Kompatibilitas bahan implan tulang hidroksiapatit dan karbonat hidroksiapatit di jaringan lunak

Dyah Listyarifah; Gloria Fortuna; Ryan Christian Pramuditya; Anne Handrini Dewi; Retno Ardhani

doi:10.22146/mkgk.83547

Kompatibilitas bahan implan tulang hidroksiapatit dan karbonat hidroksiapatit di jaringan lunak

https://doi.org/10.22146/mkgk.83547

Dyah Listyarifah^(1*), Gloria Fortuna⁽²⁾, Ryan Christian Pramuditya⁽³⁾, Anne Handrini Dewi⁽⁴⁾, Retno Ardhani⁽⁵⁾

(1) Departemen Ilmu Biomedika Kedokteran Gigi, Fakultas kedokteran Gigi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(2) Program Studi Pendidikan Dokter Gigi, Fakultas kedokteran Gigi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(3) Program Studi Pendidikan Dokter Gigi, Fakultas kedokteran Gigi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(4) Departemen Ilmu Biomedika Kedokteran Gigi, Fakultas kedokteran Gigi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(5) Departemen Ilmu Biomedika Kedokteran Gigi, Fakultas kedokteran Gigi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(*) Corresponding Author

Abstract

Karbonat hidroksiapatit (carbonated hydroxyapatite, CHA) memiliki osteokonduktivitas yang lebih baik daripada hidroksiapatit (HA). Secara in vivo, CHA lebih mudah larut daripada HA serta dapat meningkatkan konsentrasi lokal ion kalsium dan fosfat yang diperlukan untuk proses pembentukan jaringan tulang baru. Tes biokompatibilitas jaringan lunak diperlukan untuk setiap bahan implan karena ketika diaplikasikan ke dalam tubuh yang akan kontak dengan jaringan lunak. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi biokompatibiltas CHA dan HA di jaringan lunak. CHA dan HA ditanamkan pada jaringan subkutan paravertebral dari 12 tikus Wistar jantan. Irisan histologis diwarnai dengan Hematoksilin Eosin. Kuantitas dan kualitas kapsul fibrosa serta jumlah sel raksasa benda asing (foreign body giant cells, FBGCs) dan nukleinya dievaluasi. Perbedaan modus kualitas dan kuantitas kapsul antara periode implantasi dianalisis dengan Kruskall-Wallis, sedangkan perbedaan modus antara bahan implan pada periode yang sama dianalisis dengan uji Wilcoxon. Rata-rata FBGCs dinilai dengan two-way ANOVA dengan interval kepercayaan 95% diikuti dengan uji-t berpasangan untuk menganalisis perbedaan rata-rata antara bahan dan uji-t sampel independen untuk menganalisis perbedaan rata-rata antara periode implantasi. Hasil penelitian menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan dalam kuantitas dan kualitas kapsul setelah implantasi CHA dan HA pada periode yang sama dan antar periode (p ≥ 0,05). Jumlah FBGCs di CHA setelah 14, 21, 28 hari implantasi secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan HA, akan tetapi tidak ada perbedaan yang signifikan dalam jumlah nuklei FBGC antara implantasi HA dan CHA. Kesimpulan studi ini menunjukkan bahwa CHA lebih biokompatibel daripada HA, terutama pada fase subkronik.

Keywords

biokompatibilitas; hidroksiapatit; karbonat hidroksiapatit; kuantitas dan kualitas kapsul; sel raksasa tipe benda asing

Full Text:

PDF

References

1. Zhao R, Yang R, Cooper PR, Khurshid Z, Shavandi A, Ratnayake J. Bone grafts and
substitutes in dentistry: a review of current trends and developments. Molecules. 2021;
26(10): 3007. doi: 10.3390/molecules26103007

2. Ishikawa K, Hayashi K. Carbonate apatite artificial bone. Sci Technol Adv Mater. 2021;
22(1): 683–694. doi: 10.1080/14686996.2021.1947120

3. Babensee JE. Inflammation, Wound Healing, the Foreign-Body Response, and Alternative
Tissue Responses. In: Biomaterials Science. Elsevier; 2020. 737–746.

4. Sheikh Z, Brooks P, Barzilay O, Fine N, Glogauer M. Macrophages, foreign body giant cells and their response to implantable biomaterials. Materials (Basel). 2015; 8(9): 5671–5701. doi: 10.3390/ma8095269

5. Noskovicova N, Hinz B, Pakshir P. Implant fibrosis and the underappreciated role of
myofibroblasts in the foreign body reaction. Cells. 2021; 10(7): 1794.
doi: 10.3390/cells10071794

6. Zhang D, Chen Q, Shi C, Chen M, Ma K, Wan J, Liu R. Dealing with the foreign‐body
response to implanted biomaterials: strategies and applications of new materials. Adv Funct
Mater. 2021; 31(6): 2007226. doi: 10.1002/adfm.202007226

7. Listyarifah D, Susilowati R, Ana ID. Histocompatibility evaluation of combination of gypsum with carbonated hydroxyapatite as bone substitutes in subcutaneous tissue. Journal of the Medical Sciences (Berkala ilmu Kedokteran). 2011; 43(2): 64–70.

8. Ooms E. Soft-tissue response to injectable calcium phosphate cements. Biomaterials.
2003; 24(5): 749–757. doi: 10.1016/s0142-9612(02)00408-8

9. Mariani E, Lisignoli G, Borzì RM, Pulsatelli L. Biomaterials: foreign bodies or tuners for the
immune response? Int J Mol Sci. 2019; 20(3): 636. doi: 10.3390/ijms20030636

10. Davenport Huyer L, Pascual‐Gil S, Wang Y, Mandla S, Yee B, Radisic M. Advanced
strategies for modulation of the material–macrophage interface. Adv Funct Mater.
2020; 30(44): 1909331. doi: 10.1002/adfm.201909331

11. Veiseh O, Doloff JC, Ma M, Vegas AJ, Tam HH, Bader AR, et al. Size- and shapedependent
foreign body immune response to materials implanted in rodents and non-human
primates. Nat Mater. 2015; 14: 643–651.

12. Barfeie A, Wilson J, Rees J. Implant surface characteristics and their effect on
osseointegration. Br Dent J. 2015; 218(5): E9–E9. doi: 10.1038/sj.bdj.2015.171

13. Rujitanaroj P, Jao B, Yang J, Wang F, Anderson JM, Wang J, Chew SY. Controlling fibrous capsule formation through long-term down-regulation of collagen type I (COL1A1) expression by nanofiber-mediated siRNA gene silencing. Acta Biomater. 2013; 9(1): 4513–4524. doi: 10.1016/j.actbio.2012.09.029

14. Capuani S, Malgir G, Chua CYX, Grattoni A. Advanced strategies to thwart foreign body
response to implantable devices. Bioeng Transl Med. 2022; 7(3): e10300.
doi:10.1002/btm2.10300.

15. Aamodt JM, Grainger DW. Extracellular matrix-based biomaterial scaffolds and the
host response. Biomaterials. 2016; 86: 68–82. doi: 10.1016/j.biomaterials.2016.02.003

16. Calasans-Maia Md, Melo Br De, Alves Atnn, Resende Rf De B, Louro Rs, Sartoretto SC,
Granjeiro JM, Alves GG. Cytocompatibility and biocompatibility of nanostructured carbonated hydroxyapatite spheres for bone repair. J Appl Oral Sci. 2015; 23(6): 599–608.
doi: 10.1590/1678-775720150122

17. Ibrahim M, Bond J, Medina MA, Chen L, Quiles C, Kokosis G, Bashirov L, Klitzman B, Levinson H. Characterization of the foreign body response to common surgical biomaterials in a murine model. Eur J Plast Surg. 2017; 40(5): 383–392. doi: 10.1007/s00238-017-1308-9

DOI: https://doi.org/10.22146/mkgk.83547