Bagaimana cara cegah kalsifikasi katup jantung bioprostetik sehinga kesehatan jantung seseorang yang menggunakan katup buatan tetap terjamin? Katup buatan jantung harus diganti sekali dalam 10 atau 15 tahun.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Katup jantung yang rusak merupakan bentuk penyakit (jantung) kedua yang paling sering menimpa penderita secara umum belakangan ini. Berkat penemuan para insinyur medis, orang yang katupnya sakit atau rusak dapat diganti dengan katup buatan misalnya dengan logam.
Sebagian besar kasus menimbulkan katup aorta yang menyempit, dan seringkali katup mitral juga dapat terpengaruh.
Prostesis secara signifikan meningkatkan harapan hidup para penderita yang disebabkan penyakit katup jantung.
Meskipun katup jantung bioprostetik memiliki beberapa keunggulan dibandingkan katup mekanis, katup ini dapat mengalami kalsifikasi yang relatif berlangsung cepat, dan masa pakainya pun terbatas.
Sebuah tim peneliti dari Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS sedang mencoba untuk mencegah kalsifikasi tersebut. Tim ilmuwan melakukan pretreatment kimia baru dari bioprostheses.
Apakah mungkin membuat katup jantung biologis dengan perancah logam?
Kalsifikasi merusak fungsi katup jantung (lihat gambar artikel kedua). Ini adalah hasil dari tes kalsifikasi in-vitro test.
Jika katup jantung berhenti membuka dan menutup dengan benar, seringkali perlu diganti dengan katup buatan.
Tim ilmuwan mengamati bahwa tren ke arah katup biologis karena penderita atau pasien tidak diharuskan untuk minum obat pengencer darah seperti Marcumar.
Di sisi lain, katup mekanis memerlukan perawatan seumur hidup dengan antikoagulan.
Kelemahan dari bioprostesis, yang dibuat baik dari katup aorta binatang piaraan atau dari jaringan perikardial sapi biasanya hanya bertahan hingga 15 tahun.
Hal itu disebabkan efek pengapuran dan kelelahan material selama katup selebaran berfungsi.
Kristal hidroksiapatit membentuk endapan pada selebaran dan memicu pembentukan endapan kalsium—proses inilah yang oleh para ahli disebut kalsifikasi.
Para peneliti di Fraunhofer IKTS terus bekerja mencari cara untuk menghentikan pembentukan endapan dengan pretreatment kimia baru.
Para ilmuwan bekerja sama dengan Institute of Applied Medical Engineering dari RWTH Aachen University dan Meshalkin National Medical Research Center di Novosibirsk, Rusia.
“Meskipun katup jantung biologis mampu bertahan selama bertahun-tahun berkat proses perawatan khusus, tanda-tanda keausan masih muncul dan mengharuskan prostesis ini harus diganti setelah 10 hingga 15 tahun,” tutur Dr. Natalia Beshchasna, ilmuwan Fraunhofer IKTS.
Deposit senyawa kalsium fosfat secara negatif memengaruhi sifat mekanik material. Katup buatan menjadi lebih sempit, yang mengganggu aliran darah.
Protesa biasanya diolah terlebih dahulu dengan glutaraldehid. Salah satu tujuan dari fiksatif yang umum digunakan ini adalah untuk menstabilkan perancah kolagen dari katup prostetik.
Untuk mencegah atau menunda proses kalsifikasi dan degenerasi, Dr. Natalia Beshchasna dan rekan-rekannya menggunakan senyawa kimia baru.
Dalam uji coba, mereka memilih jaringan perikardial sebagai bahan dasar dan menstabilkannya dengan molekul zat aktif.
Alih-alih fiksasi konvensional dengan glutaraldehid, mereka menggunakan diepoksida dan bifosfonat.
“Glutaraldehida mengikat kolagen dengan baik, tetapi tidak dengan elastin, yang juga merupakan komponen jaringan perikardial. Oleh sebab itu, alternatif sedang dicari. Kami memutuskan untuk menggunakan diepoksida,” tambah Dr. Natalia Beshchasna, peneliti dan ilmuwan Fraunhofer IKTS.
Tim peneliti melakukan cross-linking dengan dan tanpa penambahan bifosfonat dan merupakan obat yang memmengaruhi metabolisme tulang. Contohnya igunakan untuk mengobati osteoporosis.
Apakah potensinya besar untuk diepoksida dan bifosfonat?
Pertama-tama, sampel jaringan disiapkan selama tiga minggu dengan glutaraldehid, diepoksida, diepoksida plus bisfosponat dan diepoksida plus pengawet optifen ringan.
Ini memberi sampel jaringan sifat baru.
Selanjutnya, dilakukan tes kalsifikasi setelah empat minggu untuk menguji efek dari persiapan yang disebutkan di atas di bawah kondisi laboratorium yang dipercepat.
Baca: Cara Mencocokkan Plasma Darah Manusia, Apa Tugas Insinyur Medis?
Mencocokkan Plasma Darah Manusia, Apa Tugas Insinyur Medis? 