Aprilia Erryani, mahasiswa Program Doktor dari Departemen Teknik Metalurgi dan Material (DTMM) FTUI, berhasil menyelesaikan studi doktoralnya dengan meraih Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) sempurna 4,00 dan predikat cumlaude. Aprilia memaparkan disertasinya yang berjudul “Lapisan Multifungsi pada Paduan Magnesium WE 43 untuk Kontrol Laju Korosi, Biokompatibilitas dan Bioaktifitas” pada sidang terbuka promosi Doktor FTUI pada Kamis (08/07). Berkat penelitian ini, Aprilia resmi menjadi Doktor ke-86 dari Departemen Teknik Metalurgi dan Material dan Doktor ke-690 di lingkungan FTUI.
Aprilia menyoroti salah satu tantangan utama dalam pengembangan implan ortopedi mampu luruh (biodegradable) berbahan magnesium. Paduan magnesium WE43 selama ini dipandang sebagai kandidat biomaterial yang menjanjikan karena sifat mekaniknya mendekati tulang alami dan dapat terurai dengan sendirinya di dalam tubuh, sehingga pasien tidak perlu menjalani operasi kedua untuk mengangkat implan. “Persoalannya, laju korosi paduan ini di dalam cairan tubuh masih tergolong tinggi, yang berisiko menurunkan kekuatan mekanik implan sebelum tulang pulih sepenuhnya, memicu pelepasan gas hidrogen berlebih, serta membuka peluang infeksi dan peradangan pada jaringan di sekitar implan,” jelas Aprilia.
Untuk menjawab persoalan tersebut, Aprilia mengembangkan sistem pelapisan berlapis ganda pada permukaan paduan WE43. Lapisan dasar berupa hydroxyapatite/polyacrylic acid (HAp/PAA) disintesis melalui metode hidrotermal, dengan mengkaji pengaruh lama waktu proses dan konsentrasi polyacrylic acid terhadap kepadatan, homogenitas, ketahanan korosi, dan kemampuan lapisan untuk memperbaiki diri (self-healing) saat mengalami kerusakan mikro.
“Di atas lapisan dasar tersebut, ditambahkan lapisan fungsional berbahan bioactive glass dan quercetin melalui metode sol-gel, yang berperan menghadirkan sifat bioaktif, antibakteri, antiinflamasi, sekaligus kemampuan melepaskan senyawa aktif secara terkendali. Rangkaian dua tahap penelitian ini dirancang agar paduan magnesium WE43 tidak hanya lebih tahan terhadap korosi, tetapi juga aktif secara biologis dalam mendukung proses penyembuhan tulang,” jelas Aprilia.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan polyacrylic acid pada konsentrasi optimum, disertai waktu hidrotermal yang tepat, menghasilkan lapisan HAp/PAA yang lebih padat dan homogen sehingga mampu menekan laju korosi dan evolusi gas hidrogen secara signifikan, sekaligus memperlihatkan kemampuan self-healing melalui pembentukan kembali lapisan pelindung pada area yang rusak.
Penambahan lapisan bioactive glass/quercetin di atasnya semakin meningkatkan bioaktivitas permukaan, menekan pertumbuhan bakteri Staphylococcus aureus dan Escherichia coli, meredakan respons peradangan pada sel makrofag, serta mendorong pertumbuhan sel osteoblas dibandingkan permukaan tanpa lapisan, dengan konsentrasi quercetin 2% memberikan keseimbangan terbaik antara aktivitas biologis dan biokompatibilitas. Menurut Aprilia, sistem pelapisan multifungsi yang dikembangkannya ini diharapkan dapat menjadi dasar pengembangan rekayasa permukaan biomaterial implan mampu luruh yang lebih aman, stabil, dan efektif untuk aplikasi ortopedi ke depannya.
Sidang ini dipimpin oleh Prof. Dr.-Ing. Ir. Dalhar Susanto selaku Ketua Sidang, dengan Prof. Dr. Ir. Sri Harjanto sebagai promotor, didampingi Dr. Ahmad Zakiyuddin, M.Eng. dan Prof. Dr. Ika Kartika, M.T. selaku ko-promotor. Dewan penguji dalam sidang ini terdiri atas Prof. Dr.-Ing. Ir. Bambang Suharno, Prof. Dr. Ir. Bambang Priyono, M.T., Dr.-Ing. Yudha Pratesha, S.T., M.T., dan Dr. Eng. Edy Riyanto.
Dalam sambutannya, Dalhar Susanto menyampaikan apresiasi atas pencapaian Aprilia yang menuntaskan studi doktoral dengan IPK sempurna dan predikat cumlaude, serta menilai penelitian yang dihasilkan menunjukkan ketekunan dan kedalaman riset dalam memadukan aspek rekayasa material dengan fungsi biologis ke dalam satu sistem pelapisan yang aplikatif. Ia berharap hasil penelitian tersebut dapat terus dikembangkan hingga memberikan kontribusi nyata bagi kemajuan bidang biomaterial implan di Indonesia.
Dengan capaian akademik dan hasil riset yang dihasilkannya, Aprilia Erryani menambah deretan lulusan doktor FTUI yang berkontribusi pada pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya di bidang rekayasa material biomedis. Penelitian ini membuka jalan bagi pengembangan implan ortopedi berbahan magnesium yang lebih aman dan fungsional, sekaligus menjadi bekal penting bagi penelitian lanjutan menuju uji in vivo dan aplikasi klinis di masa mendatang.
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
