BRIN Kembangkan Implan Magnesium Biodegradable Tahan Korosi

Peneliti BRIN mengembangkan modifikasi permukaan paduan magnesium untuk menghasilkan implan biodegradable yang lebih aman, tahan korosi, dan bersifat antibakteri. Inovasi ini dipaparkan pada webinar ORNAMAT #90, Selasa 4 Agustus 2026, dengan fokus mengendalikan laju degradasi dan mendukung penyembuhan tulang tanpa operasi lanjutan.

Permasalahan: korosi cepat pada magnesium

Magnesium menjadi kandidat implan sementara karena sifat mekanik dan biokompatibilitasnya yang mirip tulang. Namun, laju korosi yang cepat — terutama pada lingkungan dengan pH rendah — menjadi kendala utama pengaplikasiannya dalam tubuh.

"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,"

Strategi: pelapisan multifungsi

Penelitian ini mengadopsi multifunctional coating atau pelapisan multifungsi. Tujuannya ganda: menghambat korosi sekaligus memberi sifat antibakteri dan antiinflamasi serta pelepasan senyawa aktif secara terkontrol.

Metode yang dipadukan meliputi pelapisan termal, mekanik, elektrikal, dan kimia. Bahan yang dikombinasikan antara lain keramik, polimer, logam, dan komposit untuk membentuk sistem multilayer coating.

Material dan teknik yang digunakan

Dalam studi ini digunakan paduan magnesium WE43 yang dilapisi hidroksiapatit dan senyawa bioaktif quercetin. Hidroksiapatit dipilih karena komposisinya mirip mineral penyusun tulang sehingga meningkatkan bioaktivitas permukaan.

Quercetin dimanfaatkan sebagai agen alami antibakteri dan antiinflamasi. Senyawa ini dilepaskan bertahap melalui lapisan silika yang dibuat dengan metode sol-gel. Pembentukan lapisan hidroksiapatit dilakukan melalui proses hidrotermal untuk memastikan keterikatan kuat pada permukaan magnesium.

Hasil uji dan dampak biologis

Hasil pengujian menunjukkan kombinasi pelapisan menghasilkan peningkatan ketahanan korosi magnesium sehingga layak untuk aplikasi implan sementara. Sistem berlapis tersebut juga mampu menekan pembentukan gas hidrogen selama degradasi, sehingga tidak mengganggu proses penyembuhan jaringan.

Uji biologis memperlihatkan perbaikan viabilitas dan pertumbuhan sel. Aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli mencapai mendekati 90 persen. Selain itu, pengujian antiinflamasi menunjukkan penekanan respons peradangan yang mendukung regenerasi tulang melalui pelepasan quercetin secara terkontrol.

"Pengujian antiinflamasi juga menunjukkan lapisan multifungsi mampu menekan respons peradangan dan mendukung regenerasi jaringan tulang melalui pelepasan quercetin secara terkontrol,"

Implikasi dan prospek

Pengembangan pelapisan multifungsi pada paduan magnesium berpotensi menghasilkan generasi baru biomaterial implan sementara. Teknologi ini menjanjikan implan yang degradasi terkontrol, mengurangi kebutuhan operasi kedua, dan mendukung penyembuhan tulang secara optimal.

Penelitian ini diharapkan menjadi dasar lanjutan untuk uji pra-klinis dan pengembangan produk medis yang memenuhi kebutuhan layanan kesehatan di masa depan.