Temukan teknologi medis terbaru: implan tulang dengan permukaan yang dirancang untuk penyembuhan lebih cepat dan hasilnya lebih aman.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer IFAM (sumber): Kemajuan teknologi medis terus mendorong lahirnya inovasi baru dalam bidang implantologi.
Salah satu terobosan yang menarik perhatian adalah pengembangan implan tulang dengan permukaan inovatif yang memungkinkan proses penyembuhan lebih cepat, penempelan jaringan lebih kuat, serta meminimalkan risiko infeksi.
“Thank you for visiting mmindustri.co.id. Subscribe for the latest news and insight. Enter your email (Your email address will not be published)
Hasil penelitian terbaru dari Fraunhofer IFAM menunjukkan bahwa rekayasa permukaan mikro dan nano pada implan mampu meningkatkan osseointegrasi secara signifikan, menjadikan prosedur pemasangan implan lebih aman dan efektif bagi pasien.
Komplikasi akibat infeksi tidak jarang terjadi setelah pemasangan implan. Risiko meningkat pada luka yang sangat terkontaminasi—khususnya sering terjadi di zona perang seperti Ukraina – namun justru di sanalah banyak cedera tulang memerlukan perawatan.
Para peneliti di Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM (Bremen, Jerman) mengembangkan fungsionalisasi permukaan baru yang dapat diisi dengan antibiotik.
Mengingat beban berat pada sistem perawatan kesehatan di Ukraina yang disebabkan oleh banyaknya cacat tulang yang sulit sembuh, Fraunhofer IFAM memutuskan untuk memberikan bantuan yang dilakukan pada tahun 2023.
Selain liputan berita, koneksi pribadi merupakan faktor penentu, “Dua karyawan kami berasal dari Lviv dan terlibat dalam proyek ini sejak awal,” ungktap Dr. Kai Borcherding, Kepala Teknologi Medis dan divisi Ilmu Hayati di Fraunhofer IFAM. Proyek MAOMed ini didanai oleh Fraunhofer Future Foundation.
Dr. Kai Borcherding menambahkan, “Melalui mereka, kami menjalin kontak dengan Pusat Rehabilitasi Nasional UNBROKEN di Ukraina, yang sekarang bekerja sama erat dengan kami untuk memahami kebutuhan lokal sebaik-baiknya dan mengembangkan teknologi lebih lanjut secara tepat sasaran.”
Proses khusus menciptakan pori-pori di permukaan
Ide para peneliti: Mereka menggunakan oksidasi busur mikro atau micro-arc oxidation (MAO) untuk menciptakan permukaan baru pada implan titanium. Komponen logam direndam dalam elektrolit yang mengandung garam perak – cairan konduktif – dan diberi tegangan hingga 300 volt.
Pelepasan plasma berenergi tinggi menciptakan lapisan oksida yang mengandung perak pada material dalam hitungan menit.
Berkat aliran arus yang terarah, pori-pori terbentuk pada lapisan ini, dan nanopartikel perak tergabung. Reservoir ini kemudian dapat menyerap antibiotik atau bahan aktif lainnya seperti spons.
Dengan memilih elektrolit dan mengendalikan prosesnya, para peneliti dapat secara tepat menentukan ukuran dan struktur pori yang dihasilkan. Hal ini krusial untuk kapasitas pemuatan dan durasi pelepasan antibiotik:
“Setelah lapisan MAO selesai, komponen logam direndam dalam larutan antibiotik yang sangat pekat. Aksi kapiler menarik bahan aktif secara merata ke dalam pori-pori hingga mencapai kapasitas yang ditentukan, setelah itu dilepaskan ke dalam tubuh melalui difusi, ” ungkap Linda Gätjen, Wakil Kepala Departemen Kimia Polimer dan Perilaku Material, Fraunhofer IFAM. .
Setelah pengembangan permukaan dan pencarian mitra proyek yang berhasil lanjut Linda Gätjen, pihaknya menguji pelepasan antibiotik selama periode yang diinginkan langsung di institut IFAM dengan menggunakan uji in-vitro.
Uji laboratorium juga menunjukkan bahwa partikel perak yang ditambahkan semakin meningkatkan efek antibiotic dan proses pelapisan yang sederhana dan cepat.
Di bidang implan, jenis perawatan permukaan ini benar-benar baru. “Sejauh ini belum ada yang sebanding di pasaran. Secara keseluruhan, hanya ada beberapa solusi untuk perangkat medis yang bekerja dengan lapisan yang mengandung antibiotik, dan jika ada, proses pembuatannya jauh lebih rumit,” beber Dr. Kai Borcherding.
Pengaturan yang sederhana – bahkan dalam kondisi yang menantang – merupakan keunggulan utama metode ini: Pada dasarnya, hanya diperlukan catu daya dan sistem pendingin untuk bak rendam untuk melakukan proses pelapisan MAO.
Hal ini membuatnya begitu sederhana dan hemat biaya untuk diimplementasikan sehingga, pada tahap pengembangan selanjutnya, bahkan dapat dilakukan langsung di zona krisis. Lebih lanjut, biokompatibilitas permukaan MAO yang sangat baik memastikan integrasi implan yang baik dan cepat ke dalam tubuh.
Pengembangan teknologi lebih lanjut – untuk Ukraina dan sekitarnya
Kinerja lapisan baru ini dalam praktik akan diuji di Ukraina di masa mendatang. Langkah selanjutnya awalnya melibatkan pengembangan praklinis teknologi dan uji klinis, yang dapat dilakukan di Pusat Rehabilitasi Nasional UNBROKEN di Lviv.
Pusat lembaga perawatan klinis terbesar bagi veteran perang yang terluka di Ukraina: Lebih dari 10.000 operasi telah dilakukan di sana sejak awal perang – kebutuhan klinis akan implan yang aman sangat signifikan, sehingga UNBROKEN berencana untuk mengakses kapasitas produksi dalam jangka panjang.
Saat ini, tim masih mencari mitra di Ukraina dan Eropa yang dapat memajukan proyek dan memproduksi prototipe secara lokal.
Metode ini juga menarik minat di Jerman. KLS Martin, mitra teknologi Fraunhofer IFAM, menyediakan sampel implan yang saat ini sedang dikerjakan oleh para peneliti Bremen – sebuah langkah awal menuju aplikasi praktis.
Kepala Riset Implan di KLS Martin, Dr. Tobias Wolfram, menjelaskan: “Selain nilai etika yang tinggi dari proyek ini, kami melihat potensi besar dalam metode MAO untuk teknologi medis – tidak hanya di bidang implan tulang.”
Oleh karena itu, pihak Dr. Tobias Wolfram senang mendukung tim dengan keahlian dan material milik mereka.
Fraunhofer IFAM memamerkan replika tengkorak manusia dengan implan titanium untuk mencegah infeksi pada pameran MEDICA di Düsseldorf pada November 2025.
Fraunhofer Future Foundation mendukung Ukraina dalam upaya rekonstruksinya melalui program terarah yang memfasilitasi kolaborasi riset antara kedua negara.
Sejak 2024, yayasan ini telah mendanai sembilan proyek di mana tim peneliti, bersama dengan perusahaan dan organisasi dari Jerman dan Ukraina, sedang mengembangkan solusi teknologi untuk digunakan di Ukraina. Yayasan ini akan melanjutkan komitmennya pada tahun 2026 dengan program khusus.
Inovasi permukaan implan tulang merupakan langkah penting dalam meningkatkan kualitas layanan kesehatan, khususnya dalam bedah ortopedi dan implantologi.
Teknologi ini tidak hanya mempercepat proses penyembuhan dan meningkatkan keamanan pasien, tetapi juga membuka peluang besar bagi industri medis Indonesia untuk meningkatkan kemandirian dan daya saing.
Dengan kolaborasi yang tepat antara pemerintah, akademisi, dan industri, Indonesia dapat memanfaatkan momentum ini untuk menjadi pemain kuat dalam teknologi implan berbasis rekayasa permukaan.
This type of article is favored by our readers. Would your company willing to sponsor it? Kindly email us: business@mmindustri.co.id or fill this form
