Aplikasi biomaterial berperan penting dalam pengobatan medis dan telah banyak digunakan sebagai pengganti gigi, tulang, stent, dan anggota tubuh lainnya.
Badan Penyelenggara Jaminan Sosial (BPJS) memperkirakan, penggunaan material biomaterial sebagai pengganti tulang pangkal paha akan mencapai 272.000 buah pada tahun 2030. Di Indonesia, 90 persen kebutuhan tersebut masih diimpor dari luar negeri, sehingga perlu dikembangkan biomaterial berbasis logam di dalam negeri.
Adanya kebutuhan tersebut mendorong mahasiswa program doktor, program studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI) Muhammad Awwaludin melakukan riset yang menjabarkan panduan biomaterial untuk pengembangan bone plate implan tulang. Penelitian ini dituliskan dalam disertasinya yang berjudul “Pengembangan Material Bone Plate Implan Tulang Berbasis Biotolerant zr Based Alloy Dan Uji Sifat Mekanik Beban Statik Dan Fatigue Biaksial”.
Menurut Awwaludin, dalam satu dekade terakhir, biomaterial berbasis logam untuk pengganti jaringan keras biomedis dan biologis telah diteliti dan dikembangkan. Bahan logam memiliki sifat biomekanik yang baik dan cocok untuk sterilisasi proses dalam industri biomaterial karena mereka memiliki sifat mekanik dan korosi yang sangat baik.
Paduan yang banyak diteliti dan dikembangkan sebagai biomaterial berbasis logam adalah yang berbasis titanium, ferro, cobalt, magnesium, dan zirconium, dikarenakan paduan tersebut termasuk dalam bio-inert.
“Dalam penelitian ini, saya menggunakan paduan biomaterial berbasis zirconium. Pengembangan dilakukan dengan melakukan karakteristik sifat non-mekanik, meliputi struktur mikro, fasa, ketahanan korosi, dan nilai toksisitas paduan dan sifat mekanik, meliputi kekerasan, kekuatan tarik aksial-biaksial, kekuatan kompresi, kekuatan geser, dan fatigue aksial-biaksial,” katanya.
Selain itu, ia menambahkan lagi, proses peleburan menggunakan vacuum arc melting furnace yang dialiri dengan gas argon kemurnian tinggi serta menggunakan bahan baku logam dengan kemurnian di atas 99 persen.
Pengembangan paduan biomaterial zirconium ini dapat menghasilkan karakteristik dengan toksisitas rendah, ketahanan korosi yang tinggi, dan memiliki sifat mekanik yang lebih baik adalah paduan Zr–6Mo–4Ti-3Y, sehingga paduan tersebut layak digunakan sebagai bone plate.
“Dari hasil penelitian Dr. Muhammad Awwaluddin, dapat dilihat bahwa hasil penelitian pengembangan biomaterial berbasis zirconium, memiliki karakteristik yang lebih baik secara mekanik maupun non mekanik serta memiliki biokompatibititas yang lebih baik untuk digunakan sebagai biomaterial bone plate. Sehingga diharapkan kedepannya penelitian ini dapat dilakukan dengan lebih mendalam, agar kelak dapat dijadikan acuan dalam pembuatan biomaterial bone plate di Indonesia,” kata Dekan FTUI Prof Dr Heri Hermansyah ST MEng IPU.
Berkat penelitiannya, Muhammad Awwaluddin berhasil meraih gelar doktor dengan IPK 3,88 dan predikat Cum Laude, pada Kamis (5/1/2023). Ia merupakan Doktor ke-99 yang lulus dari Departemen Teknik Mesin dan Doktor ke- 493 di FTUI.
Sidang Promosi Doktor ini dipimpin oleh Ketua Sidang Prof Dr Ir Yanuar MEng MSc, dengan Promotor Prof Dr Ir Tresna Priyana Soemardi SE MSi IPU ASEAN-Eng dan Ko-Promotor Dr Djoko Hadi Prayitno MSME. Tim Penguji terdiri atas Prof Dr Ir R Danardono A Sumarsono DEA PE, Prof Ir Jamasri PhD IPU ASEAN Eng, Jos Istiyanto ST MT PhD, Dr Ir Gatot Prayogo MEng, Dr Sugeng Supriadi ST MS Eng.
