Nama : Annas Hanif Al-amien NIM : 190322623629
Offering : M
Mata Kuliah : Fisika Material
Tugas P-3 2
1. Beri penjelasan bagaimana biomaterial dicirikan sebagai smart biomaterial!
Berikan penjelasan masing-masing cirinya ! Jawab :
Biomaterial bisa dicirikan sebagai smart biomaterial jika memenuhi 4 syarat, yaitu inert, aktif, responsif, dan otonom.
Tingkat kecerdasan pertama dan terendah adalah inert. Ini didefinisikan sebagai kemampuan biomaterial untuk menjadi hanya biokompatibel/bioinert, yaitu, "tidak membahayakan", tetapi tidak memberikan manfaat biologis tambahan (Gbr. 1).
Tingkat kecerdasan kedua adalah aktif. Ini didefinisikan sebagai kemampuan biomaterial untuk melepaskan terapi bioaktif satu arah (yaitu, loop terbuka) (Gbr.1).
Tingkat kecerdasan ketiga adalah responsif. Ini didefinisikan sebagai kemampuan biomaterial untuk merasakan stimulus dan bereaksi/
meresponsnya dengan melepaskan agen terapeutik tertentu. Ini analog dengan memiliki sistem kontrol umpan balik loop tertutup (Gbr. 1).
Yang keempat dan, saat ini, tingkat kecerdasan tertinggi adalah otonom.
Jenis biomaterial futuristik ini dianggap “swasembada” dan dapat secara mandiri menyesuaikan sifat dan terapinya sebagai respons terhadap perubahan lingkungan sekitar dan proses biologis (Gbr. 1).
Gambar. 1 Empat peningkatan tingkat kecerdasan untuk biomaterial termasuk inert, aktif, responsif, dan otonom. Biomaterial inert menawarkan biokompatibilitas "hanya" dan tidak membahayakan, yaitu, tidak ada reaksi toksik di/ke tubuh. Biomaterial aktif menawarkan pelepasan terapi satu arah dan tidak terkontrol. Biomaterial responsif dapat merasakan sinyal spesifik yang ditemukan di lingkungan atau proses biologis untuk kemudian melepaskan terapi. Biomaterial otonom dapat merasakan sinyal, melepaskan muatan tertentu, dan menyesuaikan propertinya dengan kondisi yang berubah untuk terus menyediakan bentuk terapi tambahan, lanjutan, dan/atau alternatif.
2. Sebutkan 3 jenis biomaterial dan pemanfaatannya ! Jawab :
Biomaterial magnetik
Stimulasi magnetik oleh magnet statis atau medan elektromagnetik dinamis dapat meningkatkan penyembuhan patah tulang dan meningkatkan pembentukan tulang.
Biomaterial memori bentuk
Bahan memori bentuk (SMM) dapat memulihkan bentuk aslinya dari deformasi plastis yang signifikan dan tampaknya plastis ketika stimulus tertentu diterapkan.
Biomaterial pH-/termo-responsif
Di antara SMP yang responsif terhadap stimulus, hidrogel termo- responsif menunjukkan transformasi sol-ke-gel, yang dipicu oleh rangsangan fisiologis yang tepat, seperti paparan suhu tubuh pada 37
°C atau pH pada 7,4.
Biomaterial yang responsif terhadap enzim
Enzim memainkan peran kunci dalam beragam proses biologis, seperti pertumbuhan, pembekuan darah, penyembuhan, pernapasan, pencernaan, dll. Ketidakseimbangan dalam ekspresi dan/atau aktivitas enzim dapat menyebabkan penyakit serius, seperti kanker, gangguan kardiovaskular, peradangan, artritis degeneratif , diantara yang lain.
Biomaterial responsif dapat merespons rangsangan eksternal—luar- tubuh atau dalam-tubuh—seperti gaya mekanik, medan listrik atau magnet, suhu, pH, dan perubahan enzimatik untuk memicu respons atau perilaku tertentu. Beberapa dari bahan pintar ini mampu berinteraksi dengan jaringan dan sel yang mempromosikan diferensiasi sel, proliferasi, dan akhirnya meningkatkan osseointegrasi dan regenerasi tulang. Lainnya dapat digunakan untuk pelepasan obat yang terkontrol, faktor pertumbuhan, atau pengembangan perangkat medis.
3. Tunjukkan rekayasa Nano yang dilakukan dan jelaskan tujuan dari rekayasa tersebut !
Jawab :
Nanopartikel magnetik (MNPs), seperti magnetit (Fe3O4) dan maghemite (Fe2O3) adalah oksida logam yang disetujui secara klinis karena sifat unik superparamagnetisme mereka. MNP sering ditambahkan ke bahan biokompatibel untuk dipandu ke jaringan tertentu (penargetan magnetik).
MNP memiliki potensi besar dalam aplikasi biomedis seperti pencitraan resonansi magnetik, pengiriman obat, dan hipertermia
