Sebuah temuan muncul dari eksperimen sederhana: gypsum dan kalsium hidroksida, dua bahan yang lazim dijumpai di laboratorium, bisa diubah menjadi material pengganti tulang yang mendekati komposisi tulang manusia. Di sinilah Prof. drg. Ika Dewi Ana, M.Kes., Ph.D. dari Departemen Biomedika Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada berdiri di garis depan penelitian biokeramik Asia, membawa misi yang melampaui sekadar publikasi ilmiah: menyediakan substitusi tulang yang terjangkau bagi masyarakat Indonesia.
Riset tersebut dipresentasikan pada 8th Asian BioCeramics Symposium (ABC 2008) yang digelar di Indian Institute of Technology Madras, Chennai, India, pada 4–6 November 2008. Forum bergengsi ini mengumpulkan peneliti biokeramik dari seluruh Asia, dan Prof. Ika tampil dengan dua kontribusi sekaligus: sebagai penyaji invited lecture serta penulis paper teknis bersama kolaborator dari Jepang.
Mengapa Tulang Sintetis Belum Cukup Baik?
Tulang manusia bukan sekadar mineral keras. Ia adalah material hierarkis yang kompleks, tersusun dari hidroksiapatit dengan kandungan karbonat, natrium, dan magnesium sebagai pengotor alami. Ketika tulang gagal pulih sendiri akibat infeksi, trauma besar, atau kondisi lain, cangkok tulang menjadi pilihan terapi.
Standar emas saat ini adalah autograft, tulang yang diambil dari tubuh pasien sendiri. Namun prosedur ini menyisakan masalah nyata: pasien harus menanggung nyeri di lokasi pengambilan dan risiko komplikasi tambahan. Pilihan lain seperti allograft dari donor manusia atau xenograft dari hewan membawa risiko penularan penyakit dan respons imunologis. Material sintetis hadir sebagai solusi, tetapi kebanyakan produk yang ada di pasar masih jauh dari ideal.
“Hasil penelitian in-vivo pada hewan telah terbukti meningkatkan regenerasi tulang lebih baik dibandingkan hidroksiapatit yang disinter. Untuk akhirnya memberikan terapi regenerasi tulang yang lebih baik bagi pasien, diperlukan informasi yang valid melalui riset klinis yang tidak bias di lingkungan nyata.” — Prof. drg. Ika Dewi Ana, M.Kes., Ph.D., dalam paper ABC 2008
Pernyataan itu bukan retorika. Ia adalah peta jalan penelitian yang Prof. Ika tegaskan di hadapan komunitas ilmiah Asia: riset laboratorium harus diterjemahkan ke uji klinis yang terancang baik, baru kemudian bisa benar-benar membantu pasien.
Transformasi Fase: Kunci Inovasi Material
Inti dari penelitian teknis yang dipresentasikan Prof. Ika bersama kolaboratornya, S. Matsuya dan K. Ishikawa dari Jepang, adalah proses yang disebut transformasi fase. Secara sederhana, bahan awal berupa gypsum (kalsium sulfat hemihidrat) dicampur dengan kalsium hidroksida, dicetak menjadi monolith berpori, lalu diubah secara kimiawi melalui karbonasi dan fosfatisasi hidrotermal menjadi carbonate apatite (CHA).
Mengapa CHA? Karena mineral inilah yang sesungguhnya menyusun jaringan keras tubuh manusia. Kandungan karbonatnya sekitar 4–8 persen berat membuat CHA lebih mudah larut secara biologis dibandingkan hidroksiapatit murni hasil sinter. Kelarutan yang lebih tinggi berarti material ini bisa diserap tubuh lebih cepat, melepaskan ion kalsium dan fosfat yang dibutuhkan untuk pembentukan tulang baru.
Penelitian ini mengungkap sejumlah temuan penting. Suhu hidrotermal yang lebih tinggi mempercepat transformasi, tetapi sekaligus memicu dekarbonasi yang justru mengurangi kandungan karbonat dalam produk akhir. Sebaliknya, semakin tinggi persentase kalsium hidroksida yang ditambahkan ke gypsum, proses transformasi menjadi lebih lambat. Keseimbangan antara kecepatan reaksi dan kualitas produk inilah yang menjadi tantangan utama fabrikasi.
Yang membedakan pendekatan ini dari metode konvensional adalah kesederhanaannya. Sintering hidroksiapatit pada suhu tinggi menghasilkan material kristal tinggi yang sulit diserap tubuh dan melepaskan gas COâ‚‚ sehingga produk miskin karbonat. Metode transformasi fase menghasilkan material dengan kristalinitas lebih rendah, mirip dengan apatit tulang alami, tanpa memerlukan suhu pembakaran ekstrem.
Relevansi untuk Indonesia dan Arah Berbasis Bukti
Riset ini tidak berdiri di ruang hampa. Paper tersebut secara eksplisit menyebut orientasi praktis yang jarang dijumpai dalam publikasi biokeramik: menyediakan material substitusi tulang berbiaya rendah untuk pasar Indonesia. Latar belakangnya nyata. Banyak pasien di Indonesia tidak mampu mengakses terapi substitusi tulang karena tingginya biaya material impor. Teknologi transformasi fase dari bahan baku sederhana berpotensi memangkas biaya produksi secara signifikan.
Namun Prof. Ika menegaskan bahwa inovasi material saja tidak cukup. Ia menyerukan pendekatan evidence-based medicine sebagai kompas wajib. Desain penelitian klinis yang kuat, mulai dari kriteria inklusi dan eksklusi yang tepat, ukuran sampel memadai, hingga outcome measure yang terstandar, adalah prasyarat agar temuan laboratorium bisa diterjemahkan menjadi protokol klinis yang sahih. Hasil uji hewan tidak bisa secara otomatis diterapkan pada manusia, dan desain eksperimen yang lemah tidak akan mampu memberikan informasi yang cukup untuk pengambilan keputusan klinis.
Pada forum yang sama, Prof. Ika juga tercatat sebagai anggota International Symposium Advisory Committee, satu-satunya wakil dari Indonesia di antara pakar biokeramik Asia. Posisi ini mencerminkan pengakuan komunitas ilmiah internasional terhadap kontribusinya di bidang ini.
Penelitian terus berjalan. Uji sel dan uji hewan in vivo sedang berlangsung di laboratoriumnya. Langkah selanjutnya adalah uji klinis awal, untuk melihat gambaran lebih utuh sebelum proses scale-up produksi dan komersialisasi substitusi tulang untuk pasar Indonesia benar-benar dimulai. Dari bahan semurah gypsum hingga material yang bisa menggantikan tulang manusia, jarak itu ternyata bukan sekadar soal kimia, melainkan juga soal komitmen pada bukti dan keberpihakan pada pasien yang tidak mampu.
Penulis: drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes, Hazra Alifia Muharam
Photo: Freepik
