Pengaruh Zeolit pada Produk Rekayasa Jaringan Tulang Bag. II

Kemampuan tubuh manusia untuk meregenerasi jaringan dan organ sangat tidak efisien, dan kehilangan jaringan dan organ manusia dapat terjadi dengan mudah karena hal-hal seperti cacat bawaan, penyakit, dan trauma mendadak. Ketika jaringan mati (disebut nekrosis), ia tidak dapat dihidupkan kembali—jika tidak diangkat atau diperbaiki, ia dapat memengaruhi area tubuh lainnya, seperti jaringan, organ, tulang, dan kulit di sekitarnya.

Di sinilah rekayasa jaringan berguna. Dengan menggunakan biomaterial (materi yang berinteraksi dengan sistem biologis tubuh seperti sel dan molekul aktif), jaringan fungsional dapat dibuat untuk membantu memulihkan, memperbaiki, atau mengganti jaringan dan organ manusia yang rusak.

Rekayasa jaringan adalah bidang kedokteran yang relatif baru, dengan penelitian baru dimulai pada 1980-an. Seorang bioengineer dan ilmuwan Amerika bernama Yuan-Cheng Fung mengajukan proposal kepada National Science Foundation (NSF) untuk sebuah pusat penelitian yang didedikasikan untuk jaringan hidup. Fung mengambil konsep jaringan manusia dan mengembangkannya untuk diterapkan pada organisme hidup apa pun di antara sel dan organ.

Berdasarkan usulan ini, NSF melabeli istilah "rekayasa jaringan" dalam upaya untuk membentuk bidang baru penelitian ilmiah. Hal ini menyebabkan terbentuknya The Tissue Engineering Society (TES), yang kemudian menjadi Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society (TERMIS).

Pengobatan regeneratif mengacu pada bidang yang lebih luas yang berfokus pada rekayasa jaringan serta kemampuan tubuh manusia untuk menyembuhkan dirinya sendiri untuk mengembalikan fungsi normal jaringan, organ, dan sel manusia.

Zeolit pada Rekayasa Jaringan Tulang

Dalam sebagian besar penelitian yang melibatkan rekayasa jaringan tulang, defisiensi kalsium total ekstrak tulang ditemukan sebagai salah satu parameter paling vital yang membahayakan implan tulang setelah keberhasilan implantasi. Dalam kondisi osteoporosis, pasien menderita kekurangan vitamin D dan kalsium yang parah dalam sistem mereka yang memperkenalkan mereka sebagai kandidat potensial patah tulang di berbagai area.

Jadi, suplementasi orang-orang ini dengan dosis kalsium yang cukup sangat dibutuhkan. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh Banu et al, efek zeolit ​​pada perlindungan keropos tulang dan pengiriman kalsium karang diselidiki. Uji morfologi dan biokimia yang berbeda dilakukan untuk mengukur efektivitas zeolit ​​terhadap regenerasi tulang dan peningkatan kandungan kalsium di daerah tulang.

Hasil yang diperoleh menegaskan manfaat zeolit ​​​​dalam pengiriman ion kalsium dan pertumbuhan tulang. Analisis sitokin pro-inflamasi menunjukkan bahwa penggabungan zeolit ​​terutama mengurangi peningkatan yang diinduksi ovariektomi, pada TNF-α, dibandingkan dengan jumlah yang dihitung untuk tikus kontrol.

Analisis densitometri µCT menunjukkan bahwa jumlah trabekular, ketebalan trabekular, dan BV/TV semuanya meningkat dengan penambahan sampel bubuk zeolit ​​ke dalam campuran diet nutrisi setelah waktu operasi tertentu. Angka trabekula meningkat menjadi 1,17 (1/mm) pada sampel yang mengandung zeolit, sedangkan jumlah terbanyak yang dicapai sampel lain pada sampel kalsium dan kontrol adalah 0,78 (1/mm).

Juga, zeolit ​​​​sedikit meningkatkan ketebalan tulang trabekular yang berbentuk selanjutnya. Scaffold berbasis hidroksiapatit meniru perilaku tulang karena hidroksiapatit adalah komponen utama tulang. Bedi dkk menggunakan hidroksiapatit/zeolit ​​untuk melapisi implan titanium. Lapisan tersebut meningkatkan osteoinduksi (peningkatan signifikan dalam ekspresi gen BMP-2) dan osteokonduksi yang menghasilkan osteointegrasi yang tepat, yang memfasilitasi proses pemulihan dan penyembuhan.

Selain itu, dilaporkan bahwa lapisan MFI pada titanium menunjukkan biokompatibilitas yang tepat dan meningkatkan diferensiasi osteogenik dan regenerasi tulang. BMP-2 sebagai protein ECM yang disekresi oleh osteoblas menginduksi diferensiasi osteogenik dari prekursor sel tulang. Permukaan yang lebih hidrofilik diterima secara luas untuk memberikan adhesi seluler yang lebih baik untuk osteoblas selama pembentukan tulang, dan permukaan kristal hidroksiapatit diinginkan untuk proliferasi dan diferensiasi osteoblas yang lebih cepat.

Bedi dkk melapisi titanium dengan zeolit ​​MFI-hidroksiapatit sebagai implan tulang. LKM meningkatkan hidrofilisitas implan, yang berperan penting dalam proses penyembuhan tulang. Topologi zeolit ​​memberikan area permukaan yang tinggi untuk adhesi sel, dan kristal nano-hidroksiapatit menawarkan titik jangkar untuk matriks ekstraseluler dan mineral yang disekresikan oleh osteoblas selama pembentukan tulang.

Selain itu, lapisan tersebut mengkompensasi ketidakcocokan elastis antara titanium dan tulang, yang meningkatkan osteointegrasi dan mencegah keretakan tulang. Dilaporkan bahwa zeolit ​​MFI meningkatkan osteokonduksi, osteoinduksi, dan osteointegrasi.

Peningkatan osteokonduksi, osteointegrasi, dan osteoinduksi diamati pada implan berlapis MFI, yang terkait dengan struktur mikro 3D kristal zeolit, dan topologi mikrokristal, yang sesuai untuk adhesi sel tulang, proliferasi, dan pertumbuhan.

Proses pembentukan tulang oleh osteoblas memerlukan adhesi sel ke permukaan ECM sebagai tahap pertama yang penting untuk memulai proliferasi dan diferensiasi seluler, dan untuk meningkatkan deposisi ECM yang baru disintesis oleh osteoblas dewasa. Karena mineralisasi berhasil adhesi seluler dan pembentukan ECM organik dalam osteogenesis, tekstur permukaan secara tidak langsung memainkan peran penting dalam keberhasilan mineralisasi.

Permukaan 3D menawarkan tempat perlekatan untuk mengkolonisasi osteoblas imatur, yang pada gilirannya mensekresi protein ECM untuk penjangkaran lebih lanjut dan stimulasi osteogenesis. Oleh karena itu, implan titanium berlapis MFI mungkin lebih osteointegratif daripada implan telanjang. Selain itu, implan tersebut menunjukkan fitur anti korosi yang tepat.

Dalam beberapa kasus, beberapa kation dapat dimasukkan ke dalam kerangka berpori untuk tujuan rekayasa jaringan. Sebagai contoh, Wang dkk melapisi implan paduan bioaktif berdasarkan titanium dengan ion strontium yang dienkapsulasi dalam zeolit ​​tipe A dengan rute kristalisasi hidrotermal in situ.

Hasil menjanjikan yang diperoleh menunjukkan bahwa zeolit ​​dapat memiliki potensi besar untuk aplikasi ortopedi. Analisis morfologi menggunakan SEM mengungkapkan bahwa lapisan bioaktif dengan ketebalan 1,3 m telah melekat erat di sepanjang sampel, yang juga secara stabil hadir pada penyangga batang struktur 3D, menunjukkan bahwa lapisan bioaktif seragam di seluruh struktur 3D paduan titanium telah terbentuk. .

Kekuatan rekat yang terukur antara lapisan zeolit ​​dan substrat TC4 ditemukan mendekati 6-7 N. Nilai kekuatan rekat untuk lapisan zeolit ​​dan substrat ini jauh lebih tinggi daripada pelapis yang telah dipelajari sebelumnya, seperti hidroksiapatit dan TiO2 yang dibuat dengan metode sol-gel atau elektrokimia. proses.

Sudut kontak air untuk TC4 diukur sekitar 49°, sedangkan sudut kontak untuk komposit yang mengandung zeolit ​​berkurang secara signifikan hingga hampir 9°; ini mungkin terutama terkait dengan gugus fungsi hidroksil dan tekstur bagian zeolit ​​dari komposit yang tidak rata.

Harus dipertimbangkan bahwa malaikat ini sedikit meningkat dengan adanya strontium, yang dapat dikaitkan dengan ion Sr terhidrasi lemah yang memasuki pori-pori zeolit. Mempertimbangkan semua poin positif tersebut, sampel yang digabungkan dengan zeolit ​​setelah implantasi juga menunjukkan sitokompatibilitas yang lebih baik dan sitotoksisitas yang lebih sedikit dibandingkan dengan TC4 murni.

Paduan memainkan peran penting dalam proses modifikasi implan, yang mempersiapkan bahan akhir untuk aplikasi in vitro. Paduan titanium adalah salah satu bahan yang paling umum digunakan secara luas dalam implan gigi dan ortopedi.

Meskipun menyajikan biokompatibilitas yang sesuai dalam berbagai analisis, beberapa laporan menunjukkan bahwa mereka dapat menyebarkan ion beracun ke lingkungan jaringan setelah implantasi. Selain itu, modulus elastisitas paduan titanium ditemukan mendekati 110 GPa yang secara signifikan lebih tinggi dari jumlah rentang tulang (10-40 GPa), menyebabkan ketidakcocokan modulus dan akhirnya implan melonggar.

Lapisan yang seragam dan sangat melekat dengan ketahanan korosi yang tinggi dihasilkan pada implan berbasis titanium. Ketahanan korosi yang tinggi dari lapisan zeolit ​​​​MFI menjadikannya pilihan yang sempurna untuk menghilangkan ion aluminium dan vanadium beracun dari area implan paduan ke lingkungan jaringan.

Menempatkan titanium dalam kerangka zeolit ​​memberikan daya rekat yang sempurna pada substrat dan dapat menghambat pelonggaran implan, yang dianggap sebagai kualitas yang sangat baik untuk implan bio. Lapisan zeolit ​​​​pada implan titanium mengurangi ketidakcocokan modulus dengan jaringan tulang, dan memiliki kemampuan untuk meningkatkan osteointegrasi implan, secara bersamaan.

PVA/Col yang mengandung 5 wt.% zeolit ​​menunjukkan kekuatan tarik tertinggi 2,34 MPa dan modulus Young diukur menjadi 11 MPa. Nilai ini menunjukkan bahwa penambahan zeolit ​​(nano zeolit; diameter rata-rata, 20-90 nm; luas permukaan spesifik, 110 m2/g; densitas, 3,0 g/cm3) hampir menggandakan kekuatan tarik dan modulus Young sampel.

Hasil ini ditafsirkan sebagian besar karena ikatan hidrogen antar bahan setelah penambahan zeolit ​​ke dalam PVA. Sampel berserat kolagen memiliki sudut yang lebih besar daripada PVA electrospun rapi. Ini mungkin hasil dari untaian peptidanya.

Pengurangan yang dapat dideteksi diamati pada komposit yang ditambahkan silika karena adanya nanopartikel silika hidrofilik, yang memiliki banyak gugus silanol di dalamnya, pada permukaan bahan berserat. Dalam struktur nano zeolit, substitusi Si (IV) untuk Al (III) dalam kerangka menginduksi muatan negatif, yang akibatnya dinetralkan oleh ekivalen elektrokimia kation.

Distribusi yang teratur dari kerangka negatif dan kation positif menyebabkan medan elektrostatik yang kuat pada permukaan zeolit, yang secara langsung mempengaruhi energi interaksi dalam adsorben polar. Tulang rawan mendapat perhatian utama selama beberapa tahun terakhir dalam penelitian rekayasa jaringan.

Sebagai contoh, Mehrasa dkk meneliti polyvinyl alcohol (PVA) dan scaffold komposit kolagen yang dibuat dengan electrospun yang dihubungkan dengan nanopartikel zeolit ​​dan silika. Analisis pewarnaan DAPI menunjukkan bahwa keberadaan zeolit ​​dan silika dalam komposit PVA/kolagen masing-masing meningkatkan proliferasi sel dalam sampel ini.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.