Nusantara1News – Universitas Gadjah Mada (UGM) kembali mencatatkan terobosan penting dalam bidang teknologi medis. Menanggapi meningkatnya kasus cedera tulang kompleks, tim peneliti lintas disiplin UGM mengembangkan material bone scaffold inovatif yang lebih kuat, stabil, dan aman digunakan dalam prosedur klinis.
Scaffold—struktur pendukung yang digunakan dalam rekayasa jaringan tulang—selama ini menghadapi tantangan teknis berupa retakan mikro pasca pencetakan, terutama pada bahan berbasis hydroxyapatite (HA) dan kolagen. Padahal kedua bahan itu sangat potensial karena menyerupai komposisi alami tulang manusia.
Baca Juga : Presiden Prabowo Beri Amnesti untuk Puluhan Ribu Narapidana
Prof. Alva Edy Tontowi, Guru Besar Fakultas Teknik UGM, menyebutkan solusi inovatif datang dari penambahan nanocrystalline cellulose (NCC), material nano berbasis selulosa yang ramah tubuh dan memiliki kekuatan mekanik tinggi. “Penambahan NCC diharapkan dapat mengurangi kemungkinan terjadinya retakan dan memperbaiki kualitas scaffold,” jelasnya dilansir dari Media Indonesia.
Tim yang terdiri dari M. Kusumawan Herliansyah, Ph.D, Prof. Alva Edy Tontowi, Dr. drg. Maria G. Widiastuti, Sp.BM.(K), serta Nurbaiti, S.T., M.T., melakukan pencetakan scaffold menggunakan metode 3D bioprinting. Komposisi bahan yang digunakan terdiri atas 70% HA, 15% kolagen, dan 15% NCC. Hasilnya, cetakan tidak menunjukkan retakan setelah pengeringan—suatu kemajuan signifikan dalam stabilitas dimensi cetakan 3D.
“Shrinkage pada sumbu X, Y, dan Z masing-masing hanya berkisar 14%, 15,1%, dan 20,5%, menandakan kestabilan dimensi yang baik,” tambah Alva.
Tak hanya itu, dari aspek kekuatan, scaffold menunjukkan kekerasan material di kisaran 0,002 hingga 0,003 HV, cukup untuk menahan tekanan ringan selama proses penyembuhan tulang. “Scaffold yang dihasilkan tidak hanya kokoh, tetapi juga lebih responsif terhadap proses pembentukan jaringan baru,” lanjutnya.
Analisis mikroskop menunjukkan struktur permukaan yang merata: HA berbentuk bulat, kolagen sebagai serat, dan NCC sebagai batang. Distribusi yang seragam ini menandakan pencampuran material yang efektif tanpa segregasi, salah satu kunci kekuatan komposit.
Dari segi ketahanan suhu, scaffold ini mampu bertahan hingga 650°C dengan degradasi massa hanya 23,46%. Alva menjelaskan bahwa keberadaan NCC turut memperlambat kerusakan termal. “Dengan daya tahan termal yang baik, scaffold ini tidak hanya cocok untuk aplikasi klinis, tetapi juga aman dalam proses sterilisasi medis yang membutuhkan suhu tinggi,” ungkap Alva.
Penelitian ini telah dipublikasikan pada jurnal internasional bereputasi Quartile 1 (Q1), International Journal of Engineering, pada Februari 2025 dengan judul “Effect of Adding Nanocrystalline Cellulose on Reducing Micro-Crack of Three-Dimensional Printed Hydroxyapatite/Collagen Composite.”
Baca Juga : Presiden Prabowo Beri Amnesti untuk Puluhan Ribu Narapidana
Menutup pernyataannya, Prof. Alva menyampaikan harapan agar teknologi ini bisa segera dimanfaatkan secara luas di dunia medis nasional. “Kami berharap teknologi ini bisa dikembangkan lebih lanjut dalam skala industri untuk memenuhi kebutuhan klinis di rumah sakit, sekaligus mendukung kemandirian bangsa dalam produksi alat kesehatan,” pungkasnya.
