Peralatan medis yang bisa ditanam dalam tubuh manusia menduduki peran yang semakin penting dalam jagat kedokteran abad 21. Sayangnya, hampir semua peralatan medis yang ditanam itu mengandung risiko reaksi yang merugikan, seperti menimbulkan infeksi, inflamasi, trombosis, dan fibrosis. Untuk meningkatkan keamanan dan fungsi peralatan ini, perlu dikembangkan bahan-bahan implant yang memicu respon jaringan yang diinginkan. Para pakar pada mencoba untuk memberi penekanan pada rekayasa watak permukaan guna mengurangi adsorpsi protein dan interaksi sel agar dapat menurunkan risiko reaksi imun dan meningkatkan biokompabilitas implan. Untuk bisa melakukan prakara ini, mereka perlu tahu lebih dulu bagaimana biomaterial memicu reaksi tubuh terhadap benda asing.

Bagaimana biomaterial memicu reaksi tubuh terhadap benda asing?

Bahan biomaterial yang umum dipakai dalam implan gigi punya watak hidrofobia. Bahan ini punya afinitas yang kuat dengan protein. Segera setelah implant ditanam, bahan tersebut diliputi dengan lapisan protein plasma. Lapisan ini pada umumnya terdiri dari albumin, fibrinogen, IgG, fibronektin, dan faktor von Willebrand.

Protein-protein ini diserap melalui interaksi hidrofobia. Mereka mengekspos domain hidrofobik yang melekat kuat ke permukaan biomaterial hidrofobia. Beberapa teknik dan penelitian telah membuktikan perubahan yang dimediasi permukaan semacam itu. 

1. resisten terhadap elusi Sodium Dodecyl Sulfate (Chin et al. (1992) dan Rapoza dan Horbett (1989))
2. pemindaian relektometri sudut (Schaaf dan Dejardin (1988) dan Ladam et al. (2002))
3. pemindain gaya mikroskopi (Wigren et al (1991) dan Gettens, Bai, dan Gilbert  (2005))
4. spektroskopi infra merah (Lu dan Park(1991) dan Tantipolphan (2006))

Dadsetan (2004),Andrade, Hlady, Van Wagenen (1984), dan Absolom et al. (1984) menyarankan bahwa perubahan protein yang diadsorbsi bertanggungjawab atas dimulainya reaksi-reaksi yang merugikan, seperti inflamasi, koagulasi, dan respon tubuh terhadap benda asing. Interaksi antara protein-protein ini dengan bahan biomaterial mempercepat paparan struktur dan sekuens protein yang berfungsi sebagai daerah reseptor sel-sel inflamasi. Hasilnya, reaksi penolakan terhadap benda asing pun terjadi.

Untuk menurunkan risiko penolakan oleh tubuh ini, implant dengan kualitas cukup bagus dilapisi dengan hidroksiapatit, yaitu bahan yang ada pada tulang manusia. Keberadaan lapisan ini pada implant membantu tubuh untuk mengenali implant seolah sebagai bagian dari dirinya dan tidak menganggapnya sebagai benda asing. Dengan cara ini, risiko reaksi penolakan tubuh pun bisa dikurangi.

Pengen konsultasi lebih puas tentang implant gigi? Yuk, telpon saja nomer ini.

Referensi

Chinn JA, Posso SE, Horbett TA, Ratner BD. Postadsorption transitions in fibrinogen adsorbed to polyurethanes: Changes in antibody binding and sodium dodecyl sulfate elutibility. J Biomed Mater Res.1992;26:757–778.

Rapoza RJ, Horbett TA. Changes in the SDS elutability of fibrinogen adsorbed from plasma to polymers. J Biomat Sci Polym Ed. 1989;1:99–110.

Wigren R, Elwing H, Erlandsson R, Welin S, Lundstrom I. Structure of adsorbed fibrinogen obtained by scanning force microscopy. FEBS Letts. 1991;280:225–258.

Gettens RTT, Bai Z, Gilbert JL. Quantification of the kinetics and thermodynamics of protein adsorption using atomic force microscopy. J Biomed Mater Res. 2005;72A:246–257.

Schaaf P, Dejardin P. Structural changes within an adsorbed fibrinogen layer during the adsorption process: A study by scanning angle relectometry. Colloids Surf. 1988;31:89–100.

Ladam G, Schaaf P, Decher G, Voegel JC, Cuisinier JG. Protein Adsorption on auto-assembled polyelectrolyte films. Biomolecular Eng. 2002;19:273–280.

Lu DR, Park K. Effect of surface hydrophobicity on the conformational changes of adsorbed fibrinogen.J Colloid Interfacial Sci. 1991;144:271–281.

Tantipolphan R, Rades T, McQuillan AJ, Medlicott NJ. Adsorption of bovine serum albumin (BSA) onto lecithin studied by attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy.Intern J Pharmaceutics. 2006;337:40–47.

Andrade JD, Hlady VL, Van Wagenen RA. Effects of plasma protein adsorption on protein conformation and activity. Pure Appl Chem. 1984;56:1345–1350.

Absolom DR, Zingg W, Policova Z, Neumann AW. Determination of the surface tension of protein coated mate-rials by means of the advancing solidification front technique. Trans Am Soc Intern Organs. 1983;29:146–151.

Dadsetan M, Jones JA, Hiltner A, Anderson JM. Surface chemistry mediates adhesive structure, cytoskeletal organization, and fusion of macrophages. J Biomed Mater Res. 2004;71A:439–448.