Bagaimana karang dapat merevolusi operasi perbaikan tulang

(Foto oleh Tunatara di Shutterstock)

SWANSEA, Wales — Dalam sebuah terobosan yang terlihat seperti fiksi ilmiah namun didasarkan pada ilmu kedokteran, para peneliti di Swansea University telah menciptakan bahan penyembuhan tulang inovatif yang mempercepat penyembuhan dan larut secara alami dalam tubuh setelah tugasnya selesai. Bahan ini berpotensi mengubah cara kita menangani cedera tulang yang serius.

Cacat tulang, baik yang disebabkan oleh cedera traumatis, tumor, atau luka membandel yang tidak kunjung sembuh, merupakan salah satu penyebab utama kecacatan di seluruh dunia. Saat ini, ahli bedah biasanya mengandalkan dua pilihan utama untuk memperbaiki kerusakan tulang yang signifikan: mereka mengambil tulang dari bagian lain tubuh pasien (autograft) atau menggunakan jaringan tulang sumbangan (allograft). Kedua pendekatan ini memiliki kelemahan yang signifikan, termasuk terbatasnya ketersediaan, potensi risiko infeksi, dan kekhawatiran etika mengenai donasi jaringan.

Solusi Baru

Dipimpin oleh Dr. Zhidao Xia dari Swansea University Medical School, tim peneliti mengembangkan bahan sintetis yang disebut hidroksiapatit/aragonit (HAA) menggunakan teknologi pencetakan 3D yang canggih. Biomaterial inovatif ini berintegrasi secara sempurna dengan jaringan tulang manusia.

“Penemuan kami menjembatani kesenjangan antara pengganti sintetis dan tulang donor,” kata Dr. Xia dalam sebuah pernyataan. “Kami telah menunjukkan bahwa menciptakan material yang aman, efektif, dan terukur untuk memenuhi permintaan global adalah hal yang mungkin. Hal ini dapat mengakhiri ketergantungan pada donor tulang dan mengatasi masalah etika dan pasokan dalam pencangkokan tulang.”

Materi baru ini menawarkan beberapa keuntungan signifikan:

• Ini mendorong pertumbuhan tulang baru hanya dalam 2-4 minggu
• Secara alami akan terdegradasi sebagai bentuk tulang baru, dengan penelitian menunjukkan degradasi yang signifikan dalam waktu 6 bulan
• Tulang ini dapat diproduksi melalui proses terstandar, sehingga berpotensi menawarkan alternatif yang lebih berkelanjutan dibandingkan tulang donor

Metode Pengujian Lebih Cepat dan Lembut

Untuk mengevaluasi kreasi mereka, tim peneliti mengembangkan pendekatan pengujian inovatif yang secara signifikan mengurangi waktu dan penderitaan hewan dalam studi praklinis. Alih-alih menciptakan cacat tulang yang besar, mereka menempatkan sejumlah kecil bahan tersebut di antara tulang kering dan otot pada tikus, dan memanfaatkan sel-sel pembentuk tulang alami tubuh di wilayah tersebut.

Hasilnya luar biasa. Hanya dalam waktu dua minggu, lokasi pengujian menunjukkan pembentukan tulang baru 4-8 kali lebih banyak dibandingkan dengan kelompok kontrol. Yang lebih mengesankan lagi, dalam waktu empat minggu, tulang baru tersebut telah mengembangkan struktur yang canggih, termasuk lapisan baru tulang kortikal yang kuat – lapisan luar padat yang memberikan kekuatan dan stabilitas pada tulang.

Untuk memastikan hasil yang menjanjikan ini tidak hanya terbatas pada hewan kecil, tim juga menguji materialnya pada hewan lebih besar yang struktur tulangnya lebih mirip manusia. Baik pada tikus maupun babi mini, bahan tersebut berhasil mendorong regenerasi tulang sekaligus secara bertahap larut saat tulang baru terbentuk – persis seperti profil kinerja yang ingin dilihat dokter dalam bahan penyembuh tulang.

Masa Depan Penyembuhan Tulang

Banyak pengganti cangkok tulang sintetis yang tersedia saat ini menghadapi tantangan terkait waktu pembubaran, integrasi dengan tulang yang ada, atau respons peradangan. Bahan HAA baru tampaknya mengatasi keterbatasan ini melalui komposisi dan struktur uniknya yang lebih mirip dengan tulang alami.

Tim Swansea University kini mencari kemitraan dengan perusahaan dan organisasi layanan kesehatan untuk menghadirkan teknologi ini kepada pasien di seluruh dunia. Mengingat kebutuhan global akan solusi penyembuhan tulang yang lebih baik, inovasi ini berpotensi mengurangi biaya perawatan kesehatan dan menciptakan peluang baru dalam industri biomedis.

Seiring bertambahnya usia populasi kita dan meningkatnya permintaan akan perawatan ortopedi, kemajuan seperti bahan HAA ini dapat membantu memastikan lebih banyak pasien memiliki akses terhadap perawatan penyembuhan tulang yang efektif tanpa bergantung pada pasokan jaringan donor yang terbatas. Siapa yang mengira bahwa struktur yang sama yang mendukung kehidupan laut di lautan kita suatu hari nanti dapat mendukung penyembuhan tubuh kita? Tampaknya dalam hal terobosan medis, kita baru mulai menggores permukaan dari kearifan alam.