Alat Elektrospinning Untuk Pembuatan Perban Pada Luka Terbuka
Abstract
Perkembangan teknologi penanganan luka (wound dressing) menuntut material yang fleksibel, berpori, mampu menjaga kelembapan, serta mendukung proses penyembuhan secara optimal. Serat nanofiber hasil metode electrospinning memiliki luas permukaan spesifik yang besar dan struktur berpori, sehingga sangat potensial untuk aplikasi wound dressing. Namun, sistem electrospinning konvensional umumnya berukuran besar, mahal, dan kurang praktis untuk penggunaan portabel. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk merancang, mengembangkan, dan menguji kinerja perangkat electrospinning portabel berbasis syringe pump dan modul tegangan tinggi. Perangkat dikembangkan menggunakan sumber daya berbasis baterai, pengendalian tegangan tinggi berbasis MOSFET, serta pengaturan flowrate menggunakan motor stepper. Sistem tegangan tinggi memiliki rentang input 0–15 V dengan keluaran 0–28.57 kV dan menunjukkan hubungan linear antara tegangan input dan keluaran. Material uji berupa larutan polyvinyl alcohol (PVA) 15% (b/b) yang disiapkan dari 15 gram PVA dalam 100 mL akuades. Pengujian dilakukan dengan variasi tegangan dan flowrate untuk mengevaluasi morfologi dan diameter serat. Hasil menunjukkan bahwa pembentukan serat paling optimal diperoleh pada rentang tegangan menengah 9–15 kV dan flowrate 7.25–9.75 µL/menit, yang menghasilkan serat nanofiber dengan diameter rata-rata sekitar 0,50–0,60 µm, standar deviasi 0.08–0.15 µm, serta rata-rata geometrik 0.48–0.55 µm, yang mengindikasikan pembentukan fine fiber yang seragam. Pada tegangan tinggi ≥18.82 kV, diameter serat meningkat hingga 1,30–1.50 µm akibat ketidakstabilan jet. Flowrate rendah memicu pembentukan bead, sedangkan flowrate tinggi menghasilkan serat lebih tebal dan kurang seragam. Distribusi diameter serat mengikuti model log-normal. Dengan demikian, perangkat electrospinning portabel yang dikembangkan berpotensi sebagai alternatif sistem produksi wound dressing berbasis nanofiber yang ringkas, fleksibel, dan mudah dioperasikan.
Kata kunci— : Electrospinning portabel, Nanofiber, PVA, Wound dressing
References
N. Bhardwaj and S. C. Kundu, “Electrospinning: A fascinating fiber fabrication technique,” Biotechnol. Adv., vol. 28, no. 3, pp. 325–347, May 2010, doi: 10.1016/J.BIOTECHADV.2010.01.004.
S. Agarwal, J. H. Wendorff, and A. Greiner, “Use of electrospinning technique for biomedical applications,” Polymer (Guildf)., vol. 49, no. 26, pp. 5603–5621, Dec. 2008, doi: 10.1016/J.POLYMER.2008.09.014.
D. Pembimbing, D. Anggoro, M. Si, and I. Fatimah, “Optimasi Nanofiber Hasil Electrospinning Tri Ilma Sari NRP 01111440000007,” 2018.
Ltd. Linyi Ame Energy co., “Laboratory Nanofiber Spinning Machine Electrospinning Yarn Equipment,” Alibaba.com.
G. S. Liu et al., “In Situ Electrospinning Iodine-Based Fibrous Meshes for Antibacterial Wound Dressing,” Nanoscale Res. Lett., vol. 13, 2018, doi: 10.1186/s11671-018-2733-9.
A. Nur Islamiyah, E. Cahyono Jurusan Kimia, and F. Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, “Preparation of PVA/ME/β-CD and PVA/ME Nanofibers by Electrospinning and Their Activity as a Drosophila melanogaster Attractant,” 2021. [Online]. Available: http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/ijcs
J. Haik, R. Kornhaber, B. Blal, and M. Harats, “The Feasibility of a Handheld Electrospinning Device for the Application of Nanofibrous Wound Dressings,” Adv. Wound Care (New Rochelle)., vol. 6, no. 5, pp. 166–174, May 2017, doi: 10.1089/wound.2016.0722.
X. Liu, H. Xu, M. Zhang, and D. G. Yu, “Electrospun medicated nanofibers for wound healing: Review,” Oct. 01, 2021, MDPI. doi: 10.3390/membranes11100770.
J. Xue, T. Wu, Y. Dai, and Y. Xia, “Electrospinning and electrospun nanofibers: Methods, materials, and applications,” Apr. 24, 2019, American Chemical Society. doi: 10.1021/acs.chemrev.8b00593.
E. J. Torres-Martínez et al., “Preparation and characterization of electrospun fibrous scaffolds of either PVA or PVP for fast release of sildenafil citrate,” E-Polymers, vol. 20, no. 1, pp. 746–758, Jan. 2020, doi: 10.1515/epoly-2020-0070.
Z. M. Huang, Y. Z. Zhang, M. Kotaki, and S. Ramakrishna, “A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites,” Compos. Sci. Technol., vol. 63, no. 15, pp. 2223–2253, 2003, doi: 10.1016/S0266-3538(03)00178-7.
A. Greiner and J. H. Wendorff, “Electrospinning: A fascinating method for the preparation of ultrathin fibers,” 2007. doi: 10.1002/anie.200604646.
D. H. Reneker and A. L. Yarin, “Electrospinning jets and polymer nanofibers,” May 13, 2008, Elsevier BV. doi: 10.1016/j.polymer.2008.02.002.
F. G. Mondalek et al., “The incorporation of poly(lactic-co-glycolic) acid nanoparticles into porcine small intestinal submucosa biomaterials,” Biomaterials, vol. 29, no. 9, pp. 1159–1166, Mar. 2008, doi: 10.1016/j.biomaterials.2007.11.020.
