FABRIKASI BIOPABRIK HIDROGEL BERBASIS NATRIUM ALGINAT TERPAUT SILANG YANG MENGANDUNG SEL AKTINOMISETES UNTUK APLIKASI PRODUKSI METABOLIT SEKUNDER

Aktinomisetes dikenal sebagai produsen signifikan dari berbagai metabolit sekunder yang bermanfaat namun demikian, sistem fermentasi tradisional sering kali memiliki kendali yang tidak memadai terhadap lingkungan mikroba, yang mengakibatkan sintesis metabolit yang tidak konsisten. Penelitian ini mengembangkan biopabrik mikroba berbasis hidrogel yang mengandung aktinomisetes melalui teknologi bioprinting tiga dimensi (3D) untuk mengatasi keterbatasan ini. Hidrogel natrium alginat yang terpaut silang, menggunakan hidroksipropil metilselulosa (HPMC) sebagai polimer pendukung, dikembangkan untuk mencapai karakteristik viskositas yang sesuai untuk bioprinting berbasis ekstrusi dan untuk membentuk matriks yang tahan lama untuk imobilisasi mikroba. Sifat fisiko-kimia hidrogel dikarakterisasi secara sistematis menggunakan analisis viskositas, Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR), penilaian rasio pembengkakan, tomografi koherensi optik (OCT), kalorimetri pemindaian diferensial (DSC), dan analisis termogravimetri (TGA). Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pembentukan hidrogel sebagian besar dihasilkan dari interaksi fisik, terutama ikatan silang ionik, tanpa mengubah struktur kimia esensial polimer. Hidrogel menunjukkan porositas yang cukup, kapasitas hidrasi, dan stabilitas termal, yang mengonfirmasi kesesuaiannya sebagai matriks untuk imobilisasi mikroba. Hasil metabolit sekunder biocetak dievaluasi menggunakan analisis kualitatif metabolit sekunder yang dihasilkan oleh aktinomisetes yang diimobilisasi. Kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC) serta pengujian MS/MS menunjukkan profil kromatografi yang mengindikasikan kemungkinan adanya senyawa aktinomicin d yang dihasilkan oleh sintesis metabolit sekunder biocetak aktinomicetes, yang kemudian dikonfirmasi oleh studi resonansi magnetik nuklir ^1H (NMR). Hasilnya memvalidasi bahwa biocetak aktinomisetes mempertahankan aktivitas biosintetiknya selama prosedur bioprinting dan imobilisasi. Penelitian ini mengilustrasikan bahwa hidrogel berbasis alginat yang dibioprinting 3D berfungsi sebagai platform biopabrik mikroba yang efisien dan menawarkan metode yang layak untuk produksi metabolit sekunder yang teratur dan berkelanjutan.