laporan kemajuan esra'.pdf
TRANSCRIPT
-
LAPORAN KEMAJUAN
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
PENGARUH APLIKASI MEMBRAN POLIMER KOLAGEN-KITOSAN
TERHADAP PROLIFERASI FIBROBLAS PADA
PROSES PENYEMBUHAN LUKA GINGIVA
(Kajian In Vivo pada Tikus Sprague Dawley)
BIDANG KEGIATAN:
PKM-PENELITIAN
Diusulkan oleh:
Esra Prasetyo (G1G010055/Angkatan 2010)
Mutiara Desty (G1G010027/Angkatan 2010)
Sofyan Ahmad Fauzi (G1G012008/Angkatan 2012)
Andito Yudhotomo (G1G012022/Angkatan 2012)
Adnan Al Thoriq (G1F012021/Angkatan 2012)
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2015
-
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii
DAFTAR ISI .............................................................................................................. iii
RINGKASAN ........................................................................................................... iv
BAB 1. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG .................................................................................... 1
B. PERUMUSAN MASALAH ........................................................................... 2
C. TUJUAN .......................................................................................................... 2
BAB 2. TARGET LUARAN .................................................................................... 3
BAB 3. METODE PELAKSANAN
A. WAKTU DAN LOKASI PENELITIAN ........................................................ 3
B. ALAT DAN BAHAN ...................................................................................... 3
C. PROSEDUR PENELITIAN ............................................................................ 3
D. ALUR PENELITIAN ...................................................................................... 6
E. ANALISIS DATA ........................................................................................... 6
BAB 4. HASIL YANG DICAPAI ............................................................................ 7
BAB 5. POTENSI HASIL ......................................................................................... 7
BAB 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA .................................................. 8
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 12
LAMPIRAN
-
iv
RINGKASAN
Latar belakang: Gingiva merupakan salah satu bagian dari jaringan
periodontal yang melekat pada prosesus alveolaris dan mengelilingi gigi. Gingiva
sering mengalami perlukaan baik karena trauma, penyakit periodontal, tindakan
pasca pencabutan maupun tindakan bedah dengan perlukaan (Newman, 2002).
Penyembuhan luka yang terhambat akan meningkatkan kemungkinan infeksi, rasa
sakit dan gangguan estetis. Banyak upaya untuk mempercepat penyembuhan luka,
diantaranya menggunakan obat-obatan kimia, namun penggunaan obat-obatan
kimia tersebut dapat berefek buruk bagi tubuh, khususnya bagi orang dengan
kondisi sistemik tertentu. Oleh karena itu, sebagai alternatif dalam penyembuhan
luka dapat digunakan membran kolagen-kitosan. Tujuan: Penelitian ini bertujuan
untuk membandingkan pengaruh aplikasi membran polimer kolagen-kitosan
terhadap proliferasi fibroblas pada proses penyembuhan luka gingiva (kajian in
vivo pada tikus Sprague Dawley) pada hari ke-3, 5, dan 7 setelah perlakuan serta
untuk membandingkan pengaruh aplikasi membran polimer kolagen-kitosan
dengan kelompok kontrol terhadap jumlah fibroblas pada proses penyembuhan
luka gingiva (kajian in vivo pada tikus Sprague Dawley) pada hari ke-3, 5, dan 7.
Metode: Penelitian ini menggunakan jenis penelitian laboratorium eksperimental
dengan rancangan percobaan post test only control group design. Hasil sementara
yang didapatkan yaitu, penelitian ini menghasilkan membran tipis yang semi
transparan dan cukup elastis serta dapat digunakan menjadi obat alternative pada
tahap selanjutnya.
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Rongga mulut sebagai bagian integral tubuh, sering mengalami trauma
dalam melakukan fungsinya yang pada akhirnya dapat menimbulkan luka pada
mukosa rongga mulut (Rachmawati dkk, 2006). Salah satu jaringan yang ada di
rongga mulut yang sangat sering terjadinya perlukaan yaitu gingival. Gingiva
merupakan salah satu bagian dari jaringan periodontal yang melekat pada
prosesus alveolaris dan mengelilingi gigi. Gingiva sering mengalami perlukaan
baik karena trauma, penyakit periodontal, tindakan pasca pencabutan maupun
tindakan bedah dengan perlukaan (Newman, 2002).
Setiap tindakan akan menyebabkan rusaknya jaringan tubuh yang
selanjutnya akan pulih kembali melalui proses penyembuhan luka, namun
waktu sembuhnya luka tergantung penagananan luka itu sendiri. Penyembuhan
luka memiliki 3 fase yaitu fase inflamasi, fase proliferasi, dan fase maturasi
(Steed, 2003). Komponen yang berperan penting dalam proses penyembuhan
luka adalah kolagen, angiogenesis dan granulasi (Midwood dkk., 2004).
Penyembuhan luka bedah bergantung pada kemampuan perbaikan jaringan
ikat. Proses penyembuhan luka diawali dengan proses inflamasi diikuti proses
fibroplasia, kemudian remodeling jaringan dan pembentukan jaringan parut.
Setelah proses inflamasi berkurang, dilanjutkan dengan proses fibroplasia
tahap awal yaitu migrasi dan proliferasi fibroblas di daerah jejas. Pada hari ke-
3, sejumlah fibroblas muda terlokalisir pada daerah jejas (Newman, 2002).
Fibroblas dalam jaringan berpindah dari tepi luka sepanjang benang-benang
fibrin di luka (Sabiston, 1995). Sintesis kolagen oleh fibroblas dimulai relatif
awal pada proses penyembuhan yaitu pada hari ke 3-5 dan berlanjut terus
sampai beberapa minggu tergantung ukuran luka (Kumar dkk., 2005).
Selanjutnya proses penyembuhan luka memasuki fase remodeling pada hari ke-
14 (Rachmawati dkk., 2006).
Dalam proses penyembuhan luka, sel utama yang terlibat adalah
fibroblas (Junqueira dkk., 1998). Fibroblas merupakan elemen selular yang
banyak ditemukan pada jaringan ikat gingiva yang berproliferasi dan aktif
mensintesis komponen matriks pada proses penyembuhan luka dan perbaikan
jaringan yang rusak (Fawcett, 2002). Fibroblas merupakan bahan dasar
pembentukan jaringan parut dan kolagen yang memberikan kekuatan daya
rentang pada penyembuhan luka jaringan lunak (Robbins & Kumar, 1995).
Berdasarkan proses penyembuhan luka tersebut, diperlukan terapi efektif
yang dapat mengoptimalkan kinerja komponen tersebut. Banyak upaya untuk
mempercepat penyembuhan luka, diantaranya menggunakan obat-obatan kimia
yang berfungsi dalam penyembuhan (Lewis, 2004). Pemberian obat-
-
2
obatan dengan kandungan kimia dapat berefek buruk untuk tubuh misalnya pada
orang dengan kondisi sistemik tertentu, selain itu pada rongga mulut penggunaan
obat topikal akan mudah hilang karena adanya saliva dalam rongga mulut.
Menurut Gitarja (2002), teori perawatan luka sangat membutuhkan suasana
lembab, hal ini dikarenakan Mempercepat fibrinolisis, mempercepat angiogenesis,
menurunkan resiko infeksi, mempercepat pembentukan Growth factor, dan
mempercepat terjadinya pembentukan sel aktif.
Oleh karena itu sebagai alternatif dalam penyembuhan luka yang
diketahui aman dan memberikan kelembaban dan memberikan rasa sejuk serta
pilihan yang efektif sebagai penutup luka adalah membran polimer kolagen-
kitosan. Kolagen memegang peranan yang sangat penting pada setiap tahap
proses penyembuhan luka. Dewasa ini, kitosan banyak dikembangkan dalam
berbagai aspek bidang. Salah satunya adalah dalam bidang medis. Kitosan
dapat merangsang pertumbuhan fibroblas dan mempengaruhi aktifitas
makrofage untuk mempercepat penyembuhan luka (Balassa, 1978). Penelitian
sebelumnya oleh Ratnawati (2012), membuat membran polimer biomedis
dengan bahan dasar kolagen dan kitosan dengan perbandingan Membran
kolagen-kitosan 1:1 w/w memiliki hasil yang lebih baik untuk digunakan
sebagai aplikasi pembalut. Bertitik tolak dari uraian di atas, maka penulis
tertarik untuk mengkaji lebih dalam mengenai manfaat mebran polimer
kolagen-kitosan di bidang kedokteran gigi dengan melakukan penelitian
tentang pengaruh aplikasi membran polimer kolagen-kitosan pada proses
penyembuhan luka gingival dengan indikator proliferasi fibroblas.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut dapat dirumuskan suatu
permasalahan yaitu bagaimana pengaruh aplikasi membran polimer kolagen-
kitosan. terhadap proliferasi fibroblas pada proses penyembuhan luka gingiva
tikus Sprague Dawley? C. Tujuan
1. Tujuan Umum
Mengetahui pengaruh aplikasi membran polimer kolagen-kitosan
terhadap proliferasi fibroblas pada proses penyembuhan luka gingiva tikus
Sprague Dawley. 2. Tujuan Khusus
a. Mengetahui proliferasi fibroblas pada proses penyembuhan luka gingiva
tikus Sprague Dawley pada hari ke-3, 5, dan 7 setelah diberi aplikasi
membran polimer kolagen-kitosan. b. Membandingkan proliferasi fibroblas pada proses penyembuhan luka
gingiva tikus Sprague Dawley pada kelompok kontrol dan perlakuan.
-
3
BAB II
TARGET LUARAN
Target luaran yang diharapkan dari penelitian ini yaitu program kreatifitas
ini dapat menjadi artikel yang dipatenkan.
BAB III
METODE
A. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan selama 1 bulan. Membran polimer kolagen-
kitosan dibuat di Laboratorium kimia fisik UNSOED, kemudian penelitian pada
tikus dilaksanakan di Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT)
UGM Yogyakarta, sediaan histologis dibuat di Laboratorium Patologi Anatomi
Fakultas Kedokteran UGM Yogyakarta dan pembacaan hasil dilakukan di
Laboratorium Histologi Fakultas Kedokteran UNSOED Purwokerto.
B. Alat dan Bahan
1. Alat alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari neraca listrik, pH meter,
gelas erlenmayer, labu pengenceran, gelas ukur, pipet, baki, plat kaca, batang
pengaduk, desikator, hot plate stirrer, magnetic stirrer, wrap plastic, plastik
steril
2. Bahan bahan
kolagen, kitosan, asam asetat glasial, alkohol, akuades, asam klorida, natrium
hidroksida 10 %, indikator pH produksi PT. Macherey-Nagel.
C. Prosedur penelitian
1. Pembuatan Membran Kolagen-Kitosan
Prosedur Sebanyak 0,5 gram kitosan dilarutkan dalam 0,5M asam asetat
sebanyak 25 ml hingga homogen. Kemudian kitosan distirrer selama 30 menit.
Setelah itu ditambahkan kolagen dengan perbandingan (g) kolagen dengan
kitosan 1:1 dan distirrer selama 30 menit. Membran dapat dicetak dengan
menuangkan komposit kolagen-kitosan ke dalam plat kaca dan meratakan
permukaannya dengan ketebalan 1 mm. Kemudian kita diamkan selama 24
jam pada suhu kamar. Bioplastik yang sudah kering dimasukkan dalam bak
koagulan berisi NaOH 4% untuk membantu melepaskan membran yang masih
melekat pada kaca. Diamkan membran selama 24 jam agar mudah
pengambilannya. Kemudian dikeringkan di atas mika untuk mempermudah
pengambilan membran ketika sudah kering.
-
4
2. Persiapan hewan uji coba
Sebelum dilakukan pengujian terhadap hewan uji coba, peneliti mengurus
ethical clearance di Fakultas Kedokteran UGM Yogyakarta. Hewan coba
diperoleh dari Laboratorium Penelitian dan Pengujian Terpadu (LPPT) Unit IV
UGM Yogyakarta. Hewan coba dilakukan aklimatisasi selama tujuh hari, diberi
makanan standar dan minum. Hal ini bertujuan untuk memperoleh keseragaman
sebelum dilakukan penelitian dan untuk mengontrol hewan coba.
Pengelompokan sampel dilakukan secara simple random sampling. Hal ini
berarti tiap anggota memiliki peluang yang sama untuk masuk ke dalam
kelompok penelitian. Hewan coba diberi nomor, kemudian dipilih secara acak
dan dikelompokkan sebagai berikut.
a. Kelompok kontrol (A): diberi perlukaan pada gingiva labial kemudian diberi
larutan salin
b. Kelompok perlakuan (B): diberi perlukaan kemudian ditutup dengan
membran polimer kolagen-kitosan
4. Tahap perlukaan gingiva
a. Dua puluh empat ekor tikus yang telah dipilih sesuai kriteria sebagai subyek
penelitian dianestesi menggunakan ketamin.
b. Tikus yang telah teranestesi dibuat perlukaan menggunakan punch biopsy
pada gingiva tikus bagian labial rahang bawah antara gigi incisivus dengan
diameter 3 mm, hingga kedalaman mencapai tulang alveolar. Luka yang
terjadi dibersihkan dengan NaCl fisiologis dan H2O2 3%.Siapkan membran
kolagen-kitosan, Beri perlakuan,
5. Tahap pembuatan preparat histology
a. Pembuatan preparat histologi (Prosedur Laboratorium Patologi Anatomi FK
UGM).
1) Tikus dikorbankan dengan anastesi menggunakan eter, selanjutnya
dilakukan pembedahan dan pengambilan jaringan pada daerah percobaan
menggunakan scalpel dengan ketebalan 0,3-0,5 mm.
2) Dilakukan proses fiksasi dengan merendam preparat ke dalam larutan
neutral buffered formalin (NBF) minimal 48 jam kemudian dilakukan
proses pencucian dengan larutan alkohol 70% I (30 menit) dan larutan
alkohol 70% II (30 menit) untuk menghilangkan larutan fiksatif.
3) Dilakukan dehidrasi dengan menggunakan alkohol secara bertingkat
dengan alkohol 70%, 80%, 90%, dan 100% I dan II masing-masing
selama 30 menit. Dehidrasi ini dilakukan untuk menarik air yang masih
terdapat dalam jaringan dan Dilakukan penjernihan secara bertahap
dengan urutan alkohol : xylol = 3 : 1 selama 30 menit, alkohol : xylol = 1 :
1 selama 30 menit, alkohol : xylol = 1 : 3 selama 30 menit, zylol murni 1
-
5
selama 30 menit dan xylol murni II selama 30 menit. Penjernihan
berfungsi untuk menarik alkohol (dealkoholisasi) sehingga preparat
tampak transparan.
4) Dilakuan infiltrasi parafin dengan urutan xylol : parafin = 3 : 1 selama 30
menit, xylol : parafin = 1 : 1 selama 30 menit, xylol : parafin = 1 : 3
selama 30 menit, parafin murni I selama 30 menit dan parafin II salama
30 menit. Proses ini dilakukan pada inkubator pada suhu 58-60 0C.
5) Dilakukan penanaman (embedding) dengan menyiapkan cetakan dari
kotak-kotak karton, kemudian diisi parafin cair. Parafin cair yang ada
dalam cetakan diletakkan sesaat di atas balok es sehingga bagian bawah
dari parafin agak memadat. Preparat dimasukan ke dalam parafin cair
pada cetakan karton dan diatur letaknya sesuai dengan tujuan pengirisan,
dan diletakkan kayu pemegang (holder) yang sudah diberi kode sesuai
dengan sampel. Parafin diletakkan kembali di atas balok es sehingga
parafin membeku secara sempurna kemudian pengirisan (sectioning)
dilakukan pada bidang balok parafin yang mengandung preparat dapat
dikurangi panjang dan lebarnya sebelum dilakukan pengirisan, sehingga
organ berada 3-5 mm dari tepi. Pemegang (holder) dipasang pada rotary
microtrome dan diiris ketebalan 6 m.
6) Penempelan irisan jaringan pada gelas benda dengan sedemikian rupa
sehingga pada setiap object glass tertempel beberapa irisan. Sampel
dikeringkan didalam temperatur ruangan (+ 250C) selama 24 jam agar
preparat dapat melekat lebih baik. Irisan yang telah menempel pada object
glass disimpan pada kotak penyimpanan bila pewarnaan tidak dilakukan
secara langsung..
7) Dilakukan staining (pewarnaan irisan jaringan) yang sebelumnya
dilakukan deparafinasi dengan cara preparat yang telah diletakkan pada
gelas benda dicelupkan dalam xylol murni 2 x 5 menit. Lakukan rehidrasi
dalam alkohol bertingkat terdiri darii alkohol absolut 100%, alkohol 90%,
alkohol 80%, alkohol 70% masing-masing 30 celupan dan 30 celupan
akuades hingga tanpak jernih. Sampel direndam dalam larutan Mayer's
Hematoxylin selama 10 menit dan dicelup air selama 1 menit. Selanjutnya
jaringan dicelupkan dalam air scott selama 8-10 celupan, diikuti
pencucian dalam air mengalir selama 1 menit. Sampel kemudian
dicelupkan ke dalam larutan Eosin selam 2 menit dan dicuci beberapa
saat dalam air mengalir dan selanjutnya dehidrasi dalam larutan alkohol
bertingkat 70%, 80%, 90%, 100% 2x masing-masing 30 celupan. Sampel
dijernihkan dalam larutan xylol murni 2 x 2 menit dan ditutup dengan
gelas penutup menggunakan perekat entelan new.
-
6
8) Sediaan histologi yang sudah diwarnai dan ditutup dengan entelan new
diberi label sesuai sampel.
6. Perhitungan Jumlah fibroblas
Penghitungan di mikroskop dengan gratikule yang pembesarannya
400x. Selanjutnya dibaca sel fibroblas dengan cara menghitung sel fibroblas
dalam kotak gratikule pada 5 lapang pandang
D. Alur Penelitian
Gambar 3.3 alur penelitian
Aklimatisasi tikus (Sprague Dawley) (30 ekor) selama 1 minggu
Anestesi tikus menggunakan ketamin 24 g BB/ml
Punch biopsy (3 mm) pada gingiva labial hingga kedalaman mencapai mukoperiosteum
Kelompok kontrol (A) Kelompok perlakuan (B)
Larutan salin Membran membran kolagen-kitosan
K1
Hari ke-3
5 ekor
Euthanasia, eksisi jaringan dan dibuat preparat
Pengamatan jumlah sel fibroblas
K2
Hari ke-5
5 ekor
K3
Hari ke-7
5 ekor
P1
Hari ke-3
5 ekor
P2
Hari ke-5
5ekor
P3
Hari ke-7
5 ekor
Analisis data
Pembuatan membran kolagen-kitosan
-
7
E. Analisis Data
Dari hasil penelitian kemudian data ditabulasi dan diuji normalitasnya
dengan test Kormogorov-Smirnov dan diuji homogenitasnya dengan uji Levene.
Data selanjutnya dianalisis dengan uji ANOVA dua arah dengan tingkat kemaknaan
95% (p
-
8
BAB VI
RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA
Rencana selanjutnya untuk sampai persentase penelitian 100%, yaitu
mengaplikasikan membran kolagen-kitosan ke tikus yang sebelumnya sudah dibuat
perlukaan menggunakan punch biopsy di LPPT IV UGM Yogyakarta. Kemudian
dilakukan pengamatan pada hari ke-3, 5, dan 7 untuk melihat jumlah sel fibroblas. Uji
validitas data antara dua orang pengamat menggunakan uji Korelasi Pearson. Setelah
data valid, hasil pengamatan diuji normalitasanya dengan menggunakan uji Saphiro
Wilk (N
-
9
LAMPIRAN
A. Penggunaan Dana
Sampai saat ini biaya yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. Alat
No Alat Jumlah Satuan Harga (Rp) Total (Rp)
1 Plat Kaca 4 10.000 40.000
2 Lakban Hitam 1 7.000 7.000
3 Tissu 1 8.000 8.000
4 Plastik Wrap 1 15.000 15.000
5 Sewa alat (gelas
erlenmayer 8 buah,
batang pengaduk, gelas
ukur, labu pengenceran,
neraca, hot plate stirrer,
magnetic stirrer, ketas
lakmus pH)
- - 150.000
2. Bahan
No Bahan Jumlah Satuan Harga (Rp) Total
1 Kitosan 100 gram 200.000 200.000
2 Kolagen Teripang 200 gram 400.000 400.000
3 Asam Acetate, NaOH
10%, Aquadest
- 100.000 100.000
3. Lain-Lain
No Alat atau Bahan Jumlah Satuan Harga (Rp) Total
1 Kertas A4s 1 Rim 40.000 40.000
2 Tinta Printer Colour
dan Black
5 botol 25.000 125.000
-
10
3 Bensin transport - 100.000 100.000
4 Biaya Ethical
Clearance
- 300.000 300.000
5 Transportasi ke FK
UGM Yogyakarta
Untuk Ethical
Clearance
- 200.000 200.000
Jumlah 1.685.000
B. Bukti Pendukung Kegiatan
-
11
-
12
DAFTAR PUSTAKA
Balassa, L.L. dan Prudden, J.F. 1978. Application of Chitin and Chitosan in Wound
Healing Acceleration. In proc . 1 st internat. Conf. on chitin/ chitosan. MIT
Sea Grant Report MITSG.
Fawcett, D.W. 2002. Texbook of Histology. 12nd Edition. Disadur Jan Tambajong.
Buku Ajar Histologi. Edisi 12. Jakarta: EGC.
Gitarja. W.S. 2002. Perawatan Luka. Bogor: Wocare Indonesia.
Lewis, J. 2004. A Colour Handbook of Oral Medicine. London: Manson.
Midwood, K.S., Williams, L.V., dan Schwarzbauer, J.E. 2004. Tissue Repair And
The Dynamics of The Extracellular Matrix. The International Journal Of
Biochemistry and Cell Biology. 36(6): 1031-1037.
Newman, M.G., Takei, H., Klokkevold, P.R., dan Carranza, F.A. 2002. Clinical
Periodontology Edisi 9. Philadelphia: W.B.Saunders Company.
Rachmawati, N., Setyaningsih, W., Mandala, V., Dewi, M.S., dan Novita, G. 2006.
Re-epitelisasi, Kepadatan Fibroblast dan Serabut Kolagen pada Proses
Penyembuhan Luka Gingiva Labial Tikus Sprangue dawley Setelah
Pemberian Topikal Ekstrak Buah Adas (Foeniculum vulgare Mill.) 50%.
http://www.pkm.dikti.net/pkmiaward2006/pdf/pkmi/06 066.pdf. available at
04 November 20014.
Ratnawati, A., Izak R, D., dan Supardi, A. 2010. Sintesis dan Karakterisasi Kolagen
Dari Teripang dan Kitosan Sebagai Aplikasi Pembalut Luka. Surabaya:
UNAIR
Robbins, S.L. dan Kumar, V. 1995. Basic Pathology 4 th edition. Disadur Staf
Pengajar Laboratorium Patologi Anatomi Fakultas Kedokteran Universitas
Airlangga. Buku Ajar Patologi. Jakarta: EGC.
Sabiston.Andrianto (alih Bahasa )., 1995 Buku Ajar Bedah I, EGC, Jakarta.
Steed, D.L., 2003. Wound Healing Trajectories. Surg Clin North Am, 83:54755.