In Vivo Evaluation of the Biocompatibility of Natural Hydrocolloid Hydrogel Implants for Biomedical Applications / Evaluasi In Vivo Biokompatibilitas Implan Hidrogel Hidrokoloid Alami Untuk Aplikasi Biomedis

Hydrogels are promising biomaterials for biomedical applications due to their high biocompatibility, three-dimensional structure resembling biological tissue, and their ability to gradually degrade within the body. Notably, hydrocolloid hydrogels based on natural polymers, such as porang-sago glucomannan, demonstrate significant potential for applications like drug delivery systems and tissue engineering. The biocompatibility of these materials is crucial to ensure they are well accepted by body tissues without causing adverse reactions. Therefore, this study aims to evaluate the in vivo biocompatibility of hydrocolloid hydrogel implants made from crosslinked porang-sago glucomannan using citric acid, with a focus on biomedical applications. The method used in this study involved the implantation of hydrogel implants in male mice weighing approximately 25 grams, divided into four groups: three groups with different hydrogel implant formulations and one control group without implants. After 10–20 days post-implantation, the tissue surrounding the implant was evaluated through histopathological analysis using Hematoxylin-Eosin (H&E) staining. The results showed that the hydrogel implants exhibited good biocompatibility, with a mild inflammatory response predominantly characterized by macrophages and moderate fibrotic capsule formation. No pathological signs such as necrosis or granulomas were observed in the tissue surrounding the implant. Formulations F1 and F5 demonstrated better biocompatibility profiles compared to F3, showing lower inflammatory responses. In conclusion, hydrocolloid hydrogel implants based on porang-sago glucomannan exhibit good biocompatibility potential for subcutaneous and skeletal muscle applications. However, further optimization is required to improve tissue integration and minimize the gap between the implant and surrounding tissue. This study provides a foundation for the further development of hydrocolloid hydrogels as biomaterials for biomedical applications, such as drug delivery systems and tissue engineering.

Hidrogel merupakan material biomaterial yang menjanjikan untuk aplikasi biomedis karena sifat biokompatibilitasnya yang tinggi, struktur tiga dimensi yang menyerupai jaringan biologis, dan kemampuannya untuk terdegradasi secara bertahap dalam tubuh. Terutama, hidrogel hidrokoloid berbasis polimer alami, seperti glukomanan porang-sagu, menunjukkan potensi besar untuk aplikasi seperti sistem penghantaran obat dan rekayasa jaringan. Biokompatibilitas material ini sangat penting untuk memastikan bahwa ia dapat diterima dengan baik oleh jaringan tubuh tanpa menimbulkan reaksi merugikan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi biokompatibilitas in vivo implan hidrogel hidrokoloid yang terbuat dari glukomanan porang-sagu yang dimodifikasi silang menggunakan asam sitrat, dengan fokus pada aplikasi biomedis. Metode yang digunakan dalam penelitian ini melibatkan implantasi implan hidrogel pada mencit jantan dengan berat sekitar 25 gram, yang dibagi menjadi empat kelompok: tiga kelompok dengan variasi formula implan hidrogel dan satu kelompok kontrol tanpa implan. Setelah 10-20 hari setelah implantasi, jaringan di sekitar implan dievaluasi melalui analisis histopatologi menggunakan pewarnaan Hematoksilin-Eosin (H&E). Hasil penelitian menunjukkan bahwa implan hidrogel memiliki biokompatibilitas yang baik, dengan respons inflamasi ringan yang didominasi oleh makrofag dan pembentukan kapsul fibrotik yang moderat. Tidak ditemukan tanda-tanda patologis seperti nekrosis atau granuloma pada jaringan sekitar implan. Formula F1 dan F5 menunjukkan biokompatibilitas yang lebih baik daripada F3, dengan respons inflamasi yang lebih rendah. Kesimpulannya, implan hidrogel hidrokoloid berbasis glukomanan porang-sagu menunjukkan potensi biokompatibilitas yang baik untuk aplikasi subkutan dan otot skelet. Namun, perlu dilakukan optimasi lebih lanjut untuk meningkatkan integrasi jaringan dan mengurangi celah antara implan dan jaringan sekitarnya. Penelitian ini memberikan dasar untuk pengembangan lebih lanjut material hidrogel hidrokoloid sebagai biomaterial untuk aplikasi biomedis, seperti sistem penghantaran obat dan rekayasa jaringan.