13
17 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Luka Pembalut luka biasanya dipakai untuk mempercepat berbagai tahap penyembuhan luka dan dapat menciptakan kondisi yang lebih baik untuk penyembuhan. Pembalut luka yang dipilih harus memiliki kriteria antara lain dapat mengatur kelembaban luka, membantu penyembuhan luka (bukan merusak jaringan kulit), membantu sirkulasi udara dari jaringan luka dan lingkungan sekitar, mudah untuk diaplikasikan dan dilepas setelah penggunaan dan harus steril, tidak toksik serta tidak menimbulkan alergi (Selvaraj et al., 2015). Karena itu, hidrogel yang memiliki kekuatan mekanik yang lebih baik diharapkan dapat dipakai menjadi pembalut luka yang berkualitas. Pembalut luka harus memenuhi persyaratan seperti memiliki permeasi uap atau gas yang tinggi. Pembalut luka memiliki beberapa fungsi yaitu, sebagai pelindung fisik luka, mencegah luka terkontaminasi, pengantar obat dan memiliki pertukaran air (cairan) baik untuk menjaga kelembaban luka tanpa menyebabkan kehilangan cairan yang berlebih (Ambyah S., 2014). Suatu pembalut luka harus mempunyai persyaratan dapat ditembus oleh gas (oksigen) dan uap air, agar terjadi aerasi dan penguapan air untuk mempercepat proses penyembuhan luka (D. Darwis, 2013). Tabel 2.1 Tipe Pembalut Luka dan Indikasi Penggunaan No Jenis Pembalut Luka Contoh Produk Deskripsi Indikasi Penggunaan Tingkat Aplikasi (%) 1 Films Tegaderm, Blister, Poly skin II, Silon- TSR, Opsite, Aluderm Films disintesis dari poliuretan atau dari material polimer lainnya - Luka superfisial - Luka laser - Luka operasi - Kulit yang terkelupas 8 2 Foams Flexzan, Biopatch, Crafoams, Foams disintesis dari foam (busa) hidrofilik dan - Luka kronis - Luka bakar - Luka operasi 5 Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

  • Upload
    vonhu

  • View
    216

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

17

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pembalut Luka

Pembalut luka biasanya dipakai untuk mempercepat berbagai tahap

penyembuhan luka dan dapat menciptakan kondisi yang lebih baik untuk

penyembuhan. Pembalut luka yang dipilih harus memiliki kriteria antara lain

dapat mengatur kelembaban luka, membantu penyembuhan luka (bukan merusak

jaringan kulit), membantu sirkulasi udara dari jaringan luka dan lingkungan

sekitar, mudah untuk diaplikasikan dan dilepas setelah penggunaan dan harus

steril, tidak toksik serta tidak menimbulkan alergi (Selvaraj et al., 2015). Karena

itu, hidrogel yang memiliki kekuatan mekanik yang lebih baik diharapkan dapat

dipakai menjadi pembalut luka yang berkualitas.

Pembalut luka harus memenuhi persyaratan seperti memiliki permeasi uap

atau gas yang tinggi. Pembalut luka memiliki beberapa fungsi yaitu, sebagai

pelindung fisik luka, mencegah luka terkontaminasi, pengantar obat dan memiliki

pertukaran air (cairan) baik untuk menjaga kelembaban luka tanpa menyebabkan

kehilangan cairan yang berlebih (Ambyah S., 2014). Suatu pembalut luka harus

mempunyai persyaratan dapat ditembus oleh gas (oksigen) dan uap air, agar

terjadi aerasi dan penguapan air untuk mempercepat proses penyembuhan luka (D.

Darwis, 2013).

Tabel 2.1 Tipe Pembalut Luka dan Indikasi Penggunaan

No

Jenis

Pembalut

Luka

Contoh

Produk Deskripsi

Indikasi

Penggunaan

Tingkat

Aplikasi

(%)

1 Films Tegaderm,

Blister, Poly

skin II, Silon-

TSR, Opsite,

Aluderm

Films disintesis

dari poliuretan atau

dari material

polimer lainnya

- Luka

superfisial

- Luka laser

- Luka operasi

- Kulit yang

terkelupas

8

2 Foams Flexzan,

Biopatch,

Crafoams,

Foams disintesis

dari foam (busa)

hidrofilik dan

- Luka kronis

- Luka bakar

- Luka operasi

5

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

18

Biatain,

Cutinova,

Reston,

Lyofoam,

Ivalon

backing

(penyokong)

hidrofobik atau

semi-permeabel

dengan membran

non-absorben,

Contoh:

polioksietilen glikol

dikelilingi

poliuretan atau

silikon atau

poliester

Mohs

- Luka laser

3 Hidrogel Cultinova

Gel,

Biolex,

TegaGel,

Carrasyn,

NuGel,

2nd Skin

Flexderm,

Exu Dry

Dressing,

CarraSorb,

GRX wound

Gel

Hidrogel disintesis

dari polimer

hidrofilik terikat

silang,

Contoh: polivinil

alkohol, polivinil

pirolidon, polietilen

oksida

- Kemoterapi

- Ulkus

- Laser

- Luka dengan

ketebalan rata-

rata

- Luka daerah

donor dan

organ buatan

43

4 Alginat AlgiSite,

AlgiDerm,

Sorbsan,

Kaltostat,

Omiderm

Alginat disintesis

dari alginat alga

natrium dengan

larutan garam Ca,

Mg atau Zn yang

terikat silang secara

kimia

- Luka bakar

- Luka operasi

- Luka dengan

eksudat tinggi

- Ulkus kronis

20

5 Hidrokoloid Iodosorb

(Cadexomer)

, Debrisan

(Dextranome

r), Sorbex,

Duoderm

Hidrokoloid

disintesis dengan

imobomilisasi iodin

ke pati

termodifikasi yang

larut dalam air, gel

- Ulkus kronis

- Luka bakar

- Luka dengan

ketebalan rata-

rata

- Luka daerah

24

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

19

(polymer

blend)

terbentuk dengan

pergantian iodin

diantara material

polimer dan cairan

luka

donor

(Sumber: Elbadawy et al. (2017))

Kandungan air yang tinggi dalam hidrogel (70-90%) sebagai pembalut luka

membantu granulasi jaringan dan epitelium dalam kondisi yang lembab. Sifat

fisik hidrogel yang lembut dan elastis membuat hidrogel mudah diaplikasikan dan

dilepaskan setelah luka sembuh tanpa menimbulkan kerusakan pada luka. Suhu

luka juga dapat turun karena efek dingin dari hidrogel. Pembalut luka hidrogel

memiliki sifat tidak menyebabkan iritasi, tidak reaktif terhadap jaringan biologis

dan permeable (Selvaraj et al., 2015). Adanya kemampuan hidrogel mengabsorbsi

air dapat diaplikasikan pada pemakaian sebagai pembalut luka untuk

mengabsorbsi cairan luka. Hidrogel dikategorikan sebagai medium absorben

karena itu dapat diaplikasi pada luka dengan eksudat luka yang ringan hingga

sedang (D. Darwis, 2013).

Pada beberapa akhir tahun ini, perhatian yang sangat besar telah difokuskan

pada penelitian dan pengembangan polimer hidrogel sebagai biomaterial seperti

untuk kontak lensa, pembalut luka dan sistem pengantar obat (F. Yoshii et al,

1999). Pembalut hidrogel terdiri dari polimer yang tidak larut dengan kandungan

air yang tinggi yang membuatnya menjadi ideal sebagai pembalut luka untuk

menfasilitasi penghilangan bekas penyembuhan luka (T. Abdelrahman & H.

Newton, 2011).

Sebagian besar pembalut luka material polimer seperti hidrogel, foam, film,

hidrokoloid dan alginat memiliki keunggulan masing-masing. Tetapi hidrogel

merupakan pilihan tepat dibanding dengan pembalut luka lain karena memiliki

semua kemampuan yang diperlukan pada pembalut luka ideal. Hanya satu

kekurangan dari hidrogel yaitu stabilitas mekanis yang rendah pada kondisi

menggembung (swelling) (Elbadawy et al., 2017). Pembalut luka tipe hidrogel

dapat dibentuk dengan crosslinking polimer yang larut dalam air seperti polivinil

alkohol, poli pirolidone, poli akrilik dan polietilena oksida (Y. Ikada et al, 1977).

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

20

2.2 Hidrogel

Hidrogel adalah jaringan polimer hidrofilik terikat silang yang memiliki

kapasitas mengembang (swelling) dengan menyerap air atau cairan biologis,

namun tidak larut karena adanya ikatan silang (Hassan dan Peppas, 2000).

Beberapa bahan jika diletakkan bersama air dalam jumlah berlebih mampu

memelar (to swell) secara cepat dan mempertahankan air dalam jumlah cukup

besar dalam struktur pemelaran. Bahan tidak larut dalam air dan mempertahankan

struktur jaringan tiga dimensi. Struktur ikatan silang dapat berupa ikatan kovalen

atau ionik. Sifat tidak larut hidrogel disebabkan oleh adanya ikatan silang antar

rantai molekul polimer, sedangkan sifat dapat menyerap air dan menggembung

disebabkan oleh adanya gugus fungsi seperti -OH,-COOH,-CONH2, -CONH, dan

-S03H (D. Darwis, 2013).

Hidrogel termasuk salah satu material polimer yang relatif masih baru dan

banyak digunakan pada berbagai bidang khususnya material biomedis, farmasi,

obat-obatan dan pertanian. Salah satu dari biomaterial yang sangat menjanjikan

adalah hidrogel. Istilah biomaterial biasanya digunakan untuk material yang

dipakai dalam keperluan biomedis. Selama lebih dari puluhan tahun hidrogel telah

digunakan pada berbagai aplikasi medis seperti pengantar obat, pembalut luka dan

kontak lensa (F. Yoshii et al., 1999).

Hidrogel mempunyai kemampuan menyerap air dan menahannya dari

puluhan persen sampai ribuan persen dari berat keringnya didalam ruang antara

rantai polimer. Hidrogel bisa stabil secara kimia atau bisa juga terdegradasi yang

pada akhirnya terdisintegrasi dan larut (Haryanto, 2016).

Dalam Rachel et al. (2015), hidrogel merupakan material yang penyusun

utamanya adalah polimer hidrofilik jaringan tiga dimensi dengan ikatan silang

(crosslinking) sehingga memiliki sifat yang unik yaitu, memiliki kandungan air

yang tinggi, biokompatibilitas dan fleksibilitas yang baik dan memiliki potensi

yang tinggi untuk aplikasi pengantar obat topikal atau transdermal.

Hidrogel diklasifikasikan menjadi dua kategori utama yaitu permanen/

kimia gel dan nonpermanen/ fisika gel. Permanen gel adalah jaringan kovalen

(crosslinked), sedangkan nonpermanen/ fisika gel terhubung bersama melalui

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

21

belitan molekuler dan atau melalui interaksi ion, ikatan hidrogen atau interaksi

hidrofobik. Di dalam hidrogel yang ter-crosslinking secara fisik, pelarutan

dicegah dengan adanya interaksi fisik, yang berada diantara rantai polimer yang

berbeda (Haryanto, 2015).

2.2.1 Sintesis Hidrogel

Dalam D. Darwis (2013), secara umum ada dua metode yang dapat

digunakan untuk mensintesis hidrogel yaitu: metode konvensional dan teknik

radiasi. Pada metode konvensional, hidrogel dibuat dengan reaksi polimerisasi

dan reaksi ikatan silang monomer hidrofilik dengan bantuan bifungsional atau

multifungsional crosslinking agent atau pembentukan ikatan silang polimer larut

air dengan reaksi organik khusus yang melibatkan polimer gugus fungsi.

Pembuatan hidrogel dengan teknik radiasi dilakukan dengan meradiasi monomer

atau polimer larut air dengan sinar gamma atau berkas elektron. Dengan teknik

radiasi, tidak diperlukan adanya bahan kimia inisiator atau crosslinking agent.

Hidrogel dapat disintesis secara konvensional melalui beberapa cara yaitu

polimerisasi monomer larut air dengan crosslinking agents bifungsional atau

multifungsional. Hidrogel juga dapat dibuat dari polimer hidrofilik dengan

bantuan crosslinking agents bi- or multifungsional. Ikatan silang rantai pada

hidrogel merupakan ikatan kovalen dalam bentuk struktur jaringan tiga dimensi

sehingga berat molekul hidrogel cenderung menjadi tidak terhingga (infinity).

Jaringan demikian dapat diilustrasikan pada Gambar 2.1 Rongga antar rantai yang

berikatan silang memungkinkan dilalui oleh zat terlarut. Dalam keadaan

menggembung rongga ini biasanya terisi oleh air atau secara umum oleh molekul

pelarut (D. Darwis, 2013).

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

22

Gambar 2.1 Representasi Skematik Struktur Jejaring

Tiga Dimensi Hidrogel

2.2.2 Interaksi Radiasi dengan Polimer

Apabila suatu radiasi pengion mengenai molekul polimer maka akan terjadi

reaksi kimia yang pada akhirnya akan terjadi pembentukan ikatan silang

(crosslinking) atau degradasi. Kedua reaksi ini terjadi secara simultan. Namun

demikian, rasio terjadinya reaksi ikatan silang atau degradasi tergantung pada

struktur kimia polimer, kondisi fisik, dan kondisi iradiasi yang digunakan. Hasil

akhir dari reaksi tersebut menentukan apakah suatu polimer bersifat crosslinking

atau degradasi. Bila reaksi ikatan silang lebih dominan daripada reaksi degradasi,

maka polimer tersebut bersifat ikatan silang (crosslinking), sebaliknya bila

degradasi lebih dominan maka polimer tersebut bersifat degradasi (D. Darwis,

2013).

Teknik radiasi sinar gamma dan elektron beam relatif lebih sederhana untuk

pengembangan dan modifikasi material polimer melalui crosslinking dan reaksi

degradasi. Pada metode iradiasi elektron beam memiliki banyak keunggulan

karena dosis radiasi dapat dengan mudah dikontrol dan produk bebas dari

pengotor kimia yang tidak diinginkan (Haryanto et al., 2014).

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

23

Gambar 2.2 Skema Sintesis Hidrogel Melalui Crosslinking

Reaksi pembentukan ikatan silang (crosslinking) polimer banyak

dimanfaatkan sebagai dasar dalam pembuatan produk biomaterial seperti hidrogel.

Dengan adanya struktur ikatan silang pada hidrogel mengakibatkan mempunyai

sifat tidak larut dalam air, dapat mengabsorbsi air sehingga menggembung

(swelling) bila berkontak dengan air atau cairan tubuh, tidak dapat ditembus oleh

mikroba tetapi permeabel terhadap gas atau uap air, mempunyai sifat mekanik

yang cukup serta elastis (D. Darwis, 2013).

2.3 Polietilena Oksida (PEO)

Etilen oksida merupakan struktur karbon membentuk cincin oksigen yang

bersenyawa tiga dengan rumus struktur –O(CH2-CH2)O-. Meskipun senyawa ini

digunakan sebagai insektisida, sebagai furmigan dan sebagai agen sterilisasi,

namun dalam penggunaan fungsionalnya bervariasi. Kegunaan terpenting etilen

oksida adalah sebagai zat antara kimia yang sangat reaktif. Sebagian besar

senyawa yang mengandung atom hidrogen aktif akan menambah etilen oksida.

Contohnya etilen oksida bereaksi dengan air membentuk etilen glikol, dengan

hidrogen halida membentuk monoalkil etilen glikol dan dengan alkohol

membentuk monoetil etilena glikol. Namun dalam hal ini fokus utamanya

membentuk polimerisasi etilen oksida yaitu dengan penambahan etilen oksida ke

molekul etilen oksida lainnya membentuk poli (etilen oksida).

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

24

Polietilen oksida (PEO) adalah termasuk polimer yang larut dalam air

dengan struktur kimia relatif sangat sederhana, yaitu tersusun dari pengulangan

unit: -CH2-CH2-O-.

Gambar 2.3 Struktur Molekul Polietilen Oksida (PEO)

Polietilen oksida adalah kristal yang termasuk termoplastik dan merupakan

polimer hidrofilik artinya dapat larut dalam air dengan struktur kimia relatif

sangat sederhana, yaitu tersusun dari pengulangan unit: -CH2-CH2-O. Polietilen

oksida tersedia secara komersial dalam berbagai macam berat molekul lebih dari

satu juta. Berat molekul rendah sampai 150 umumnya berupa polietilen glikol,

sedangkan berat molekul yang lebih tinggi dikenal sebagai polietilen oksida, poli

oksietilen atau polioksiran. Berbagai jenis polietilen oksida dilihat dari berat

molekulnya dibagi menjadi dua, yaitu berat molekul yang rendah berwujud cairan

viskos sampai padat seperti lilin sedangkan jika semakin tinngi berupa

termoplastik yang dapat dibentuk sesuai cetakan.

PEO bersifat inert terhadap biopolimer (termasuk protein, darah dan

jaringan sel), maka PEO dapat digunakan sebagai bahan dasar, terutama dalam

bentuk hidrogel untuk pembuatan berbagai jenis alat kedokteran, kesehatan dan

termasuk seperti pembalut luka, ‘suture’, lensa kontak, membran dialisis dan alat

pelepas obat secara terkontrol. Di samping itu, PEO dapat pula digunakan untuk

melapisi beberapa alat kedokteran/ kesehatan yang berhubungan langsung dengan

jaringan tubuh dan darah, misalnya kateter dan vaskuler protese. Salah satu cara

yang mudah untuk menghasilkan hidrogel PEO ialah dengan mengiradiasi larutan

PEO dengan radiasi pengion, baik dengan sinar gamma maupun berkas elektron

(Zainudin, 1996).

Diantara polimer yang larut dalam air seperti polivinil alkohol, poli akrilik

dan polietilena oksida, polietilena oksida (PEO) menunjukkan kelebihannya

dalam hal tingkat toksisitas yang relatif lebih rendah. Bagaimanapun juga, PEO

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

25

hidrogel murni memiliki kuat mekanik yang rendah dan sangat mudah pecah/

hancur (F. Yoshii et al., 1999: Haryanto et al., 2014).

2.4 Karboksimetil Selulosa (CMC)

Karboksimetil selulosa (CMC) adalah eter selulosa yang larut dalam air dan

merupakan asam turunan dari selulosa. Karena harga yang murah,

biodegradabilitas dan non toksik, selulosa dan turunannya merupakan biopolimer

yang sering digunakan untuk aplikasi biomedis sebagai aktioksidan, pembalut

luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

memiliki aplikasi yang luas dalam bidang pangan sebagai zat aditif, kosmetik dan

farmasi sebagai pengatur viskositas produk dan stabilizer (S. Nayak, 2014).

Gambar 2.4 Struktur Molekul Karboksimetil Selulosa (CMC)

CMC memiliki sifat fisik yang lebih baik, yaitu dapat larut dalam air dan

aplikasi pemanfaatannya yang sangat luas (Heydarzadeh et al., 2009). Selain itu,

CMC dapat digunakan sebagai bahan baku polimer superabsorben berbentuk

hidrogel. Umumnya superabsorben dibuat dari polimer berbasis poliakrilamida

yang mempunyai kelemahan dalam menyerap air dan kemampuan pembengkakan

yang terbatas, kemampuan menahan air sangat lemah, tidak ramah lingkungan dan

harganya mahal (Azizah et al., 2012: A. Hadi, 2014). Kelebihan hidrogel jika

dibandingkan dengan bahan absorben lainnya seperti kertas, selulosa dan kapas

adalah kemampuan absorpsinya beberapa kali lipat dibandingkan beratnya, tahan

terhadap tekanan dan 90% bahannya dapat diuraikan sehingga ramah lingkungan

(Swantomo et al., 2008).

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

26

Radiasi ionisasi adalah metode yang potensial untuk memodifikasi CMC,

dimana CMC akan membentuk jaringan tiga dimensi (crosslink) dan membentuk

hidrogel dengan berbagai karakteristik sebagai biomaterial, seperti kemampuan

menyerap air tinggi, biodegradilitas baik dan tidak berbahaya. Tetapi CMC

hidrogel memiliki kuat tarik yang lemah, terutama dalam keadaaan mengembang.

Pencampuran 2 polimer diharapkan dapat mengatasi kuat tarik yang lemah untuk

menghasilkan hidrogel yang baik sebagai pembalut luka (M. Wang et al., 2007).

Oleh karena itu diharapkan co-crosslinking antara PEO dan CMC dengan

menggunakan radiasi elektron beam dapat meningkatkan kekuatan mekanik dan

densitas crosslinking.

Tabel 2.2 Karakteristik Beberapa Polimer sebagai Pembalut Luka

Jenis Polimer Karakteristik

Kolagen Polimer alami, biokompatibel, kebanyakan berasal dari kulit

babi, permeabel yang besar terhadap bakteri dan

mikroorganisme.

Kitosan Polimer alami, antimikroba, bersifat adhesive, antijamur dan

permeabilitas oksigen yang sangat baik, diperlukan biaya

yang tinggi dan sulit ditangani.

Gelatin Polimer alami, dalam membran berdampak kuat dalam

fibroblas dan proliferasi, kebanyakan berasal dari kulit babi.

Karboksimetil

Selulosa (CMC)*

Biomaterial, kemampuan menyerap air tinggi,

biodegradilitas baik dan tidak berbahaya, murah.

Poliuretan Non toksik dan tidak biodegradabel.

Polivinil Pirolidon

(PVP)

Larut dalam air dan biokompatibel / biodegradabel,

toksisitas rendah,

transmisi uap air yang baik, dan kedap air untuk bakteri,

sangat elastis.

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

27

Polietilen Oksida

(PEO)/ Polietilen

Glikol (PEG)

Mudah larut dalam air, non toksik, biokompatibilitas/

biodegradabilitas, transparan dan hemat biaya, tidak ada

hambatan

untuk proliferasi, mempercepat tingkat dan ukuran

penyembuhan luka.

(Sumber: Elbadawy et al. (2017), * M. Wang et al. (2007))

2.5 Analisis Karakteristik Hidrogel

Karakteristik hidrogel yang diukur meliputi fraksi gel, rasio swelling,

kecepatan transmisi uap air dan sifat mekanik. Struktur kimia dan morfologinya

dianalisis menggunakan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) dan

Scanning Electron Microscope (SEM).

2.5.1 Fraksi Gel

Fraksi gel merupakan ukuran jumlah ikatan silang (crosslink) molekul

primer yang terbentuk akibat proses crosslinking dan dinyatakan dalam

persen. Fraksi gel merupakan perbandingan berat hidrogel kering sebelum

dan sesudah pembilasan. Evaluasi fraksi gel dilakukan dengan merendam

basis hidrogel selama 24 jam dalam aquades pada suhu 50°C kemudian

dikeringkan dalam oven pada suhu 40°C selama 24 jam untuk melihat fraksi

yang masih tersisa. Metode ini merupakan metode gravimetri. Banyaknya

fraksi yang tidak terlarut menunjukkan ikatan silang yang terbentuk dari

hidrogel (A. Z. Abidin et al., 2012).

2.5.2 Rasio Swelling

Dalam A. Z. Abidin et al. (2012) karakteristik pembengkakan

(swelling) dari sampel diukur dengan mengukur berat air yang bertambah

dalam sampel. Sampel yang benar-benar kering direndam dalam air pada

suhu ruang dan dibiarkan hingga kondisi kesetimbangan kemudian diukur

beratnya. Karakteristik pembengkakan diwakili oleh derajat pembengkakan

setimbang Equilibrium Degree of Swelling (EDS) dan kandungan air

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

28

setimbang Equilibrium Water Content (EWC). Keduanya menunjukkan

daya serap air oleh hidrogel.

2.5.3 Kecepatan Transmisi Uap Air

Laju transmisi uap air diukur dengan cara meletakkan hidrogel dengan

ukuran tertentu sebagai tutup sebuah botol yang berisi air. Kemudian sistem

botol dan hidrogel tersebut didiamkan pada suhu 37°C dan kelembaban

udara ambient selama 12 jam. Laju transmisi uap air menujukkan seberapa

banyak air yang mampu dilewatkan lapisan hidrogel (A. Z. Abidin et al.,

2012).

2.5.4 Uji Kuat Mekanik

Polimer hidrogel khususnya hidrogel film sebagai bahan pembalut luka

memiliki karakteristik salah satunya kuat secara mekanik. Pembalut luka

seharusnya mudah untuk digunakan, tidak menimbulkan rasa sakit pada saat

dilepas dari luka dan lebih sedikit membutuhkan penggantian pembalut pada

saat pemakaian (S. Rajendran & S. C. Anand, 2002). Penentuan kuat

mekanik dilakukan dengan menggunakan mesin kuat tarik dengan

kecepatan 50mm/ menit pada suhu kamar.

2.5.5 Karakterisasi Struktur Kimia dan Morfologi

Menurut A. Z. Abidin et al. (2012) karakterisasi terhadap hidrogel

meliputi struktur dan morfologi hidrogel dapat diuji menggunakan

Spektrofotometer Fourier Transform – Infra Red (FT-IR) dan Scanning

Electrone Microscope (SEM).

Uji spektroskopi IR dilakukan untuk melihat gugus fungsional.

Spektroskopi FT-IR adalah alat untuk mengukur serapan radiasi daerah infra

merah pada berbagai panjang gelombang. Secara kualitatif, spektroskopi

FT-IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang ada

dalam struktur molekul. Data yang dihasilkan dari uji spektrum FT-IR

adalah puncak-puncak spectrum karakteristik yang digambarkan sebagai

kurva transmitansi (%) (A. Ratnawati, 2014).

Uji SEM dilakukan untuk mengetahui bentuk morfologi dari hidrogel.

Dari bentuk morfologi hidrogel dapat diketahui kemungkinan hidrogel dapat

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pembalut Lukarepository.ump.ac.id/6978/3/BAB II_ANNISA NUR AINI_TKIM'17.pdf · luka, sebagai sistem pengantar obat terkontrol dan pembawa sel. CMC juga

29

menyerap air. Luas permukaan kontak yang besar antara hidrogel dan air

mengakibatkan tempat interaksi antara gugus hidrofilik dengan air menjadi

besar. Menurut A. Z. Abidin et al. (2012), kapasitas absorpsi hidrogel dapat

dinaikkan dengan memperbesar luas kontak baik melalui permukaan

bergelombang maupun jumlah dan ukuran pori. Hal ini dapat dilakukan baik

secara perlakukan fisik maupun secara perlakuan kimia.

Tabel 2.3 Ringkasan Data Analisis Karakteristik Hidrogel dalam Jurnal

Sumber Jenis Polimer Fraksi Gel Rasio Swelling

Kecepatan

Transmisi Uap

Air

Kuat Tarik Elongasi

Haryanto et al.

(2014)

Polietilena

Oksida (PEO) –

Polietilena

Glikol Diakrilat

(PEGDA)

78% (10%

PEGDA)

310% (10%

PEGDA)19 g/m

2jam

0,48 MPa (10%

PEGDA)-

D. Darwis

(2013)

Polivinil

Pirolidon (PVP)

– Polietilena

Glikol (PEG)

95% 160% (24 jam) 147 g/m2jam - -

A. Z. Abidin et

al. (2012)

Polivinil Alkohol

(PVA) - Bentonit

94,48% (15%

Bentonit)

52,17% (15%

Bentonit)

34,42 g/m2jam

(15% Bentonit)

3,48 MPa (15%

Bentonit)-

Erizal & T.

Wikanta (2011)

Polietilena

Oksida (PEO) –

Chitosan

85% (1%

Chitosan)10 g/g - - 145%

M. Kokabi et al.

(2007)

Polivinil Alkohol

(PVA) - Clay85% (10% Clay) 370% 36 – 56 g/m

2jam - 860%

M. Wang et al.

(2007)

Polivinil

Pirolidon (PVP)

– Karboksimetil

Selulosa (CMC)

80% 240% - - -

F. Yoshii et al

(1999)

Polietilena

Oksida (PEO) –

Polivinil Alkohol

(PVA)

- - -

0,2 MPa (20%

PVA) & 0,35

MPa (30% PVA)

500% (20% &

30% PVA)

Pengaruh Penambahan Karboksimetil..., Anissa Nur Aini, Fakultas Teknik UMP, 2017