Sumber ilustrasi: Pixabay
21 Juli 2026 19.25 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [21.07.2026] Kulit manusia terus mengalami perubahan sepanjang hidup, baik akibat penuaan alami, paparan sinar matahari, maupun proses penyembuhan luka. Selama ini, para ilmuwan umumnya menilai kondisi kolagen dengan melihat perubahan yang tampak pada jaringan, seperti serat yang menipis, terputus, atau kehilangan keterhubungannya. Namun, perubahan tersebut sebenarnya merupakan tahap yang relatif akhir dari kerusakan jaringan.
Sebuah penelitian terbaru yang dipimpin oleh Hiroshima University menunjukkan bahwa kolagen ternyata mulai mengalami perubahan jauh lebih awal daripada yang selama ini dapat diamati. Studi yang dipublikasikan dalam ACS Nano pada 16 Juli 2026 menemukan bahwa keteraturan molekuler kolagen dapat mulai menghilang meskipun struktur seratnya masih tampak utuh melalui metode pencitraan konvensional. Temuan ini membuka peluang baru untuk mendeteksi kerusakan jaringan sebelum menjadi permanen.
Kolagen merupakan protein struktural utama yang menjaga kekuatan, elastisitas, dan ketahanan kulit terhadap tekanan fisik. Protein ini tersusun secara bertingkat, mulai dari molekul individual yang bergabung membentuk bundel hingga akhirnya menjadi serat yang menopang jaringan kulit. Karena memiliki susunan bertingkat tersebut, kolagen dikenal sebagai material hierarkis.
Sebagian besar metode pencitraan hanya mampu mengamati perubahan pada tingkat serat yang terlihat. Akibatnya, kerusakan yang masih terjadi pada tingkat molekuler sering kali luput dari pengamatan meskipun sebenarnya telah memengaruhi kualitas jaringan.
Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, tim peneliti menggabungkan teknik pencitraan optik beresolusi tinggi dengan spektroskopi kiroptik. Metode ini mempelajari bagaimana molekul berinteraksi dengan cahaya terpolarisasi untuk mengidentifikasi kiralitas atau orientasi struktural molekul, yaitu sifat yang menyerupai hubungan antara tangan kanan dan tangan kiri yang saling mencerminkan tetapi tidak dapat saling ditumpangtindihkan.
Kolagen memiliki keteraturan orientasi tersebut baik pada tingkat molekul maupun struktur yang lebih besar. Ketika organisasi tersebut mulai rusak, jaringan dapat kehilangan sebagian fungsi biologisnya meskipun jumlah kolagen yang tersisa masih tetap tinggi.
Para peneliti menggunakan teknik synchrotron radiation vacuum-ultraviolet circular dichroism (SR-VUVCD) dan multi-dimensional quantum cascade laser vibrational circular dichroism (MultiD-QCL-VCD). Kombinasi kedua metode tersebut memungkinkan para ilmuwan mengukur jumlah kolagen sekaligus menilai tingkat keteraturan strukturnya dalam sampel jaringan yang sama.
Analisis menunjukkan adanya perbedaan yang jelas antara banyaknya kolagen dengan kualitas organisasi internalnya. Sampel jaringan masih mempertahankan sebagian besar kandungan kolagen dan cakupan permukaannya, tetapi keteraturan kiralitas supramolekulnya telah mengalami penurunan yang signifikan.
Temuan tersebut menunjukkan bahwa keberadaan kolagen dalam jumlah besar belum tentu menandakan jaringan masih sehat. Struktur internal protein ternyata dapat mulai rusak jauh sebelum perubahan fisiknya terlihat melalui mikroskop biasa.
Katsuya Inoue, profesor di WPI-SKCM2 sekaligus salah satu penulis korespondensi penelitian, menjelaskan bahwa kolagen seharusnya tidak dipandang hanya sebagai jaringan serat yang tampak secara visual. Menurut Inoue, fungsi kolagen sangat bergantung pada organisasi yang terjadi di berbagai tingkatan struktur, dan metode korelatif yang digunakan dalam penelitian mampu mengungkap perubahan tersembunyi yang tidak dapat dideteksi hanya melalui pengamatan morfologi.
Para peneliti berharap pendekatan tersebut dapat dikembangkan menjadi kerangka analisis yang menghubungkan kiralitas molekuler, organisasi supramolekuler, dan arsitektur jaringan secara menyeluruh. Pendekatan seperti itu berpotensi membantu ilmuwan menilai kesehatan jaringan sebelum kerusakan besar terjadi dan menjadi sulit diperbaiki.
Selain memberikan pemahaman baru mengenai proses degradasi kolagen, hasil penelitian juga dinilai dapat dimanfaatkan dalam penelitian penyembuhan luka, pengembangan terapi regeneratif, hingga perancangan biomaterial yang dirancang untuk meniru atau berinteraksi dengan jaringan biologis manusia.
Kolaborasi penelitian ini melibatkan Ali Haider, Yusuke Kochi, Andrew K. Schulz, Kuya Aoyama, Aiko Sada, Hisako Sato, Elisabetta Matsumoto, Malcolm Kadodwala, Koichi Matsuo, dan Katsuya Inoue. Tim berasal dari Hiroshima University, Max Planck Institute for Intelligent Systems, Kyushu University, Kumamoto University, Ehime University, Georgia Institute of Technology, serta University of Glasgow.
Temuan terbaru menunjukkan bahwa kerusakan kolagen dapat dimulai pada tingkat molekuler jauh sebelum muncul perubahan yang terlihat pada jaringan kulit. Dengan memadukan teknik pencitraan optik dan spektroskopi kiroptik, para peneliti berhasil mendeteksi hilangnya keteraturan struktural kolagen meskipun jumlah proteinnya masih tetap tinggi. Penelitian ini membuka peluang untuk mengembangkan metode diagnosis yang lebih dini dalam menilai kesehatan jaringan sekaligus mendukung pengembangan terapi regeneratif dan biomaterial di masa depan.
Diolah dari artikel:
“Scientists detect hidden skin damage before it becomes visible” oleh International Institute for Sustainability with Knotted Chiral Meta Matter (SKCM2). (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260716023554.htm
