2020 : Pembuatan Matriks Hidroksiapatit-Kitosan untuk Bahan Baku Filamen Tulang Buatan dari Limbah Cangkang Rajungan (Portunus Pelagicus) dengan Kolagen Menggunakan Metode Presipitasi

Dr Afan Hamzah S.T
Ir. Elly Agustiani M.Eng
Saidah Altway ST., MT.
Dr.Eng. Achmad Dwitama Karisma S.T.,M.T


Abstract

Indonesia merupakan negara yang memiliki hasil laut melimpah salah satunya adalah rajungan, di mana menyisakan limbah berbentuk cangkang rajungan (Portunus Pelagicus) yang mengandung sumber kalsium dan kitosan. Namun hingga saat ini limbah tersebut belum banyak dimanfaatkan sehingga hanya menjadi limbah yang menggangu lingkungan dan masyarakat karena menimbulkan bau yang tidak sedap. Disisi lain, tingginya kasus kerusakan tulang di Indonesia menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan biomaterial atau biasa disebut pengganti tulang (tulang buatan). Hingga saat ini studi mengenai biomaterial terus berkembang, terutama material hidroksiapatit (HAp) yang merupakan senyawa mineral dan bagian dari kelompok mineral apatit, dengan rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2, yang memiliki kesamaan komposisi kimia dengan jaringan tulang. HAp dapat diperoleh dari sumber alami atau melalui sintesis kimia. Pada penelitian-penelitian sebelumnya, peneliti memanfaatkan lim¬bah cangkang telur ayam dan bebek sebagai sumber kalsium, di mana hasil hidroksiapatit dapat disintesis dari cangkang telur dengan metode presipitasi. Selain itu ada pula yang memanfaatkan limbah tulang sapi. Tulang sapi mengandung komposisi mineral berupa unsur kalsium dan fosfor yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku utama pada sintesis hidroksiapatit. Selain kandungan hidroksiapatit, juga dibutuhkan filler dan bahan perekat untuk mendapatkan komposit yang kuat dan biokompatibel dalam pembuatan tulang buatan. Sehingga perlu ditambahkan kitosan sebagai sumber bahan baku untuk filler dan kolagen untuk perekat. Keterbatasan dari bahan cangkang telur maupun tulang sapi, yaitu tidak adanya kandungan kitosan, sehingga dibutuhkan bahan baku lain yang sudah mengandung kitosan di dalam pembuatan tulang buatan. Pada penelitian ini, limbah cangkang rajungan dimanfaatkan untuk mensintesa hidroksiapatit. Selain mengandung hidroksiapatit, cangkang rajungan juga mengandung kitosan dan sejumlah kecil kolagen. Kitosan adalah salah satu polimer alami yang berpotensi untuk digunakan sebagai serat/filler dalam pembuatan komposit. Kitosan memiliki karakter bioresorbabel, biokompatibel, non-toksik, non-antigenik, biofungsional dan osteokonduktif. Karakter osteokonduktif yang dimiliki kitosan dapat mempercepat pertumbuhan osteoblas pada komposit Hidroksiapatit-kitosan sehingga dapat mempercepat pembentukan mineral tulang. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh penggunaan cangkang rajungan dalam pembuatan matriks Hidroksiapatit-Kitosan untuk bahan baku filamen tulang buatan, mengetahui proses sintesa Hidroksiapatit-Kitosan dari limbah cangkang rajungan dengan penambahan kolagen sebagai perekat dengan menggunakan metode presipitasi, serta mempelajari pengaruh rasio campuran Hidroksiapatit-Kitosan dengan kolagen dalam pembuatan bahan baku filamen tulang buatan. Adapun Analisa yang dilakukan yaitu karakterisasi XRD untuk mengetahui kandungan CaO pada limbah cangkang ranjungan setelah proses kalsinasi, kemudian analisa FT-IR untuk mengetahui gugus fungsi phosphate dan hidroksil pada sintesis hidroksiapatit, dan SEM untuk mengetahui hasil dari matriks tulang buatan yang terbentuk. Dalam penelitan ini diharapkan memberikan kontribusi pengembangan IPTEK di dalam proses pembuatan material komposit polimer dengan memanfaatkan limbah sumber alam (cangkang rajungan) sebagai bahan dasarnya secara simultan. Sehingga pada tahap selanjutnya, penelitian ini dapat terus dilanjutkan dengan pembuatan filamen tulang buatan dan pemanfaatan 3D printer untuk proses pencetakan tulang buatan. Kata Kunci : Cangkang Rajungan; Hidroksiapatit; Kitosan; Kolagen; Tulang Buatan