Karakteristik Komposit Silver-Hydroxyapatite/Polyvinyl Alcohol Sebagai Injectable Bone Substitute

Abstract

Injectable bone substitute (IBS) telah banyak diteliti karena kemampuannya menyesuaikan dengan berbagai bentuk kerusakan tulang, mengisi area yang rusak, serta meniru komposisi tulang alami. Penelitian ini bertujuan untuk mempersiapkan dan mengkarakterisasi IBS berbahan hidroksiapatit (HAp) dari cangkang telur, yang diinkorporasi dengan perak (Ag) melalui metode wet precipitation dan dikompositkan dengan polyvinyl alcohol (PVA). Sifat fisik pasta IBS dianalisis, dengan pembentukan AgHAp dikonfirmasi melalui XRD dan SEM-EDX yang menunjukkan rasio atom Ca+Ag/P = 1,61 serta morfologi partikel yang beragam. Akan tetapi, inkorporasi perak kedalam struktur HAp belum dapat dipastikan. Pasta IBS yang dihasilkan menunjukkan penurunan viskositas seiring penambahan PVA 15% dan injektabilitas yang tinggi (>90%), yang dipengaruhi oleh rasio AgHAp dan volume injeksi. Setting time meningkat seiring penambahan PVA karena peningkatan fasa cair, serta resistensi terhadap washing out dalam larutan PBS juga meningkat pada rasio AgHAp yang lebih tinggi. IBS ini juga menunjukkan potensi aktivitas antibakteri terhadap E. coli yang disebabkan oleh keberadaan ion perak.

Injectable bone substitute (IBS) has been extensively studied due to its ability to adapt to various bone defects, fill damaged areas, and mimic natural bone composition. This study aims to prepare and characterize IBS based on hydroxyapatite (HAp) derived from eggshells, incorporated with silver (Ag) through a wet precipitation method, and combined with polyvinyl alcohol (PVA). The physical properties of the IBS paste were analyzed, with AgHAp formation confirmed by XRD and SEM-EDX, showing a Ca+Ag/P atomic ratio of 1.61 and diverse particle morphology. However, the incorporation of silver into the HAp structure cannot yet be confirmed. The resulting IBS paste showed a decrease in viscosity with the addition of 15% PVA and high injectability (>90%), influenced by the AgHAp ratio and injection volume. The setting time increased with the addition of PVA due to an increased liquid phase, while resistance to washing out in phosphate-buffered saline (PBS) also improved at higher AgHAp ratios. This IBS also demonstrated potential antibacterial activity against E. coli due to the presence of silver ions.