Tim peneliti Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember berhasil mengembangkan bahan pengganti tulang rahang (Bone graft) berbahan dasar gipsum Puger, Jember, yang dipadukan dengan pati singkong.
Penelitian yang dipublikasikan dalam Journal of Indian Prosthodontic Society pada Juli 2025 ini menunjukkan bahwa bahan tersebut mampu meningkatkan jumlah sel pembentuk tulang (osteoblas) serta aktivitas pembentukan tulang pada model hewan. Temuan ini membuka peluang pemanfaatan bahan lokal sebagai alternatif bahan impor yang lebih terjangkau untuk mendukung keberhasilan pemasangan implan gigi dan rehabilitasi prostodontik.
Jember, 24 Agustus 2026
Kehilangan gigi sering dianggap persoalan sederhana. Padahal, setelah gigi dicabut, tulang rahang di sekitarnya perlahan ikut menyusut. Kondisi yang dikenal sebagai resorpsi tulang ini membuat banyak pasien tidak lagi memiliki tulang yang cukup kuat untuk menopang implan gigi. Implan, yang bentuknya menyerupai pasak, harus ditanamkan ke dalam tulang rahang yang cukup tebal dan kuat. Jika tulang sudah terlalu tipis atau volumenya berkurang, implan akan sulit dipasang atau jika terpasang ia akan mudah goyang dan lepas.
Pada kondisi tersebut, salah satu tindakan yang dapat dilakukan oleh dokter adalah melakukan pencangkokan tulang (bone graft) untuk membantu mempertahankan atau menambah volume tulang sebelum pemasangan implan. Bahan bone graft yang digunakan saat ini dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk tulang sapi, cangkang kerang, kulit telur, kitosan, maupun bahan sintetis lainnya.
Kondisi tersebut kemudian mendorong Dr. drg. Amiyatun Naini, M.Kes., dosen Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Jember untuk mengembangkan bahan bone graft yang tersedia di daerahnya sendiri. Perhatiannya tertuju pada gipsum Puger, Jember, yang selama ini lebih banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan industri bangunan dan semen. Dari sinilah gagasan untuk mengeksplorasi potensi gipsum lokal sebagai bahan di bidang kesehatan mulai dikembangkan.
“Puger itu memiliki potensi lokal yang sangat besar, tapi selama ini hanya untuk industri bangunan atau semen. Saya ingin mengeksplorasi potensi daerah sendiri agar bisa dikembangkan untuk bidang kesehatan,” ujar Dr. Amiyatun.
Gagasan tersebut bukan penelitian yang muncul dalam waktu singkat. Menurut Dr. Amiyatun, pengembangan gipsum Puger sebagai bahan bone graft telah dimulai sejak tahun 2010. Pada tahap awal, penelitian dilakukan hanya menggunakan gipsum Puger sebagai bahan utama tanpa tambahan apapun.
Gipsum Puger dipilih karena kaya akan kalsium yang dapat diolah menjadi hidroksiapatit melalui proses konversi kimia dengan penambahan sumber fosfat. Hidroksiapatit sendiri merupakan salah satu mineral utama penyusun tulang. Namun, hidroksiapatit yang dihasilkan dari gipsum Puger masih memiliki keterbatasan pada sifat mekanik dan stabilitasnya, sehingga diperlukan penambahan biopolimer untuk memperbaiki karakteristiknya.
Dari sinilah pati singkong kemudian ditambahkan sebagai biopolimer. kombinasi tersebut menghasilkan bahan komposit yang disebut Scafold Hydroxyapatite Gypsum Puger-Cassava Starch (HAGP-CS). Penambahan pati singkong ditujukan untuk memperbaiki sifat bahan sehingga dapat digunakan sebagai scaffold atau rangka sementara bagi pertumbuhan tulang.
Cara kerjanya dapat dibayangkan seperti perancah atau steger dalam pembangunan gedung. Perancah digunakan sebagai tempat berpijak selama bangunan didirikan. Demikian pula HAGP-CS, material ini ditempatkan pada ruang bekas pencabutan gigi dan menjadi kerangka tempat sel pembentuk tulang menempel, bertumbuh dan berkembang. Ketika proses regenerasi berlangsung, scaffold tersebut secara bertahap terdegradasi. Dengan demikian, material yang semula menjadi kerangka sementara dapat digantikan oleh jaringan tulang yang terbentuk.
“Saya menggambarkannya seperti ini: misalnya rahang bawah yang giginya dicabut, tulangnya turun. Bahan ini dimasukkan ke bagian yang kosong sehingga tulang tumbuh kembali. Setelah tulang cukup kuat, implan yang bentuknya seperti pasak dimasukkan dan menyatu dengan tulang,” jelas Dr. Amiyatun.
Untuk melihat pengaruh HAGP-CS terhadap pembentukan tulang, tim peneliti melakukan uji in vivo pada 36 tikus Wistar. Hewan percobaan dibagi menjadi tiga kelompok, diantaranya kelompok yang mendapat scaffold HAGP, kelompok yang mendapat HAGP-CS, dan kelompok kontrol yang tidak diberi bahan scaffold. Setelah gigi geraham bawah dicabut, material berukuran 1mm x 1mm x 1mm ditempatkan pada ruang bekas pencabutan dan pengamatan dilakukan pada hari ke-7, ke-14, dan ke-28.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada hari ke-28, kelompok HAGP-CS memiliki jumlah sel pembentuk tulang atau osteoblas paling tinggi, yakni mencapai 34 sel per lapang pandang mikroskop. Jumlah tersebut 1,45 kali lebih tinggi dibandingkan kelompok kontrol yang mencapai 23 sel. Perbedaan tersebut terbukti signifikan secara statistik.
Osteoblas merupakan sel yang berperan dalam pembentukan tulang. Semakin banyak sel ini ditemukan pada area bekas pencabutan, semakin kuat indikasi bahwa proses pembentukan tulang sedang berlangsung.
Peneliti juga mengamati dua penanda biologis yang berkaitan dengan pembentukan dan pematangan tulang, yaitu alkalin fosfatase (ALP) dan osteokalsin (OCN). Pada hari ke-28, ekspresi ALP pada kelompok HAGP-CS mencapai 11, atau sekitar 1,34 kali kelompok kontrol yang berada pada angka 8,22. Sementara itu, ekspresi OCN mencapai 12,66, sekitar 1,56 kali kelompok kontrol yang berada pada angka 8,11.
ALP merupakan enzim yang diproduksi oleh osteoblas dan berperan dalam proses mineralisasi tulang. Sementara OCN merupakan salah satu protein yang berkaitan dengan proses pembentukan dan pematangan jaringan tulang. Karena itu, peningkatan kedua penanda tersebut menjadi salah satu indikator bahwa HAGP-CS mendukung aktivitas pembentukan tulang pada model hewan yang digunakan dalam penelitian.
Selain melihat pertumbuhan sel tulang, penelitian sebelumnya yang menjadi bagian dari pengembangan HAGP-CS juga menunjukkan karakteristik material yang mendukung penggunaannya sebagai scaffold. Kombinasi hidroksiapatit dari gipsum Puger dan pati singkong menghasilkan struktur tiga dimensi berpori dengan diameter pori sekitar 112,42 mikrometer. Struktur tersebut menyediakan ruang bagi sel untuk menempel, tumbuh, berkembang biak, dan berdiferensiasi. ntuk melihat bagaimana tubuh merespons bahan ini, penelitian menunjukkan bahwa HAGP-CS tidak memicu respons inflamasi jaringan dan tidak menunjukkan respons imunogenik. Kemampuan bahan ini untuk terurai secara bertahap di dalam tubuh juga mendukung proses pertumbuhan tulang baru.
Pengembangan HAGP-CS juga tidak berdiri sendiri. Penelitian ini merupakan bagian dari rangkaian riset yang melibatkan berbagai fasilitas penelitian di Universitas Jember, di antaranya Laboratorium Biomedik, Laboratorium Bioscience Fakultas Kedokteran Gigi UNEJ, dan Laboratorium Farmasi UNEJ, serta kolaborasi dengan Research Center FKG Unair, Bank Jaringan RSUD Dr. Soetomo Surabaya, dan Institut Teknologi Bandung. Pengujian Micro-CT di ITB sebelumnya digunakan untuk melihat kepadatan tulang. Saat ini, Universitas Jember telah memiliki perangkat Micro-CT sehingga pengujian untuk penelitian lanjutan dapat dilakukan di dalam kampus.
Meski hasilnya menjanjikan, Dr. Amiyatun menegaskan bahwa HAGP-CS belum dapat digunakan sebagai produk klinis untuk manusia. Penelitian yang dipublikasikan pada 2025 tersebut masih merupakan penelitian in vivo atau uji pada hewan. Sebelum dapat digunakan dalam praktik kedokteran gigi, diperlukan penelitian lanjutan hingga tahap uji klinis pada manusia.
“Harapan saya, kita bisa menghasilkan bahan pengganti tulang yang memiliki kualitas yang mampu bersaing dengan produk impor, serta dari bahan lokal yang harganya relatif murah dan mudah didapat. Ini adalah inovasi yang harus terus diteliti lanjutannya sampai menghasilkan produk massal,” ujar Dr. Amiyatun.
Bagi Dr. Amiyatun, gipsum Puger dan pati singkong menunjukkan bahwa pengembangan biomaterial tidak selalu harus bergantung pada bahan yang didatangkan dari luar daerah atau luar negeri. Potensi lokal dapat dikembangkan melalui penelitian untuk menghasilkan bahan yang memiliki fungsi lebih tinggi dan dapat dimanfaatkan dalam bidang kesehatan.
Perjalanan riset ini menunjukkan bagaimana bahan yang selama ini dikenal sebagai bagian dari industri bangunan dan bahan pangan sehari-hari dapat dikembangkan menjadi kandidat scaffold untuk regenerasi tulang. Jika penelitian lanjutan hingga tahap klinis berhasil dilakukan, Scaffold HAGP-CS diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif bone graft berbasis bahan lokal yang mudah diperoleh dan relatif terjangkau. (qf)
Berita Terkait
Ketika Sekolah Negeri Kehilangan Peminat, Program Pengabdian Prosendi UNEJ Menawarkan Jalan untuk Bangkit
Olah Limbah Jagung dan Kelor, Mahasiswa KKN UNEJ Dorong Kemandirian Energi dan Penanganan Stunting di Situbondo
Mahasiswi UNEJ Hadirkan GEMINTAN dari Limbah Organik, Perpanjang Umur Simpan Buah dan Kurangi Food Waste
