sargeant dan Goawami (2005), jumlah dan
ukuran dari korosi yang dihasilkan implan dapat masuk ke dalam aliran darah
sehingga memengaruhi kadar ion yang ada dalam darah. Peningkatan kadar Fe
dalam darah pada hari ke-14 terjadi pada semua kelompok perlakuan, namun tidak
menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antar setiap kelompok perlakuan
(Tabel 1). Hal ini menunjukkan ukuran pori implan tidak terlalu berpengaruh
terhadap kadar Fe dalam darah. Semua bahan logam implan termasuk bahan yang
paling tahan korosi akan mengalami reaksi kimia atau elektrokimia di beberapa
tingkat yang terbatas (Mudali et al. 2003).
Kadar Fe pada semua kelompok implan pada hari ke-30 menunjukkan
penurunan yang kemungkinan disebabkan oleh sebagian Fe telah dimetabolisme
oleh tubuh. Menurut Abboud dan Haile (2000), kebanyakan besi terdapat di dalam
sel darah merah. Sel darah merah akan difagosit di hati, limpa, dan sumsum
tulang. Sel darah merah akan dikatabolis oleh oksigenase heme menjadi
biliverdin. Biliverdin akan diubah menjadi bilirubin yang selanjutnya akan
diekskresi dari tubuh. Derajat dan tingkat dari respon tubuh terhadap benda asing
tergantung pada sifat dari perangkat, seperti komposisi, lamanya kontak, laju
8
degradasi, morfologi, porositas, kekasaran, bentuk, ukuran, kesterilan, dan sifat
kimia (Morais et al. 2010).
Penurunan kadar Fe pada hari ke-30 berbeda nyata (p
PADA TIKUS DENGAN IMPLAN TULANG BERBAHAN
LOGAM BESI BERPORI
DWIDA RAHMADANI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kadar Besi, Kalsium,
dan Fosfor dalam Darah pada Tikus dengan Implan Tulang Berbahan Logam Besi
Berpori adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2014
Dwida Rahmadani
NIM B04100076
ABSTRAK
DWIDA RAHMADANI. Kadar Besi, Kalsium, dan Fosfor dalam Darah pada
Tikus dengan Implan Tulang Berbahan Logam Besi Berpori. Dibimbing oleh
DENI NOVIANA dan HERA MAHESHWARI.
Penelitian ini bertujuan mengetahui kadar besi (Fe), kalsium (Ca), dan
fosfor (P) dalam darah tikus setelah implantasi menggunakan implan logam besi
berpori. Sebanyak 60 ekor tikus Sprague Dawley jantan dengan berat rataan 175 g
dibagi ke dalam 4 kelompok perlakuan. Kelompok tersebut adalah kelompok
dengan implan ukuran pori 450µm, 580µm, 800µm, dan kontrol yang diamati
kadar Fe, Ca, dan P pada hari ke 0, 7, 14, dan 30. Hasil menunjukkan kadar Fe,
Ca, dan P mengalami peningkatan dan penurunan pada setiap hari pengamatan.
Peningkatan dan penurunan kadar Fe pada hari ke-7 dan ke-14 tidak berbeda
nyata (p>0,05) sedangkan pada hari ke-30 berbeda nyata (p0,05), while at day 30
was significantly different (p1300 0C) agar garam-garam
polimer menguap dan membentuk lembaran dengan ruang-ruang kosong (pori).
Implan yang digunakan dalam penelitian berupa Fe berpori dengan ukuran
450 µm, 580 µm dan 800 µm. Implan Fe berpori dipotong sesuai dengan ukuran
panjangxlebar yang ditetapkan yaitu 2x5 mm dengan ketebalan 0.3-0.4 mm,
kemudian diamplas lalu ditimbang. Semua materi disterilisasi menggunakan
sterilisator UV dan oven dengan suhu 100 ˚C masing-masing selama 1 jam
sebelum diimplankan ke tikus.
Penanaman Implan
Implantasi dilakukan seminggu setelah aklimatisasi. Penanaman implan
pada tikus dilakukan melalui operasi aseptis. Sebelum operasi, tikus dibius
menggunakan kombinasi ketamin HCl 10% dosis 20 mg/kg berat badan dan
xylazin 2% dosis 5 mg/kg berat badan secara intramuscular. Setelah terbius,
rambut tikus dicukur di daerah lateral kaki kanan dan didesinfeksi menggunakan
alkohol 70% dan iodine tincture 3%. Penanaman implan dilakukan dengan operasi
di kaki tepatnya pada daerah m. bicep femoris untuk mencapai os. femur,
kemudian bagian os. femur dikikis sampai ke korteks sumsum tulang. Selanjutnya
implan ditempelkan atau ditanam tepat diatas korteks sumsum tulang os. femur.
Penutupan jaringan dilakukan dengan cara penjahitan sederhana menggunakan
benang Vicryl®. Penanganan post operasi dilakukan dengan pemberian antibiotik
doxycyline secara peroral dengan dosis 10 mg/kg berat badan setiap hari selama
tiga hari.
Pengambilan Sampel Darah
Pengambilan darah dilakukan pada saat implan, mulai dari hari pertama
(H0) sebelum implan dan setiap pengamatan dilakukan pada hari ke-7, ke-14, dan
hari ke-30 dengan dua cara yaitu dari ekor tikus dan melalui intracardial. Sampel
darah diambil dari ekor tikus melalui vena coccigea yang telah dibius pada saat
sebelum implan sebanyak 0,5 ml, kemudian dimasukkan kedalan vacuum tube
EDTA. Sampel darah diambil melalui intracardial pada saat hari pengamatan.
Pengambilan dengan metode ini dilakukan dengan cara sampel darah diambil
sebanyak 3 ml menggunakan syringe 3 ml yang sebelumnya dibasahi
menggunakan antikoagulan EDTA. Sampel darah yang telah didapat di masukkan
ke dalam vacuum tube EDTA. Darah kemudian dihomogenkan secara perlahan
agar tidak terjadi koagulasi. Darah yang telah dikoleksi kemudian disentrifus pada
6
putaran 4000 rpm selama 15 menit. Setelah terjadi pemisahan antara plasma dan
komponen darah lainnya, plasma sebanyak 0,3 ml kemudian dipisahkan ke dalam
tabung Eppendorf lain untuk dianalisa menggunakan metode AAS.
Pengujian Sampel Darah
Pengujian sampel darah dilakukan menggunakan alat AAS di laboratorium
Ternak Sapi Perah, Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Kadar mineral
besi (Fe) dan kalsium (Ca) diuji dengan metode atomic absorption
spectrophotometry sedangkan kadar fosfor (P) diuji dengan metode
spectrophotometry.
Analisis Data
Data yang didapat dianalisa dengan metode ANOVA post hoc Duncan
Test menggunakan perangkat lunak Statistical Package for Social Sciences
(SPSS®) v. 16. Data disajikan dalam bentuk rataan dengan standar deviasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kadar Besi (Fe)
Mineral besi (Fe) merupakan salah satu unsur mineral esensial yang
dibutuhkan oleh tubuh. Kehadiran mineral Fe sangat penting karena merupakan
salah satu mineral dengan potensi yang cukup besar toksisitasnya (Abboud dan
Haile 2000). Kadar Fe penting diketahui sebagai efek dari implantasi
menggunakan logam Fe. Pengaruh implan logam Fe berpori terhadap peningkatan
dan penurunan kadar Fe dalam darah tikus setelah implantasi dapat dilihat pada
Tabel dan Gambar 1.
Tabel 1 Kadar besi (Fe) dalam darah tikus berimplan logam Fe berpori dengan
ukuran implan 450µm, 580µm dan 800µm selama 30 hari pengamatan.
Ukuran
Implan
450 µm
580 µm
800 µm
Kontrol
7
Kadar Fe (ppm) pada Hari Ke30
14
8.33±0.58a
8.67±2.08a
14.00±6.08a
16.67±6.51a
18.67±6.03a
27.33±4.04a
13.00±2.64b
13.33±0.58b
8.00±1.00a
12.13±0.83
Huruf superskrip (a,b) yang berbeda pada tiap kolom menyatakan berbeda nyata (p0,05) (Tabel 1)
sehingga dapat disimpulkan bahwa ukuran pori implan tidak terlalu berpengaruh
pada hari tersebut.
Peningkatan kadar Fe yang paling signifikan terjadi pada hari ke-14 untuk
semua ukuran pori implan dapat dilihat pada Gambar 1. Hal tersebut
kemungkinan pada hari ke-14 setiap implan mengalami degradasi yang lebih
banyak dari sebelumnya. Menurut Sargeant dan Goawami (2005), jumlah dan
ukuran dari korosi yang dihasilkan implan dapat masuk ke dalam aliran darah
sehingga memengaruhi kadar ion yang ada dalam darah. Peningkatan kadar Fe
dalam darah pada hari ke-14 terjadi pada semua kelompok perlakuan, namun tidak
menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antar setiap kelompok perlakuan
(Tabel 1). Hal ini menunjukkan ukuran pori implan tidak terlalu berpengaruh
terhadap kadar Fe dalam darah. Semua bahan logam implan termasuk bahan yang
paling tahan korosi akan mengalami reaksi kimia atau elektrokimia di beberapa
tingkat yang terbatas (Mudali et al. 2003).
Kadar Fe pada semua kelompok implan pada hari ke-30 menunjukkan
penurunan yang kemungkinan disebabkan oleh sebagian Fe telah dimetabolisme
oleh tubuh. Menurut Abboud dan Haile (2000), kebanyakan besi terdapat di dalam
sel darah merah. Sel darah merah akan difagosit di hati, limpa, dan sumsum
tulang. Sel darah merah akan dikatabolis oleh oksigenase heme menjadi
biliverdin. Biliverdin akan diubah menjadi bilirubin yang selanjutnya akan
diekskresi dari tubuh. Derajat dan tingkat dari respon tubuh terhadap benda asing
tergantung pada sifat dari perangkat, seperti komposisi, lamanya kontak, laju
8
degradasi, morfologi, porositas, kekasaran, bentuk, ukuran, kesterilan, dan sifat
kimia (Morais et al. 2010).
Penurunan kadar Fe pada hari ke-30 berbeda nyata (p