Preparasi dan Karakterisasi Material Pengisi Nanokomposit Antibakteri dari Limbah Daun Nanas untuk Aplikasi Medis

Abstract

Infeksi bakteri merupakan salah satu permasalahan utama dalam penggunaan material medis seperti wound dressing, implan, dan biomaterial lainnya. Oleh karena itu, material dengan kemampuan antibakteri menjadi sangat penting untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme patogen yang dapat menyebabkan infeksi pada jaringan tubuh. Serat selulosa berbasis biomassa dapat berfungsi sebagai matriks atau bahan pengisi yang mendukung penambahan agen antibakteri, sehingga menghasilkan material yang tidak hanya memiliki sifat mekanik yang baik tetapi juga memiliki aktivitas biologis yang bermanfaat. Pemanfaatan nanofiber dari limbah daun nanas sebagai bahan pengisi nanokomposit antibakteri merupakan salah satu strategi yang menjanjikan dalam pengembangan biomaterial medis yang berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan preparasi dan karakterisasi nanofiber dari limbah daun nanas sebagai material pengisi nanokomposit yang berpotensi digunakan untuk aplikasi medis. Penelitian ini menggunakan true experimental design. Proses preparasi dilakukan melalui tahapan degumming menggunakan larutan NaOH 5% untuk menghilangkan komponen non-selulosa seperti lignin, hemiselulosa, pektin, dan pengotor lainnya, yang dilanjutkan dengan proses bleaching menggunakan H₂O₂ untuk meningkatkan kemurnian selulosa. Karakterisasi material dilakukan menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk menganalisis perubahan gugus fungsi kimia, Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengamati morfologi permukaan serat, serta uji mekanik (uji tarik) untuk mengevaluasi sifat mekanik serat. Hasil analisis FTIR menunjukkan penurunan intensitas peregangan gugus karbonil pada rentang 1730–1750 cm⁻¹ yang mengindikasikan berkurangnya komponen hemiselulosa dan pengotor pada serat. Hasil pengamatan SEM menunjukkan bahwa perlakuan kimia mampu mengurangi sebagian besar lapisan lignin, lilin, dan pektin pada permukaan serat sehingga menghasilkan struktur nanofiber dengan luas permukaan yang lebih tinggi. Uji mekanik menunjukkan bahwa serat daun nanas memiliki potensi sebagai bahan penguat alami dalam material komposit meskipun terjadi penurunan kekuatan tarik setelah perlakuan kimia. Secara keseluruhan, nanofiber dari limbah daun nanas memiliki karakteristik yang baik dan berpotensi dikembangkan sebagai material pengisi nanokomposit antibakteri yang ramah lingkungan untuk berbagai aplikasi medis.