Teknologi sistem penghantaran obat polimer sebagai solusi efektif penyembuh luka

Majalah Farmasetika – Sistem penghantaran obat berbasis polimer telah mengalami perkembangan yang signifikan dalam dua dekade terakhir. Penghantaran obat berbasis polimer didefinisikan sebagai suatu formulasi atau perangkat yang memungkinkan pengenalan zat terapeutik ke dalam tubuh. Fleksibilitas polimer dalam hal topologi, dimensi, dan sifat kimia menjadikannya cocok untuk digunakan sebagai sistem penghantaran obat guna meningkatkan proses penyembuhan luka. Artikel ini memberikan wawasan mengenai berbagai jenis material polimer yang digunakan secara klinis dalam balutan luka serta peristiwa-peristiwa yang terjadi pada tingkat seluler yang mendukung proses penyembuhan. Oleh karena itu, signifikansi penggunaan film polimer sintetis, balutan busa, hidrokolloid, balutan alginat, dan hidrogel telah dikaji ulang, serta sifat-sifat material tersebut yang sesuai dengan kebutuhan dalam proses penyembuhan luka telah dianalisis.

Pendahuluan

Sistem penghantaran obat polimer telah mencapai perkembangan pesat dalam dua dekade terakhir. Penghantaran obat polimer didefinisikan sebagai formulasi atau perangkat yang memungkinkan pengiriman zat terapeutik ke dalam tubuh dengan tujuan meningkatkan keamanan dan efektifitas melalui cara mengendalikan laju, waktu, dan tempat pelepasan obat dalam tubuh (Sung & Kim, 2020).

Sistem penghantaran obat memiliki peranan yang sangat penting, karena kondisi vaskularisasi yang tidak efektif pada dasar luka dapat menghambat penghantaran obat secara optimal ke jaringan yang sedang mengalami proses penyembuhan ketika obat diberikan secara sistemik. Selain itu, efek samping dari beberapa jenis obat, waktu paruh yang rendah dari faktor biologis, serta dinamika lingkungan luka menuntut adanya sistem penghantaran obat yang kompleks, yang mampu mengantarkan zat aktif dalam dosis yang tepat ke lokasi target secara efektif (Saghazadeh et al., 2018).

Polimer memiliki sifat-sifat yang menarik. Polimer mudah dimodifikasi melalui proses kimia, serta memiliki kemampuan untuk membentuk struktur tiga dimensi yang dapat digunakan sebagai scaffold dan menyesuaikan fungsionalitas permukaannya. Fleksibilitas polimer dalam hal topologi, dimensi, dan sifat kimia menjadikannya cocok untuk digunakan sebagai sistem penghantaran obat guna meningkatkan proses penyembuhan luka (Oliveira et al., 2023).

Artikel ini memberikan wawasan mengenai berbagai jenis material polimer yang digunakan secara klinis dalam balutan luka serta peristiwa-peristiwa yang terjadi pada tingkat seluler yang mendukung proses penyembuhan, seiring dengan interaksi antara balutan biomaterial dan jaringan tubuh. Oleh karena itu, pentingnya penggunaan film polimer sintetis, balutan berbusa, hidrokoloid, balutan alginat, dan hidrogel telah dikaji, serta sifat-sifat dari material tersebut yang sesuai dengan kebutuhan dalam proses penyembuhan luka turut dieksplorasi (Mir et al., 2018).

Jenis Balutan dan Polimer yang Digunakan untuk Penyembuhan Luka :

• • Film Polimer Sintetis

Film polimer awalnya diperkenalkan sebagai penutup (drape) untuk insisi bedah. Berbagai studi telah mendokumentasikan penggunaan polimer dalam balutan luka atau sebagai perangkat medis yang berpotensi meningkatkan kontrol terhadap proses penyembuhan luka. Balutan polimer sintetis pasif bersifat non-oklusif, digunakan untuk menutupi luka, serta membantu memulihkan fungsi di bawah lapisan film polimer. Contoh dari polimer sintetis pasif ini adalah kasa dan tulle. Contoh polimer yang digunakan adalah Film Poliuretan Sintetis (Mir et al., 2018).

• Foams

Jenis lain dari balutan polimer oklusif adalah balutan berbusa (foam dressings). Sifat fisik dan kimia dari balutan luka, seperti pada balutan berbusa, memainkan peran penting dalam menciptakan lingkungan yang mendukung proses penyembuhan luka. Pengaruh penggunaan balutan berbusa berbahan dasar polimer hidrofilik telah diamati pada 12 pasien dengan ulkus vena di tungkai dalam suatu studi single-blinded crossoverr. Contoh produk dari balutan berbusa yang dikomersialkan adalah Flexzan, Biopatch, Crafoams, Biatain, dan Cutinova yang digunakan untuk luka kronik, luka bakar dan luka bedah Mohs (Mir et al., 2018).

• Hidrokoloid Polimer

Balutan Hidrokoloid bersifat oklusif, dapat menyerap, dan semipermeabel terhadap uap. Hidrokoloid adalah polimer dengan sifat hidrofilik yang disebabkan oleh keberadaan banyak gugus hidroksil. Hidrokoloid dapat diperoleh secara sintetis atau alami. Jenis hidrokoloid yang digunakan dalam aplikasi praktis umumnya adalah polisakarida (Mir et al., 2018). Polisakarida alami telah diteliti untuk aplikasi dalam industri penghantaran obat maupun dalam bidang biomedis. Saat ini, polimer alami telah dimodifikasi guna memperoleh bahan biomaterial baru yang dapat digunakan untuk aplikasi penghantaran obat secara terkontrol (Sung & Kim, 2020). Contoh produk dari balutan hidrokoloid yang dikomersialkan adalah Idosorb, Debrisan, Sorbex, Duoderm yang digunakan untuk luka kronik dan luka bakar (Mir et al., 2018).

• Polimer Alginat

Balutan alginat terutama digunakan untuk mengobati luka yang menghasilkan eksudat, termasuk luka pasca-operasi yang terinfeksi dan ulkus pada kaki. Balutan ini tersedia dalam bentuk lembaran berpori yang dibentuk melalui proses freeze drying atau dalam bentuk material berserat yang dirancang untuk diisi ke dalam rongga luka. Alginat, sebagai polimer alami, memiliki biokompatibilitas yang telah dikonfirmasi melalui eksperimen in vivo dan ex vivo (Mir et al., 2018). Melalui ikatan silang ionik dengan kation divalen, senyawa ini diketahui dapat membentuk matriks gel, sehingga memiliki kemampuan membentuk gel, dengan keunggulan tambahan yaitu mudah diperoleh, berbiaya rendah, dan biokompatibel. Seluruh sifat ini merupakan keuntungan dalam penghantaran obat secara terkontrol melalui rute topikal, khususnya dalam aplikasi manajemen luka (Pires et al., 2024).Contoh produk dari balutan alginate yang dikomersialkan adalah AlgiSite, AlginSan, Sorbsan, Kaltostat dan Omiderm yang digunakan sebagai pengobatan luka operasi, luka dengan eksudat yang tinggi dan luka kronis (Mir et al., 2018).

• Polimer Hidrogel

Hidrogel terbuat dari polimer yang terhubung silang (hidrofilik) seperti polivinilpirrolidon, poliakrilamida, dan polietilen oksida. Hidrogel tidak larut dalam air dan memiliki sifat alami untuk membengkak saat bersentuhan dengan air. Sebagian besar hidrogel tidak dapat menempel secara alami pada kulit, sehingga memerlukan lapisan sekunder untuk memastikan penempatannya tetap pada posisi yang tepat. Hidrogel digunakan sebagai balutan luka dalam bentuk film elastis atau gel amorf. . Contoh produk dari polimer hydrogel yang dikomersialkan adalah Cultinova Gel, Biolex, TegaGel, 2^nd skin Flexderm dan Dry Dressing  yang digunakan untuk pengobatan ulcers, Peel Kemoterapi, Laser resurfacing dan luka  bakar (Mir et al., 2018).

 Contoh Polimer Yang Digunakan Dalam Sistem Penghantaran Obat Untuk Penyembuh Luka

Poly(lactide‑co‑glycolide) (PLGA) : Kopolimer ini memiliki berbagai sifat penting seperti biokompatibilitas, kekuatan mekanik, serta kemudahan dalam manipulasi untuk membentuk bentuk dan ukuran yang diinginkan. Sebuah hibrida polimer alami seperti sutra dan scaffold elektrospun PLGA memiliki efek gabungan dalam proses penyembuhan luka (Mir et al., 2018).

Polyethylene glycol (PEG) : Polietilen glikol (PEG) merupakan polimer berbasis eter yang bersifat hidrofilik, biokompatibel, tidak menimbulkan respons imun (nonimunogenik), dan fleksibel. Sifat-sifat tersebut menjadikannya bahan sintetis yang menjanjikan untuk aplikasi balutan luka. Luka diabetes telah diobati menggunakan balutan berbasis PEG, yang berkontribusi terhadap proses penyembuhan luka dengan cara merangsang pertumbuhan dan proliferasi sel-sel kulit serta mendukung deposisi kolagen (Mir et al., 2018).

Polycaprolactone (PCL) : Polikaprolakton (PCL) diperoleh dari degradasi poliester alifatik linear melalui proses hidrolisis massal yang bersifat autokatalitik. Polimer ini memiliki sifat mekanik yang unik, sehingga menjadikannya sebagai bahan yang sangat sesuai untuk aplikasi biokompatibel, biodegradabel, dan bioresorbabel. Matriks PCL-kolagen berperan sebagai templat yang efektif dalam memicu jalur pensinyalan integrin-β1, yang berfungsi dalam mengatur pertumbuhan fibroblas serta menginisiasi proses penyembuhan luka (Mir et al., 2018).

Perkembangan Sistem penghantaran obat polimer sebagai penyembuh luka di Indonesia

Pasar Balutan Luka Interaktif di Indonesia diperkirakan bernilai sekitar USD 24,6 juta pada tahun 2022 dan diproyeksikan mencapai USD 32,6 juta pada tahun 2030, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 3,62% selama periode proyeksi 2023–2030 (www.insights10.com).

Penggunaan polimer sintetis dalam produksi material balutan telah mendorong kebangkitan pasar balutan luka. Dua faktor utama yang mendorong peningkatan permintaan terhadap balutan luka interaktif adalah kebutuhan yang semakin tinggi untuk mengurangi masa rawat inap di rumah sakit serta efisiensi biaya layanan kesehatan. Selain itu, peningkatan tajam kasus infeksi, abrasi kulit, dan cedera turut berkontribusi terhadap pertumbuhan pasar secara global (www.insights10.com).

Beberapa pelaku utama dalam pasar ini meliputi: Johnson & Johnson Medical N.V., Integra LifeSciences Corporation, B. Braun Melsungen AG, Cardinal Health, Medline Industries, Inc., Coloplast Pty Ltd, Medtronic, Beiersdorf AG, Mölnlycke Health Care AB, Smith & Nephew Plc, Z-Medica, LLC, Baxter, ARGON MEDICAL, ConvaTec Inc., Axio Biosolutions Pvt Ltd, Stryker, Human Biosciences, 3M, MiMedx, dan MediWound (www.insights10.com).

Kesimpulan

Pengembangan sistem penghantaran obat berbasis polimer, yang dibuat dari polimer alami maupun sintetis, semakin berkembang pesat dalam bidang farmasi. Balutan luka yang mendekati karakteristik ideal seharusnya mampu menyesuaikan diri dengan lokasi luka, memberikan peredaan terhadap gejala nyeri, mempercepat waktu penyembuhan luka, serta mendukung pemulihan aktivitas normal pasien. Pentingnya pendekatan yang lebih holistik dalam penyembuhan dan manajemen luka, sehingga dalam pemilihan jenis balutan yang tepat, kebutuhan fisiologis dan biokimia luka serta kondisi pasien turut diperhitungkan.

Daftar Pustaka

Mir, M., Ali, M. N., Barakullah, A., Gulzar, A., Arshad, M., Fatima, S., & Asad, M. (2018). Synthetic polymeric biomaterials for wound healing: a review. In Progress in Biomaterials (Vol. 7, Issue 1). SpringerOpen. https://doi.org/10.1007/s40204-018-0083-4

Oliveira, C., Sousa, D., Teixeira, J. A., Ferreira-Santos, P., & Botelho, C. M. (2023). Polymeric biomaterials for wound healing. In Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Vol. 11). Frontiers Media SA. https://doi.org/10.3389/fbioe.2023.1136077

Pires, P. C., Damiri, F., Zare, E. N., Hasan, A., Neisiany, R. E., Veiga, F., Makvandi, P., & Paiva-Santos, A. C. (2024). A review on natural biopolymers in external drug delivery systems for wound healing and atopic dermatitis. In International Journal of Biological Macromolecules (Vol. 263). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130296

Saghazadeh, S., Rinoldi, C., Schot, M., Kashaf, S. S., Sharifi, F., Jalilian, E., Nuutila, K., Giatsidis, G., Mostafalu, P., Derakhshandeh, H., Yue, K., Swieszkowski, W., Memic, A., Tamayol, A., & Khademhosseini, A. (2018). Drug delivery systems and materials for wound healing applications. In Advanced Drug Delivery Reviews (Vol. 127, pp. 138–166). Elsevier B.V. https://doi.org/10.1016/j.addr.2018.04.008

Sung, Y. K., & Kim, S. W. (2020). Recent advances in polymeric drug delivery systems. In Biomaterials Research (Vol. 24, Issue 1). BioMed Central Ltd. https://doi.org/10.1186/s40824-020-00190-7

https://www.insights10.com/report/indonesia-interactive-wound-dressing-market-analysis/?srsltid=AfmBOopX0fOtwvODN9nqm2bSGMFW4yKsWzkemry9nApp80M_7mm6Dc7D (Di akses tanggal 12 april 2025, pukul 20.00 WIB)