Tangerang Selatan, Warganet – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan teknologi implan tulang berbahan paduan magnesium yang dapat terurai secara alami di dalam tubuh. Tak hanya biodegradable, implan ini juga dirancang memiliki ketahanan korosi serta kemampuan antibakteri dan antiinflamasi untuk mendukung proses penyembuhan tulang.
Melansir laman resmi BRIN, Jumat (7/8/2026), inovasi tersebut dikembangkan Peneliti Ahli Madya Pusat Riset Metalurgi BRIN, Aprilia Erryani, melalui modifikasi permukaan paduan magnesium untuk menghasilkan implan biodegradable dengan degradasi yang lebih terkontrol.
Berbeda dengan implan permanen yang harus tetap berada di dalam tubuh, implan biodegradable dirancang untuk membantu proses penyembuhan hingga fungsi biologisnya tercapai, kemudian terurai secara alami. Dengan konsep ini, pasien berpotensi tidak memerlukan operasi lanjutan hanya untuk mengangkat implan.
Magnesium dipilih karena memiliki sifat mekanik yang mendekati tulang manusia, bersifat biokompatibel, serta dapat terdegradasi secara alami dalam cairan fisiologis tubuh.
Namun, magnesium memiliki kelemahan, yakni laju korosi yang terlalu cepat, terutama ketika berada di lingkungan tubuh dengan pH rendah. Jika degradasi berlangsung terlalu cepat, fungsi implan dapat terganggu sebelum proses penyembuhan tulang selesai.
“Magnesium memiliki sifat mekanik yang paling mendekati tulang dan biokompatibilitas yang baik. Tantangan utamanya adalah laju korosi yang terlalu cepat, terutama pada lingkungan dengan pH rendah. Sehingga, diperlukan modifikasi permukaan agar degradasinya lebih terkontrol,” jelas Aprilia dalam webinar ORNAMAT #90, Selasa (4/8/2026).
Untuk mengatasi persoalan tersebut, BRIN mengembangkan multifunctional coating atau pelapisan multifungsi. Lapisan ini tidak hanya berfungsi memperlambat korosi, tetapi juga dirancang memberikan kemampuan antibakteri, antiinflamasi, serta melepaskan senyawa aktif secara bertahap.
Dalam penelitian tersebut, paduan magnesium WE43 dilapisi menggunakan hidroksiapatit dan senyawa bioaktif quercetin.
Hidroksiapatit dipilih karena memiliki komposisi yang menyerupai mineral penyusun tulang. Material ini dapat meningkatkan bioaktivitas permukaan implan sehingga lebih mendukung interaksi dengan jaringan tulang.
Sementara itu, quercetin merupakan senyawa alami yang memiliki sifat antibakteri dan antiinflamasi. Senyawa tersebut dilepaskan secara bertahap melalui lapisan silika menggunakan metode sol-gel.
BRIN kemudian mengombinasikan lapisan tersebut menjadi sistem multilayer coating. Lapisan hidroksiapatit dibentuk melalui proses hidrotermal agar dapat melekat kuat pada permukaan magnesium.
“Pembentukan lapisan hidroksiapatit dilakukan melalui proses hidrotermal untuk menghasilkan lapisan yang melekat kuat pada permukaan magnesium. Kombinasi metode tersebut menghasilkan sistem pelapisan berlapis (multilayer coating) yang mampu mengendalikan laju degradasi material sekaligus mempertahankan fungsi biologisnya,” jelas Aprilia.
Hasil pengujian menunjukkan lapisan multifungsi mampu meningkatkan ketahanan korosi magnesium sehingga lebih sesuai untuk aplikasi implan biodegradable. Pembentukan gas hidrogen selama proses degradasi juga dapat ditekan agar tidak mengganggu proses penyembuhan jaringan.
Teknologi ini juga diuji dari sisi biologis. Hasil pengujian menunjukkan adanya peningkatan viabilitas sel dan pertumbuhan sel yang baik pada permukaan material.
Kemampuan antibakterinya juga menjadi salah satu hasil penting penelitian. Lapisan multifungsi mampu menghambat pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli hingga mendekati 90 persen.
Kemampuan tersebut penting karena keberadaan implan di dalam tubuh dapat meningkatkan risiko infeksi bakteri. Selain itu, tubuh juga dapat memberikan respons inflamasi terhadap benda asing yang masuk melalui prosedur operasi.
Dengan menggabungkan sifat antikorosi, antibakteri, dan antiinflamasi dalam satu sistem pelapisan, BRIN berupaya membuat implan yang tidak hanya dapat terurai secara alami, tetapi juga membantu menciptakan lingkungan yang lebih mendukung proses penyembuhan.
Pengujian antiinflamasi menunjukkan lapisan multifungsi mampu menekan respons peradangan. Pelepasan quercetin secara terkontrol juga berpotensi mendukung proses regenerasi jaringan tulang.
Aprilia mengatakan pengembangan pelapisan multifungsi pada paduan magnesium berpotensi menghasilkan material implan biodegradable yang lebih aman dan memiliki ketahanan korosi lebih baik.
“Penelitian ini diharapkan menjadi dasar pengembangan biomaterial generasi berikutnya untuk mendukung kebutuhan layanan kesehatan di masa depan,” ucapnya.
Jika terus dikembangkan, teknologi tersebut berpotensi menghadirkan generasi baru implan tulang yang dapat membantu proses penyembuhan, kemudian terdegradasi secara alami setelah tidak lagi dibutuhkan tubuh.
