Mahasiswa ITB Kembangkan Smart Hydrogel yang Dapat Memantau Kondisi Luka melalui Perubahan Warna

Oleh Raisya Haya Sajidah - Mahasiswa Farmasi Klinik dan Komunitas, 2024

Editor M. Naufal Hafizh, S.S.

Tim PKM-RE Shot Nano Cure ITB saat mempersiapkan pengembangan smart hydrogel berbasis bahan alam untuk pemantauan luka.

BANDUNG, itb.ac.id — Mahasiswa Institut Teknologi Bandung (ITB) mengembangkan smart hydrogel berbasis bahan alam yang dirancang untuk menggabungkan fungsi perawatan dan pemantauan kondisi luka dalam satu material. Hidrogel tersebut memanfaatkan perubahan warna untuk menunjukkan perubahan pH pada lingkungan luka sehingga berpotensi membantu pemantauan kondisi luka secara lebih sederhana tanpa memerlukan alat khusus sebagai indikator awal.

Inovasi tersebut dikembangkan oleh tim Shot Nano Cure melalui Program Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM-RE). Penelitian ini berangkat dari kebutuhan akan material perawatan luka yang tidak hanya berfungsi sebagai penutup, tetapi juga mampu memberikan informasi mengenai perubahan kondisi lingkungan luka selama proses penyembuhan.

Tim memanfaatkan antosianin sebagai indikator visual karena memiliki kemampuan berubah warna pada kondisi pH yang berbeda. Pendekatan tersebut diharapkan dapat membuka peluang pengembangan material yang membantu pasien maupun tenaga kesehatan mengamati perubahan kondisi luka secara lebih mudah. Penelitian saat ini masih berada pada tahap pengembangan dan pengujian laboratorium.

Shot Nano Cure menjadi salah satu tim yang mempersiapkan diri mengikuti Penilaian Kemajuan Pelaksanaan PKM (PKP2) 2026 pada 14–19 September 2026. Sebanyak 1.121 judul PKM dari berbagai perguruan tinggi di Indonesia dijadwalkan mengikuti tahap penilaian tersebut.

Tim diketuai oleh Nuri Syamsiah dari Program Studi Sains dan Teknologi Farmasi. Ia bekerja bersama Ziyadatul Ilma dan Livia Destari yang juga berasal dari Sains dan Teknologi Farmasi, serta Raisya Haya Sajidah dari Farmasi Klinik dan Komunitas. Penelitian ini dibimbing oleh Dr. apt. Yuda Prasetya Nugraha, S.Farm., M.Si.

Dalam penelitiannya, tim mengembangkan formulasi smart hydrogel dengan memadukan polimer, nanopartikel, dan bahan alam. Polivinil alkohol (PVA) dan natrium alginat digunakan sebagai basis hidrogel, kemudian dikombinasikan dengan nanopartikel perak (AgNPs), ekstrak daun binahong (Anredera cordifolia), mukus ikan lele (Clarias batrachus), dan antosianin.

Ide tersebut berawal dari keinginan tim mengembangkan material luka yang tidak hanya berfungsi sebagai media perawatan. Tim melihat bahwa perubahan lingkungan pada luka dapat memberikan informasi yang penting selama proses penyembuhan. Salah satu parameter yang dipilih untuk diamati adalah perubahan pH.

Alih-alih menggunakan alat khusus untuk memberikan indikasi awal, tim memanfaatkan karakteristik antosianin yang dapat berubah warna dalam lingkungan dengan tingkat pH berbeda. Sifat tersebut kemudian diintegrasikan ke dalam hidrogel sehingga perubahan lingkungan dapat diamati melalui perubahan warna material.

“Awalnya kami ingin membuat material luka yang tidak hanya berfungsi untuk membantu proses perawatan, tetapi juga bisa memberikan informasi mengenai kondisi luka. Dari situ kami melihat potensi perubahan warna antosianin terhadap pH untuk dikembangkan sebagai indikator visual dalam smart hydrogel,” kata Nuri.

Kemampuan memberikan respons visual tersebut menjadi salah satu karakteristik utama yang dikembangkan Shot Nano Cure. Antosianin tidak hanya digunakan sebagai komponen tambahan, tetapi juga dimanfaatkan sebagai indikator perubahan pH yang dapat diamati melalui warna hidrogel.

Untuk mendukung fungsi perawatan luka, formulasi tersebut juga menggunakan AgNPs dan ekstrak A. cordifolia yang diteliti potensinya dalam memberikan aktivitas antibakteri. Tim mengujinya terhadap dua jenis bakteri, yakni Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa.

Sementara itu, penggunaan mukus ikan lele menjadi salah satu komponen yang dioptimalkan dalam formulasi. Tim menggunakan tiga konsentrasi mukus, yakni 2,5%, 5%, dan 7,5%, untuk mengamati pengaruhnya terhadap karakteristik hidrogel.

“Kami mencoba beberapa konsentrasi mukus karena penambahan bahan tersebut dapat memengaruhi karakteristik hidrogel yang dihasilkan. Jadi, kami perlu melihat formulasi mana yang memberikan karakteristik paling sesuai dengan parameter penelitian kami,” ujar Ziyadatul.

Setelah formulasi dibuat, tim melakukan serangkaian pengujian terhadap masing-masing hidrogel. Pengujian mencakup karakteristik fisikokimia dan morfologi, kemampuan menyerap cairan, aktivitas antioksidan, serta aktivitas antibakteri.

Pengujian juga dilakukan pada beberapa kondisi pH untuk mengamati respons warna hidrogel. Perubahan tersebut tidak hanya diamati secara visual, tetapi juga diukur menggunakan nilai ΔE dan diklasifikasikan berdasarkan skala NBS. Dengan pendekatan tersebut, perubahan warna dapat dievaluasi secara kuantitatif sebagai bagian dari pengembangan hidrogel sebagai indikator visual.

“Bagian yang cukup menarik bagi kami adalah melihat bagaimana perubahan pH dapat memengaruhi warna hidrogel. Perubahan yang terlihat secara langsung kemudian perlu kami pastikan melalui pengukuran, sehingga hasilnya tidak hanya berdasarkan pengamatan visual,” ujar Livia.

Sampel pengujian smart hydrogel pada berbagai tingkatan kondisi pH untuk mengamati perubahan warna indikator visual.

Bagi tim Shot Nano Cure, penelitian tersebut juga menjadi kesempatan untuk menggabungkan pengetahuan dari latar belakang bidang farmasi yang berbeda. Setiap anggota terlibat dalam berbagai tahapan penelitian, mulai dari persiapan bahan, formulasi, pengujian, hingga pengolahan data.

“Menjalankan PKM sambil mengikuti perkuliahan menjadi tantangan tersendiri bagi kami. Kami harus membagi waktu antara kegiatan akademik, penelitian, dan persiapan luaran. Dari proses ini, kami belajar bahwa penelitian tidak hanya membutuhkan ketelitian, tetapi juga kerja sama dan komunikasi antaranggota,” tutur Raisya.

Saat ini tim juga tengah mempersiapkan diri menghadapi PKP2 sebagai salah satu tahapan evaluasi pelaksanaan PKM 2026. Dalam tahap tersebut, mahasiswa akan memaparkan perkembangan kegiatan beserta luaran penelitian yang telah dihasilkan.

Bagi tim, PKM tidak hanya menjadi wadah untuk menghasilkan produk penelitian, tetapi juga kesempatan untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh selama perkuliahan dalam menjawab persoalan nyata melalui pendekatan ilmiah.

Selain mendapat pendampingan dari Dr. apt. Yuda Prasetya Nugraha, tim juga berkonsultasi dengan sejumlah dosen lain di ITB sesuai dengan kebutuhan penelitian, mulai dari formulasi dan karakterisasi smart hydrogel, pelaksanaan pengujian, hingga pengolahan dan interpretasi data. Masukan tersebut digunakan untuk mengevaluasi tahapan penelitian dan menentukan langkah pengembangan berikutnya.

Ke depan, tim berharap penelitian dapat dilanjutkan dengan pengembangan formulasi dan pengujian lebih lanjut. Smart hydrogel tersebut diharapkan dapat menunjukkan potensinya sebagai material yang menggabungkan fungsi perawatan dan pemantauan kondisi luka melalui indikator visual yang sederhana.

“Kami berharap penelitian ini tidak berhenti pada tahap pengembangan di laboratorium. Ke depannya, kami ingin smart hydrogel ini dapat terus dikembangkan melalui pengujian yang lebih lanjut sehingga potensinya sebagai material untuk membantu perawatan dan pemantauan kondisi luka dapat semakin terlihat,” ujar Livia.

#itb #pkm #pkm re #mahasiswa itb #inovasi #riset mahasiswa #smart hydrogel #teknologi kesehatan #perawatan luka #farmasi #bahan alam #nanoteknologi #penelitian #sdg 3 #kehidupan sehat dan sejahtera #sdg 4 #pendidikan berkualitas #sdg 9 #industri inovasi dan infrastruktur #sdg 12 #konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab