Bayangkan sebuah defek tulang — lubang kecil berukuran 3×1,25×1 milimeter yang sengaja dibuat di tulang tibia seekor tikus — perlahan terisi oleh jaringan baru yang tumbuh dari material buatan. Bukan tulang donor, bukan implan logam. Melainkan kombinasi mineral tulang sintetis dan polimer yang berasal dari cangkang krustasea. Itulah inti dari penelitian yang dilakukan Dr. drg. Anne Handrini Dewi, M.Kes dari Departemen Ilmu Biomedik Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada, bersama Dr. drg. Andi Triawan, Sp.Ort dari Rumah Sakit Akademik UGM, yang dipublikasikan dalam The Indonesian Journal of Dental Research.
Temuannya cukup mencolok: kombinasi karbonate apatit dan kitosan secara signifikan meningkatkan jumlah osteoblas — sel pembentuk tulang — dibandingkan kelompok kontrol tanpa perlakuan (p<0,05).
Masalah Lama yang Belum Terpecahkan Sempurna
Setiap tahun, jutaan orang menghadapi defek tulang akibat trauma, tumor, atau penyakit tulang. Pilihan terbaik selama ini adalah transplantasi tulang autogen — mengambil tulang dari tubuh pasien sendiri. Namun cara ini meninggalkan luka di lokasi donor, membutuhkan operasi tambahan, dan tidak selalu tersedia dalam jumlah cukup.
Berbagai material pengganti tulang telah dikembangkan: koral alami, matriks tulang sapi, keramik bioaktif, hingga kalsium fosfat seperti hidroksiapatit (HA). HA memang sudah lama dipakai karena biokompatibilitasnya yang baik, namun ada satu catatan penting: tulang manusia sesungguhnya mengandung karbonat, sehingga bukan hidroksiapatit murni. Karbonate apatit nonstoikiometri (C-Ap) justru merupakan komponen mineral utama jaringan keras manusia dan hewan, dan karena kemampuan bioresorpsinya yang lebih unggul, ia menjadi kandidat material rekonstruksi tulang yang lebih menjanjikan.
Di sisi lain, kitosan — polimer biodegradabel yang dihasilkan dari deasetilasi parsial kitin — menawarkan sifat yang tak kalah menarik: biokompatibel, tidak toksik, antibakteri, dan mampu mendukung regenerasi jaringan. Kitin sendiri adalah matriks organik dari eksoskeleton serangga dan krustasea, serta hadir dalam jumlah kecil pada jamur. Gabungan dua material ini, secara teoretis, bisa menjawab kebutuhan akan bone substitute yang ideal.
Di Dalam Laboratorium: Tikus, Bor Gigi, dan Tiga Minggu Pengamatan
Penelitian ini menggunakan 27 ekor tikus jantan Sprague Dawley berusia tiga bulan dengan berat 250–300 gram, yang dipelihara di Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT) UGM. Defek bilateral dibuat di tibia kiri dan kanan masing-masing tikus menggunakan bor gigi round and fissure dengan kecepatan rendah dan pendinginan salin kontinu. Material uji — campuran C-Ap dan kitosan dengan rasio 1:1 — ditanam ke dalam defek, lalu jaringan lunak dijahit lapis demi lapis menggunakan benang vicryl 2.0 yang dapat terserap.
Tikus dikorbankan setelah satu, dua, dan tiga minggu. Spesimen tulang diproses secara histologis menggunakan pewarnaan Hematoxylin Eosin dan diamati di bawah mikroskop cahaya. Data dianalisis dengan two-way ANOVA dilanjutkan uji LSD, dengan nilai p<0,05 dianggap signifikan secara statistik.
Hasilnya memperlihatkan pola yang menarik. Pada minggu pertama, kelompok C-Ap dan C-Ap-kitosan menunjukkan jumlah osteoblas dan osteoklas lebih tinggi dibanding kontrol. Namun pada minggu kedua dan ketiga, polanya berbalik: kelompok kontrol memiliki osteoblas lebih banyak. Ini bukan berarti material uji gagal — justru sebaliknya. Osteoblas pada kelompok perlakuan lebih cepat mengalami kalsifikasi dan berubah menjadi osteosit, menandakan proses maturasi tulang yang lebih progresif.
“Karbonate apatit dan kitosan bersifat biokompatibel dan memiliki kemampuan untuk meningkatkan penyembuhan tulang,” tulis Dewi dan Triawan dalam pembahasan mereka, merujuk pada adaptasi osteoblas dan osteoklas terhadap konsentrasi karbonat dari material implan yang ditanam in situ.
Kitosan Lebih Lambat, Tapi Bukan Kelemahan
Satu temuan yang layak dicermati: analisis mikroskopik menunjukkan sisa kitosan masih terdeteksi pada minggu pertama dan kedua, mengindikasikan bahwa kitosan terserap lebih lambat dibanding C-Ap. Akibatnya, C-Ap tunggal terbukti lebih efektif dalam meningkatkan jumlah osteoblas dan osteoklas, terutama pada minggu pertama implantasi.
Namun ini tidak menutup potensi kombinasi keduanya. Sifat kitosan yang dapat dibentuk menjadi serbuk, pasta, film, atau serat menjadikannya sangat fleksibel untuk dipadukan dengan berbagai biomaterial lain — dari alginat, asam hialuronat, hingga faktor pertumbuhan. Para peneliti justru menyarankan langkah berikutnya: memodifikasi kitosan menjadi bentuk nanopartikel agar lebih mudah diserap oleh cairan tubuh.
Pada akhirnya, penelitian ini menunjukkan bahwa jalan menuju material pengganti tulang yang ideal tidak harus dimulai dari teknologi mahal atau sumber yang langka. Kadang, jawabannya ada di cangkang udang yang terbuang dan mineral yang meniru komposisi tulang kita sendiri — menunggu untuk ditemukan cara terbaik menggabungkannya.
Penulis: Hazra Alifia Muharam, drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes.
Foto: Pict generate by Gemini
