Bayangkan tulang yang berlubang akibat operasi atau cedera bisa pulih lebih cepat hanya karena material pengisinya diracik ulang. Itulah inti temuan yang dipublikasikan oleh Dr. drg. Anne Handrini Dewi, M.Kes. bersama tim peneliti dari Departemen Biomedika Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Gadjah Mada. Dalam studi yang terbit di Journal of Biomedical Materials Research Part A, mereka menguji kombinasi dua bahan sederhana — kalsium sulfat (dikenal sebagai plaster of Paris atau POP) dan kalsium karbonat — sebagai material substitusi tulang. Hasilnya mengejutkan: campuran keduanya tidak hanya memperlambat laju kerusakan material, tetapi juga mempercepat pembentukan tulang baru di area defek pada minggu pertama pengamatan.
Masalah Lama Material Tulang yang Terlalu Cepat Larut
Kalsium sulfat bukan material baru dalam dunia kedokteran. Bahan ini sudah dipakai untuk mengisi defek tulang selama bertahun-tahun, baik dalam bedah ortopedi maupun bedah mulut dan maksilofasial. Keunggulannya jelas: mudah mengeras sendiri saat dicampur air, tidak memicu reaksi radang berat, dan tubuh dapat menyerapnya kembali secara alami.
Namun ada satu kelemahan mendasar. POP terlalu cepat terserap tubuh. Sebelum tulang baru sempat tumbuh mengisi ruang yang ditinggalkan, material ini sudah habis. Akibatnya, area defek bisa terisi jaringan fibrosa atau sel lemak — bukan tulang yang sesungguhnya dibutuhkan.
Para peneliti mencoba mengatasi masalah ini dengan menambahkan kalsium karbonat ke dalam campuran POP. Kalsium karbonat sendiri bukan bahan asing; ia adalah komponen utama koral laut yang sudah lama dikenal memiliki sifat biokompatibel dan mampu menempel secara kimiawi pada jaringan tulang.
Tiga Formula, Satu Tujuan
Tim peneliti menyiapkan tiga komposisi berbeda: POP-100 (100% kalsium sulfat murni), POP-075 (75% kalsium sulfat dan 25% kalsium karbonat), serta POP-050 (50:50). Sampel berbentuk silinder kecil berdiameter 2,5 mm ditanam langsung ke dalam kondilus femur — bagian ujung tulang paha — dari 24 ekor tikus jantan Sprague Dawley berusia lima bulan.
Setelah satu dan empat minggu, jaringan di sekitar implan diambil dan diperiksa secara histologis. Selain uji pada hewan, material juga direndam dalam simulated body fluid — cairan buatan yang meniru kondisi kimiawi darah manusia — untuk mengamati perilaku degradasinya di luar tubuh.
Hasilnya konsisten: semakin banyak kalsium karbonat yang ditambahkan, semakin lambat material terserap, dan semakin cepat tulang baru mulai terbentuk pada minggu pertama.
“Penambahan CaCO₃ ke dalam POP tidak hanya menurunkan laju degradasi semen, tetapi juga menginduksi pembentukan tulang yang lebih cepat, sehingga memberikan sifat yang menjanjikan pada material ini.” — Dr. drg. Anne Handrini Dewi, M.Kes. dan tim, dalam Journal of Biomedical Materials Research Part A
Apa yang Terjadi di Dalam Tulang
Secara histologis, pada minggu pertama, semua kelompok menunjukkan tanda-tanda awal pembentukan tulang di dinding defek dengan tampilan woven bone — tulang muda yang belum terorganisasi sempurna, tanda bahwa proses penyembuhan sedang berjalan. Sel-sel inflamasi seperti neutrofil dan sel multinukleat terlihat di batas antara material dan dinding defek, namun tidak ada respons radang kronis yang mengkhawatirkan.
Yang menarik, pada minggu pertama, kelompok POP-075 dan POP-050 menunjukkan skor pembentukan tulang yang lebih tinggi dibanding POP-100 secara statistik. Artinya, kehadiran kalsium karbonat memang memberi kontribusi nyata di fase awal penyembuhan. Ion kalsium yang dilepaskan menghambat aktivitas osteoklas (sel perombak tulang), sementara ion karbonat membantu menyusun struktur mineral tulang baru.
Pada minggu keempat, perbedaan antar kelompok tidak lagi signifikan secara statistik — semua material hampir habis terserap, dan area defek sebagian besar terisi jaringan fibrosa. Ini menunjukkan bahwa meski formula baru lebih baik dari POP murni, penyempurnaan lebih lanjut masih diperlukan, khususnya soal komposisi optimal agar degradasi material benar-benar sinkron dengan kecepatan pembentukan tulang.
Potensi Klinis dan Langkah Berikutnya
Temuan ini relevan langsung untuk praktik kedokteran gigi, terutama dalam prosedur augmentasi tulang alveolar sebelum pemasangan implan gigi, bedah periodontal, maupun rekonstruksi defek rahang pasca pengangkatan kista atau tumor. Material yang bisa dibuat dari bahan baku relatif terjangkau seperti kalsium sulfat dan kalsium karbonat membuka kemungkinan pengembangan substitusi tulang yang lebih aksesibel secara ekonomi.
Peneliti mengakui bahwa studi ini baru langkah awal. Variasi komposisi yang lebih tinggi dari kalsium karbonat, interval waktu pengamatan yang lebih panjang, serta pengujian pada model hewan yang lebih besar masih perlu dilakukan. Ada pula catatan penting: hasil degradasi di cairan simulasi tidak selalu mencerminkan kondisi di dalam tubuh yang sesungguhnya, karena protein darah ternyata ikut memengaruhi perilaku material.
Sebuah material yang terbuat dari bahan sederhana, namun mengandung pertanyaan ilmiah yang tidak sederhana. Perjalanan dari meja laboratorium ke kursi dental memang masih panjang — tapi arahnya sudah makin jelas.
Penulis: drg. Achmad Zam Zam Aghasy, M.Kes, Hazra Alifia Muharam
Foto: Freepik
Sumber DOI: https://doi.org/10.1002/jbm.a.34513
