Ahmad, Chanifa Zulaiha (2024) Analisis Pengaruh Komposisi Liquid dan Powder terhadap Sifat Mekanik dan Morfologi Injectable Komposit Hidrogel PVA/PEG/β-TCP untuk Aplikasi Medis. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5011201008-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5011201008-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (9MB) | Request a copy |
Abstract
Perkembangan teknologi medis telah menggeser prosedur bedah dari tradisional ke bedah minimal invasif. Dalam upaya meningkatkan efektivitas bedah minimal invasif, penggunaan biomaterial yang dapat disuntikkan langsung ke tubuh pasien menjadi pendekatan baru. Injectable komposit hidrogel, dengan sifat hidrofilik dan kemampuannya bertransisi fasa dari bentuk sol menjadi gel, muncul sebagai kandidat yang cocok. Pada penelitian ini digunakan polimer PVA dan PEG sebagai matriks. Keduanya larut dalam air, memungkinkan penambahan crosslinker melalui prosedur sintesis. Sifat termoresponsif yang dimiliki memungkinkan perubahan volume atau bentuk sesuai dengan perubahan temperatur lingkungan. Glutaraldehida (GA) digunakan sebagai crosslinker untuk mengikat PVA, sementara β-TCP sebagai filler yang ditambahkan untuk meningkatkan sifat komposit hidrogel, termasuk kemampuannya mempertahankan bentuk setelah injeksi. Prekursor dibagi menjadi dua kategori, yaitu liquid (PVA, GA, dan akuades) dan powder (β-TCP dan PEG). Penelitian ini memvariasikan komposisi liquid dan powder untuk mendapatkan biomaterial dengan performa terbaik dalam pembuatan injectable komposit hidrogel. Ada dua variasi liquid yakni sebesar 20 dan 24 gram dan ada tiga variasi powder yakni sebesar 2,4; 3,6; dan 4,8 gram. Powder ditambahkan pada liquid yang telah disintesis dan pencampuran dilakukan pada temperatur tubuh manusia. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis pengaruh komposisi liquid dan powder terhadap sifat mekanik dan morfologi komposit hidrogel PVA/PEG/ β-TCP. Hasil yang dianalisis berupa waktu gelasi, penyusutan volume, injectability, kekuatan dan modulus tekan, serta morfologi komposit hidrogel. Sampel dengan performa terbaik yang memenuhi standar untuk diaplikasikan menjadi biomaterial pengganti tulang spons adalah variasi L20/P2,4 dengan waktu gelasi 18,6 menit, penyusutan volume 62,74%, injectability 4,1 N, kekuatan tekan dan modulus tekan berturut-turut sebesar 14,5 dan 22 MPa, serta ukuran pori 42,38 µm.
=====================================================================================================================================
The development of medical technology has shifted surgical procedures from traditional to minimally invasive surgery. In an effort to enhance the effectiveness of minimally invasive surgery, the use of injectable biomaterials directly into the patient's body has become a new approach. Injectable hydrogel composites, with their hydrophilic properties and ability to transition from sol to gel phase, emerge as suitable candidates. This study uses PVA and PEG polymers as the matrix. Both are water-soluble, allowing the addition of crosslinkers through the synthesis process. Their thermoresponsive properties enable volume or shape changes according to the ambient temperature. Glutaraldehyde (GA) is used as a crosslinker to bind PVA, while β-TCP is added as a filler to enhance the properties of the hydrogel composite, including its ability to retain shape after injection. Precursors are divided into two categories: liquid (PVA, GA, and distilled water) and powder (β-TCP and PEG). This study varies the composition of liquid and powder to obtain biomaterials with the best performance in the production of injectable hydrogel composites. There are two liquid variations, 20 and 24 grams, with three powder variations, 2.4, 3.6, and 4.8 grams. Powder is added to the synthesized liquid, and mixing is done at room temperature. The objective of this study is to analyze the effect of liquid and powder composition on the mechanical properties and morphology of PVA/PEG/β-TCP hydrogel composites. The results analyzed include gelation time, volume shrinkage, injectability, compressive strength and modulus, as well as the morphology of the hydrogel composite. The sample with variation L20/P2.4 has mechanical properties similar to trabecular bone with a maximum injectability force of 4.1 N, compressive strength and modulus of 14.5 MPa and 22 MPa, respectively.
Actions (login required)
 |
View Item |