Tim PKM RE UNS Berhasil Ciptakan Terobosan Baru Berupa Coating Kateter Dari Limbah Kulit Kacang Mete

Tim PKM dari Universitas Sebelas Maret (UNS) dari Fakultas MIPA Prodi Kimia dan Farmasi yang terdiri dari lima mahasiswa (yakni Muhammad Ilham Khairuddiin, Cindy Permatasari, Magdalena Devi Suryono, Maharani Putri Wardani, dan Dwi Purbowati) berhasil membuat terobosan baru untuk meminimalisir angka penderita penyakit Infeksi Saluran Kemih (ISK).
Riset yang dilakukan ini dibimbing oleh dosen yang berasal dari Kimia yaitu Prof. Dr. Witri Wahyu Lestari, S.Si,. M.Sc., sehingga dapat menghasilkan temuan baru berupa inovasi riset dengan memanfaatkan limbah kulit kacang mete yang disebut CNSL (Cashew Nutshell Liquid) yang belum banyak digunakan dan kurang memiliki nilai jual yang tinggi hingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan material pelapis pada kateter untuk mengurangi penyakit Infeksi Saluran kemih.  
 
Motivasi dari penelitian ini berangkat dari total kasus infeksi saluran kemih yang terus terjadi dalam jumlah besar. Terdapat 180.000 kasus infeksi barunya per tahun, dimana 80% di antaranya disebabkan oleh penggunaan kateter. Infeksi ini dikenal sebagai Catheter Associated Urinary Tractus Infection (CAUTI). Bakteri ini dihasilkan oleh aliran urin dari pengguna kateter. Risiko terjadinya bakteriuria  meningkat 5-10% per hari setelah pemasangan kateter dan dapat mencapai 90-100% jika kateter digunakan dalam jangka waktu  lama. 

Bakteri penyebab infeksi saluran kemih antara lain S.Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Proteus mirabilis,  Enterobacter aerogenes, E.coli. Dan bakteri E.coli serta Staphylococcus aureus merupakan bakteri dengan persentase tertinggi yaitu 21,67% dan 43,33% sehingga dianggap sebagai penyebab utama infeksi saluran kemih.

Menurut Zhu dkk (2019), saat ini kateter komersial digunakan sebagai perangkat medis yang digunakan untuk perawatan dalam mengobati gejala pasca bedah yang berkaitan dengan prostat atau sistem genital, seperti disuria, inkontinensia urin, dan retensi urin. Namun, selama penerapan klinis pada kateter, banyak pasien yang sangat rentan terhadap infeksi saluran kemih yang langsung diberikan kepada pasien, tanpa adanya coating. Pada penelitian pelapisan kateter yang sudah ada, bahan pelapis kateter dapat memiliki sifat antifouling yang berfungsi sebagai perancah untuk impregnasi atau penempelan molekul biosidal.

Ada beberapa kateter antifouling termasuk yang populer adalah kateter yang dilapisi dengan hidrogel. Namun, dalam uji in vitro kateter lapisan hidrogel justru dapat meningkatkan laju penyumbatan urin dalam kateter. Adapun kateter lain yaitu kateter berlapis polytetrafluoroethylene (PTFE) yang memiliki sifat anti lengket yang baik melalui koefisien gesekan yang rendah, menjadikannya optimal melawan kolonisasi bakteri. Namun, hal ini kurang efektif karena pelapis lain lebih baik dalam pembentukan biofilm.
 
Usaha untuk mengurangi angka penderita ini dibutuhkan kateter jangka panjang anti infeksi tanpa efek samping dengan menekankan penurunan angka munculnya bakteri utama terjadinya ISK yaitu kateter berlapis pembawa obat dan juga Nanopartikel perak (Ag). Nanopartikel Ag (AgNPs) telah digunakan untuk menghindari infeksi mikroba dan diterapkan dalam berbagai produk kehidupan sehari-hari serta peralatan medis. Bahan utama yang digunakan dimanfaatkan dari limbah kulit kacang mete yang diolah menjadi bahan yang lebih bernilai yaitu CNSL yang di dalamnya terdapat senyawa kardanol lalu diubah menjadi poliuretan.
 
Sebagai ketua tim, Ilham mengatakan pihaknya mampu memanfaatkan bahan baku berbasis bio, yaitu kardanol dalam limbah kulit kacang mete untuk sintesis poliol baru dalam pembuatan poliuretan. Poliuretan disintesis bersamaan dengan Perfluoropolyether Polyurethane (PFPU) dan dikompositkan AgNPs sehingga menghindari perlekatan bakteri yang tidak diinginkan pada perangkat biomedis.  
 
“Penggunaan bahan dasar poliuretan pada coating kateter ini dapat menjadi solusi yang sangat efektif  dari kami untuk menggantikan poliol berbahan dasar minyak bumi dengan poliol berbasis biomassa sekaligus menjadikan tujuan keberlanjutan jangka panjang yang sangat ekonomis dan menerapkan prinsip green chemistry”. Ujar Ilham. Selain itu bahan baku CNSL juga banyak ditemukan di daerah Wonogiri dan sekitarnya yang sangat potensial dikembangkan untuk ke depannya.  
 
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, terbukti bahwa pembuatan coating dari Perfluoropolyether Polyurethane (PFPU) berbasis kardanol biomassa CNSL dapat menghambat pertumbuhan bakteri utama yaitu E. coli dan S. Aureus dengan angka hambat pertumbuhan bakteri yaitu sebesar 23,18 mm untuk E.coli dan 31,57 mm untuk S.aureus. Berikut ini merupakan gambar hasil uji nilai hambat antibakteri. 

Hasil Uji Antibakteri

Hal ini mengartikan bahwa keberhasilan produk ini dapat meningkatkan sifat hidrofobisitas ketika mengenai urin dan mengurangi pertumbuhan bakteri utama yang ada dengan harapan dapat menurunkan angka penderita ISK sehingga salah satu permasalahan kesehatan di dunia dapat teratasi.