Para peneliti mengembangkan biomaterial dari limbah pembuatan bir untuk membantu regenerasi tulang. Limbah yang diperoleh dari proses pembuatan bir mengandung komponen kimia utama yang ditemukan pada tulang (fosfor, kalsium, magnesium dan silika). Setelah dimodifikasi, limbah ini dapat digunakan sebagai pendukung untuk mempromosikan regenerasi tulang untuk aplikasi medis seperti pelapis prostesis atau cangkokan tulang.
Biomaterial ini merupakan hasil dari sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti dari Pusat Teknologi Biomedis Universidad Politécnica de Madrid (UPM) dan Institute of Materials Science dan Institute of Catalysis and Petrochemistry of Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Para peneliti ini berkerjasama dengan Mahou dan Createch Co, untuk mengembangkan bahan biokompatibel yang dapat digunakan sebagai pendukung regenerasi tulang dari limbah industri makanan, terutama ampas tebu (residu) dari pembuatan bir.
Bahan baru ini bisa dianggap sebagai alternatif pembuatan prostesis dari tulang domba olahan atau bahan sintetis yang lebih mahal dan cenderung berbahaya bagi lingkungan. Limbah yang diperoleh dari proses pembuatan bir mengandung komponen kimia utama yang ditemukan pada tulang (fosfor, kalsium, magnesium dan silika), dimana setelah proses modifikasi, limbah ini dapat digunakan sebagai pendukung untuk mempromosikan regenerasi tulang untuk aplikasi medis seperti Pelapis prostesis atau cangkokan tulang.
Penggunaan limbah dari industri makanan merupakan sumber besar pemulihan bahan baku yang kaya akan keanekaragaman kimia, dan sekaligus dapat mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh akumulasi limbah di lingkungan. Sejauh ini, penggunaan bahan sintetis sebagai pengganti tulang merupakan terapi yang paling banyak digunakan untuk pengobatan penyakit tulang. Strategi terapeutik didasarkan pada perancah berpori kaku yang terbuat dari bahan biokompatibel untuk digunakan sebagai cetakan.
Cetakan ini akan memberikan stabilitas mekanis dan akan mendorong pertumbuhan jaringan tulang baru yang membantu regenerasinya. Kalsium fosfat sintetis sering digunakan sebagai matriks dan pelapis untuk implan ortopedi karena kemiripannya dengan komposisi tulang. Bahan-bahan ini sering diperoleh melalui reaksi kimia dari sintesis kompleks yang menggunakan reagen beracun (misalnya benzoil peroksida benzena dan anilin) dan kalsinasi pada suhu tinggi, mendekati 1500 ° C.
Sebagai hasil dari proses ini, kita mendapatkan biokeramika tapi setelah menambahkan silikon Melalui hidrolisis TEOS dan sintering lebih dari 1.100 ° C. Tagihan di sektor pembuatan bir adalah € 2.990 juta pada tahun 2012, hampir mencakup sepenuhnya total produksi malt dan hop di negara ini. Produk yang paling umum dalam proses produksi adalah ampas tebu, ragi dan malt kering. Bagasse atau ampas tebu dibentuk dari sampah organik dari malt, tidak pernah mengalami modifikasi sesudahnya.
Inilah alasan mengapa ampas tebu dianggap sebagai subproduk, biasa digunakan untuk membuat pakan ternak dan harganya murah. Perlakuan yang diterapkan pada residu ampas tebu dalam penelitian ini memberi hasil sebagai bahan baru yang kaya akan silikon, fosfor, kalsium dan magnesium. Analisis material baru ini menunjukkan adanya pori-pori yang saling berhubungan antara 50 dan 500 mikron diameter yang serupa dengan porositas tulang cancellous.
Semua ini akan memudahkan vaskularisasi lengkap setelah implan tulang. Pendekatan pertama yang menggunakan kultur sel telah menetapkan biokompatibilitas bahan tersebut dengan menganalisis viabilitas sel dari osteoblas dengan adanya komponen bahan bubuk. Kemudian, setelah memadatkan dan menyaring bahan menjadi matriks padat 3D, kemampuan sel mirip-tulang.
Para periset juga menganalisis bagaimana bahan-bahan ini berkembang biak dan membedakan dari sel tulang dewasa yang mampu mengekspresikan penanda khas fenotip tulang seperti alkali fosfatase dan untuk melakukan sintesis kolagen dan mineralisasi matriks ekstraselular.
nik/berbagai sumber/E-6