Gel-saliva di mulut: polimer baru “tetes demi tetes” melembabkan mulut selama xerostomia

Tim dari Purdue mempresentasikan "gel saliva" yang dapat diisi ulang berdasarkan polimer PHEMA (poli(hidroksietil metakrilat)). Gel ini menyerap saliva buatan, lalu melepaskannya langsung di dalam mulut selama berjam-jam - dengan kecepatan yang hampir sama dengan saliva alami saat istirahat. Dalam pengujian, gel tersebut mengembang sekitar 400% dalam 6 jam, melepaskan hampir seluruh pasokannya dalam 4 jam pada suhu 37 °C, mempertahankan efisiensi sekitar 97%, dan bekerja setidaknya selama 5 siklus "pengisian-pengosongan". Tidak ada toksisitas mukosa yang terdeteksi dalam kultur sel. Ide ini ditujukan untuk pasien dengan xerostomia (mulut kering) setelah terapi radiasi, hemodialisis, dan kondisi lainnya. Penelitian ini dipublikasikan di ACS Applied Polymer Materials.

Latar belakang

Xerostomia adalah sensasi subjektif mulut kering; sering disertai hiposalivasi objektif (berkurangnya produksi air liur). Laju aliran saliva normal tanpa stimulasi pada individu sehat adalah ~0,3–0,4 ml/menit, dan ≤0,1 ml/menit menunjukkan hiposalivasi; kelenjar ludah mengeluarkan 0,5–1,5 liter air liur per hari. Defisiensi saliva menyebabkan karies, kandidiasis, gangguan pengecapan, bicara, dan menelan, nyeri, serta gangguan tidur.

• Seberapa umumkah kondisi ini dan siapa yang lebih sering mengalaminya? Pada populasi umum, perkiraannya sangat bervariasi (karena metode yang berbeda), tetapi xerostomia merupakan gejala umum pada lansia. Yang paling rentan adalah pasien setelah terapi radiasi kepala dan leher (hingga ~80% mengalami kekeringan parah selama perawatan, banyak yang bertahan selama berbulan-bulan dan bertahun-tahun), penderita sindrom Sjögren, pengguna polifarmasi (obat antikolinergik/psikotropika), penderita diabetes, dan menjalani hemodialisis.
• Mengapa "semprotan" dan kumur tidak memberikan perlindungan jangka panjang? Kebanyakan pengganti air liur cepat dibilas dan memberikan kelegaan jangka pendek. Sialogogue medis (pilokarpin, cevimelin) tidak efektif untuk semua orang dan memiliki efek samping; neurostimulan dan pendekatan regeneratif masih terbatas dalam ketersediaan/data. Oleh karena itu, dibutuhkan reservoir kelembapan lokal yang dapat menjaga kenyamanan selama berjam-jam, dengan dosis cairan yang dikeluarkan "seperti air liur alami".
• Apa yang dimaksud dengan "pengiriman target"? Pada orang sehat, aliran saliva tanpa stimulasi berada tepat di kisaran 0,3-0,4 ml/menit; keinginan untuk menyesuaikan laju pelepasan saliva mendekati nilai ini membuat sensasi bantuan terasa alami (tanpa "serangan" dan pengeringan berlebih).
• Alasan dipilihnya PHEMA. Poli(hidroksietil metakrilat) adalah hidrogel klasik dengan banyak gugus –OH, biokompatibel, dan telah lama digunakan dalam lensa kontak lunak (yaitu yang selalu bersentuhan dengan membran mukosa sensitif). Poli(hidroksietil metakrilat) menyerap air/larutan, mengikatnya dengan ikatan hidrogen, dan dapat melepaskan isinya secara perlahan – sifat-sifat yang ideal untuk peran "reservoir saliva".
• Bagaimana hal ini sesuai dengan praktik saat ini? Saat ini, solusinya meliputi langkah-langkah higienis, "pengisian ulang" secara berkala dengan pengganti air liur, stimulasi dengan permen karet/asam, pilokarpin/sevimelin dengan fungsi kelenjar yang utuh, pencegahan karies dan infeksi jamur. Hidrogel oral isi ulang secara logis melengkapi lini ini sebagai pengobatan lokal yang tahan lama, terutama untuk pasien dengan hiposalivasi pasca-radiasi, kekeringan di malam hari, atau dengan beban jangka panjang (perjalanan, kuliah, shift).

Apa yang mereka hasilkan?

Buat reservoir hidrogel lunak yang ditempatkan pasien di rongga mulut (misalnya, dekat pipi):

1. “isi” dengan air liur buatan terlebih dahulu;
2. Biarkan cairan keluar perlahan, menjaga kelembapan dan pelumasan yang nyaman.
   Material - PHEMA: polimer hidrofilik dengan banyak gugus -OH, "bersahabat" dengan air, membentuk jaringan elastis, dan menahan cairan berkat ikatan hidrogen.

Bagaimana cara kerjanya?

• Film PHEMA menyerap air liur buatan dan berubah menjadi keadaan hidrogel.
• Di dalam mulut (≈37 °C), gel secara bertahap "menyusut" dan melepaskan cadangannya. Pada awalnya, pelepasannya lebih cepat (penulis memperkirakan ~0,3 ml/menit), kemudian menjadi stabil; koridor target untuk kenyamanan adalah 0,3–0,7 ml/menit (ini kira-kira laju salivasi tanpa stimulasi pada orang sehat).

Apa yang diukur?

• Pembengkakan: hingga ≈400% dari volume asli dalam 6 jam.
• Pemulihan: Hampir semua stok dalam ≈4 jam pada suhu 37°C; stabilitas ≈97% selama 5 siklus berturut-turut.
• Penggunaan kembali: gel “diisi ulang” dengan hati-hati dan dinamika yang sebanding diperoleh lagi.
• Biokompatibilitas: Media gel yang dikondisikan tidak menghambat pertumbuhan keratinosit oral; tidak ditemukan sitotoksisitas yang signifikan.
• Mekanika: gel jauh lebih lembut daripada pipi (modulus Young adalah ratusan kPa dibandingkan megapascal untuk selaput lendir) - petunjuk penting untuk penyesuaian kekakuan dan kenyamanan lebih lanjut.

Mengapa hal ini perlu?

Xerostomia (10–30% dewasa, lebih umum pada lansia; sering terjadi setelah terapi radiasi kepala dan leher, kemoterapi, hemodialisis) mengganggu kemampuan bicara, menelan, kebersihan mulut, dan meningkatkan risiko infeksi. Solusi yang ada saat ini—semprotan/obat kumur, stimulan mengunyah, neurostimulan, obat sistemik—memberikan efek jangka pendek atau invasif/mahal. Reservoir hidrogel menjanjikan hidrasi berkelanjutan selama beberapa jam tanpa perlu sering "menghisap-hisap".

Apa bedanya dengan "air liur buatan" biasa?

Pengganti klasik cepat terbilas. Di sini, material tersebut mengurangi keluaran cairan dan mengisi ulang, yang berpotensi menyederhanakan penggunaan sehari-hari (misalnya, selama kelas panjang, perjalanan, atau tidur).

Apa berikutnya?

Sejauh ini, semua pengujian dilakukan di laboratorium. Para penulis langsung menyatakan bahwa pengujian realistis di mulut akan segera dilakukan: dengan mikrobiota, perubahan suhu dan pH, gesekan, percakapan/makanan, dengan penilaian faktor bentuk (ukuran, fiksasi, kenyamanan), keamanan, dan masa pakai. Secara paralel, perlu dipahami komposisi saliva buatan yang optimal, dan apakah gel tersebut mengubah persepsi/diksi rasa.

Pembatasan

• Bukan klinik. Efisiensi maupun kenyamanan bagi masyarakat belum terbukti.
• Mekanika dan ergonomi. Gel terasa lebih lembut daripada kain - nyaman, tetapi dapat berubah bentuk; geometri/penahan yang dibutuhkan masih dalam proses pemilihan.
• Kebersihan dan pemeliharaan: Penggunaan kembali memerlukan tata cara pembersihan/penggantian yang jelas untuk menghindari penumpukan biofilm.

Sumber: Debnath S. dkk. Poly(hydroxyethyl methacrylate) Saliva-Gel: Larutan Berbasis Polimer untuk Pengobatan Xerostomia, ACS Applied Polymer Materials, daring 17 Juli 2025. DOI: 10.1021/acsapm.5c00881