biomaterial KG

8/10/2019 biomaterial KG

1/31

1

BLOK 7 BIOLOGI MOLEKULER

MODUL 5 BIOMATERIAL KEDOKTERAN GIGI

Disusun oleh : Kelompok 1

Khemal Ilham Rinaldy 1310015102

Jamilah Ibrahim 1310015110

Devi Sarfina 1310015105

Irmawati 1310015091

Cynthia Clarissa 1310015104

Jumiati 1310015097

Dini Sylvana 1310015107

Shalahuddin Al Amin 1310015113

Betrik Sefyana M 1310015120

Tutor : drg. Masyhudi, M.Si

FAKULTAS KEDOKTERAN

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER GIGI

UNIVERSITAS MULAWARMAN

SAMARINDA

2014


2/31

2

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

terselesaikannya laporan DKK (Diskusi Kelompok Kecil) mengenai Biomaterial

Kedokteran Gigi. Laporan ini dibuat sesuai dengan gambaran jalannya proses DKK

kami, lengkap dengan pertanyaan pertanyaan dan jawaban yang disepakati oleh

kelompok kami.

Kami mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu

kami dalam proses pembuatan laporan DKK ini. Pertama, kami berterima kasih

kepada drg. Masyhudi, M.Si selaku tutor kami yang telah dengan sabar menuntun

kami selama proses DKK.Terima kasih pula kami ucapkan atas kerja sama rekan

sekelompok di Kelompok 1. Tidak lupa juga kami berterima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu kami dalam mencari informasi maupun membuat laporan

DKK.

Akhir kata, kami sadar bahwa kesempuranaan tidak ada pada manusia oleh

sebab itu, kami mohon kritik dan saran dari pembaca untuk perbaikan di kemudian

hari. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca, baik sebagai referensi atau

perkembangan pengetahuan.

Hormat Kami,

Kelompok


3/31

3

DAFTAR ISI

Kata pengantar .......................................................................................................... i

Daftar isi ..................................................................................................................... ii

BAB 1 Pendahuluan

1.1.Latar Belakang ............................................................................................... 1

1.2.Tujuan ............................................................................................................. 2

1.3.

Manfaat ........................................................................................................... 2

BAB 2 Pembahasan

2.1Step 1 : Identifikasi Istilah Asing ................................................................... 3

2.2Step 2 : Identifikasi Masalah .......................................................................... 4

2.3Step 3 : Curah Pendapat ................................................................................. 4

2.4Step 4 : Peta Konsep ....................................................................................... 7

2.5

Step 5 : Learning Objective ............................................................................ 8

2.6

Step 6 : Belajar Mandiri. 8

2.7Step 7 : Sintesis .............................................................................................. 8

BAB 3 Penutup

3.1. Kesimpulan .................................................................................................... 27

3.2. Saran ............................................................................................................... 27

Daftar Pustaka ........................................................................................................... 28


4/31

4

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Biomaterial adalah suatu material tak-hidup yang digunakan sebagai

perangkat medis dan mampu berinteraksi dengan sistem biologis. Adanya

interaksi ini mengharuskan setiap biomaterial memiliki sifat biokompatibilitas,

yaitu kemampuan suatu material untuk bekerja selaras dengan tubuh tanpamenimbulkan efek lain yang berbahaya. Bidang biomaterial didesain untuk

memberikan pemahaman dan pengajaran di bidang fisika, kimia dan biologi dari

material, dan juga dengan berbagai bidang dari teknik secara umum seperti

matematika, kemasyarakatan, dan ilmu sosial. Sebagai tambahan, mahasiswa

yang berurusan dengan bidang ini harus mencapai pemahaman yang mendalam

dan berusaha untuk memperoleh pengalaman pada penelitian biomaterial.

Material buatan manusia meningkat sesuai dengan penggunaan aplikasinya

seperti pada drug-delivery dan terapi gen, perancah untuk rekayasa jaringan

(tissue engineering), penggantian bagian tubuh (Brody replacement), serta alat

biomedis dan aplikasi terhadap bidang kedokteran gigi. B i o mate r i a l

b e r kenaan d en g an as p ek b i d an g ma t e r i a l da r i p e r a l a t a n m ed is .

Seorang ilmuwan biomaterial berurusan dengan sifat kimia dan fisika

dari material dan kecocokannya untuk perangkat khusus. Hal tersebut

berkaitan dengan bagaimana sifat ini berubah dengan lingkungan biologis dan

bagaimana material mempengaruhi tubuh. Pembelaj aran mengenai

keterkaitan tersebut sangat penting untuk dipelajari dan sangat

berkembang pesa t saat in i. Biomater ial memperbaiki ku al it as hidup

sekaligus menyelamatkan nyawa banyak orang tiap tahunnya.


5/31

5

1.2 Tujuan

1. Mengetahui sifat mekanis dan fisik pada dental material kedokteran gigi.

2. Mengetahui material yang digunakan dalam bidang kedokteran gigi.

3. Mengetahui fungsi dental material dalam bidang kedokteran gigi.

4. Mengetahui penerapan dari sifat mekanis dan fisik dalam material

kedokterangigi.

1.3 Manfaat

Dapat memahami syarat serta sifat dari biomaterial serta cara pengujian dan

manfaat atau fungsi daripada biomaterial itu sendiri.


6/31


7/31

7

biologis

4. Lisensi : memberi izin

5. Mukosa : lapisan epitel yang menutupi/melapisi rongga mulut

6. In vitro :Penelitian yang dilakukan di dalam tabung uji/kultur di

labolatorium

7. In vivo : Penelitian yang dilakukan menggunakan subjek manusia

atau hewan

2.2 STEP 2 (IDENTIFIKASI MASALAH)

Identifikasi Masalah

1. Bahan apa saja yang digunakan untuk bahan tambalan?

2. Apa saja kriteria bahan tambal yang dapat diterima kondisi tubuh?

3. Apa saja sifat fisik bahan tambal?

4. Apa saja sifat mekanik biomaterial?

5. Bagaimana cara menguji mekanik biomaterial?

6. Bagaimana pengaruh biomaterial terhadap lingkungan rongga mulut?

7. Apa yang menyebabkan bahan tersebut tidak biokompatibel?

2.3STEP 3 (CURAH PENDAPAT)

Analisis Masalah

1. Bahan yang digunakan untuk tambalan adalah :

a. Amalgam : berwarna keperakan, mengandung merkuri yang tidak baik

untuk tubuh, tidak baik dalam estetika, campuran beberapa logam dan

merkuri. Amalgam mempunyai komponen utama liquid yang berupa

merkuri, powder yang berupa timah, tembaga, perak. Menurtu WHO

amalgam aman selama tidak tertelan tetapi ketahanannya lebih lama.

b. Komposit merupakan bahan tambal yang aman untuk digunakan karena


8/31

8

tidak mengandung merkuri, perak, tembaga yang berbahaya untuk tubuh.

Komposit juga menghasilkan estetika yang baik dan bagus.

2. Kriteria bahan tambal yang dapat diterima kondisi tubuh sebagai berikut:

Bahan tersebut tidak boleh membahayakan pulpa dan jaringan lunak

Bahan tersebut tidak boleh mengandung substansial toksik yang larut

dalam air, yang dapat dilepaskan dan diserap ke dalam sistem

sirkulasi

Bahan tersebut harus bebas dari bahan berpotensi menimbulkan

sensitivitas yang dapat menyebabkan alergiBahan tersebut tidak

memiliki potensi karsinogen

3.

Sifat fisik bahan tambal antara lain :

a. Abrasi : kekerasan bahan tersebut dari abrasi membandingkan dengan

klasifikasi tertentu

b.

Kekentalan : kosistensi bergantung pada perubahan wujudnya sebelumjadi cairan

c. Struktur dan reaksi tekanan menetukan ketepatan aplikasi bahan

d. Crepp dan aliran

e. Warna dan persepsi warna

f. Sifat solubility

4. Sifat mekanik biomaterial

a.

Brinell hardness test digunkan untuk menentukan kekerasan logam uji

berinell dalam kedokteran gigi ialah dapat menentukan kekerasan bahan

bersifat logam yang digunakan dalam kedokteran gigi.

b. Rockwll berguna untuk mengevaluasi kekerasan permukaan bahan


9/31

9

plastik di kedokteran gigi

c. Kekuatan fatik, kekuatan dimana ketika sebuah material mengalami

kelelahan akibat tegangan berkali-kali atau dapat disebut juga batas

kelelahan

d. Tensile stress, kekuatan untuk mempertahankan diri terhadap deformasi

atau perubahan

e. Kompresi, terjadi bila benda di tempatkan di bawah beban yang

cenderung menekan dan mengarah pada pemendekan materia

f. Adehsi, perlekatan bahan biomaterial ke dalam jaringan tubuh

g.

Tekanan strenght, tarik ; disebabkan benda yang memegangkan

kompresi, geser;cenderung menahan pergeseran dari satu ke yang lain,

elastis; beban dilepas kembali ke semula, plastis; perubahan bentuk yang

permanen

5.Ada beberapa uji kekerasan : berdasarkan kadar kemampuan permukaan suatu

bahan untuk menahan pentrasi benda tajam dibawah beban tertentu yaitu :

a.

Brinell : digunakan untuk menentukan kekerasan logam contohnya

amalgam

b. Rockwell : berguna untuk mengevaluasi kekerasan permukaan bahan

shore plastik

c. Barcol

d. Vickersknop

6.

Pengaruh biomaterial terhadap lingkungan rongga mulut dilihat dari segi

biologinya tidak mengandung racun, baik untuk pasien dokter dan perawat

yang bersangkutan, selain itu tidak mengiritasi rongga mulut dan tidak bersifat

alrergi dan karsinogen. Sedangkan dari segi biokompatibilitas adalah


10/31

10

berkonntak dengan jaringan lunak dalam mulut, mengisi saluran akan dan

mempengaruhi jaringan keras

7.Yang menyebabkan bahan tersebut tidak biokompatibel adalah bahan yang

tidak cocok untuk rongga mulu. Kondisi seorang pasien juga menyebabkan

bahan tidak biokompatibel dan juga kondisi seseorang berpengaruh terhadap

reaksi yang terjadi pada bahan dental

2.4

STEP 4 (PETA KONSEP)

BIOMATERIAL

JENIS-JENIS

RESPON TUBUH

UJI BAHAN

SYARAT

SIFAT

ALERGI


11/31

11

2.5

STEP 5 (LEARNING OBJECTIVE)

Identifikasi sasaran belajar

1. Jenis-Jenis Biomaterial

2. Syarat-Syarat atau Kriteria Biomaterial

3. Sifat-Sifat Biomaterial

a. Fisik

b. Mekanik

4. Pengujian dari Biomaterial

a. Mekanisme

b. Evaluasi

5. Respon Tubuh terhadap Biomaterial

2.6 STEP 6 (BELAJAR MANDIRI)

Pada step ini, kami melakukan pembelajaran mandiri secara individu dan

kelompok serta mencari jawaban learning objective dari berbagai referensi.

2.6

STEP 7 (SINTESIS MASALAH)

1. Jenis Biomaterial

a. Biomaterial sintetik

Kebanyakan biomaterial sintetik yang digunakan untuk implantasi

adalah material umum yang sudah lazim digunakan oleh para insiyur dan

ahli material. Pada umumnya, material ini dapat dibagi menjadi beberapa

kategori, yaitu : logam, keramik, polimer dan komposit.

i. Logam

Sebagai bagian dari material, logam merupakan material yang

sangat banyak digunakan untuk implantasi load-bearing. Misalnya,

beberapa dari kebanyakan pembedahan ortopedi pada umumnya


12/31

12

melibatkan implantasi dari material logam. Mulai dari hal sederhana

seperti kawat dan sekrup untuk pelat yang bebas dari patah sampai pada

total joint prostheses (tulang sendi buatan) untuk pangkal paha, lutut,

bahu, pergelangan kaki dan banyak lagi. Dalam ortopedi, implantasi

bahan logam digunakan pada pembedahan maxillofacial,

cardiovascular, dan sebagai material dental. Walaupun banyak logam

dan paduannya digunakan untuk aplikasi peralatan medis, tetapi yang

paling sering digunakan adalah baja tahan karat, titanium murni dan

titanium paduan, serta paduan cobalt-base

ii.

Polimer

Berbagai jenis polimer banyak digunakan untuk obat-obatan

sebagai biomaterial. Aplikasinya mulai dari wajah/muka buatan sampai

pada pipa tenggorokan, dari ginjal dan bagian hati sampai pada

komponen-komponen dari jantung, serta material untuk gigi buatan

sampai pada material untuk pangkal paha dan tulang sendi lutut.

Material polimer untuk biomaterial ini juga digunakan untuk bahan

perekat medis dan penutup, serta pelapis yang digunakan untuk berbagai

tujuan.

iii.Keramik

Keramik juga telah banyak digunakan sebagai material pengganti

dalam ilmu kedokteran gigi. Hal ini meliputi material untuk Mahkota

gigi, tambalan dan gigi tiruan. Tetapi, kegunaannya dalam bidang lain

dari pengobatan medis tidak terlihat begitu banyak bila dibandingkan

dengan logam dan polimer. Hal ini dikarenakan ketangguhan retak yang

buruk dari keramik yang akan sangat membatasi penggunaannya untuk

aplikasi pembebanan. Material keramik sedikit digunakan untuk

pengganti tulang sendi (joint replacement), perbaikan tulang (bone

repair) dan penambahan tulang (augmentation).


13/31

13

iv.Komposit

Biomaterial komposit yang sangat cocok dan baik digunakan di

bidang kedokteran gigi adalah sebagai material pengganti atau tambalan

gigi. Walaupun masih terdapat material komposit lain seperti komposit

karbon-karbon dan komposit polimer berpenguat karbon yang dapat

digunakan pada perbaikan tulang dan penggantian tulang sendi karena

memiliki nilai modulus elastis yang rendah, tetapi material ini tidak

menampakkan adanya kombinasi dari sifat mekanik dan biologis yang

sesuai untuk aplikasinya. Tetapi juga, material komposit sangat banyak

digunakan untuk prosthetic limbs (tungkai buatan), dimana terdapat

kombinasi dari densitas/berat yang rendah dan kekuatan yang tinggi

sehingga membuat material ini cocok untuk aplikasinya.

b. Biomaterial alam

Beberapa material yang diperoleh dari binatang atau tumbuhan

ada pula yang penggunaannya sebagai biomaterial yang layak digunakan

secara luas. Keuntungan pada penggunaan material alam untuk implantasi

adalah material ini hampir sama dengan material yang ada pada tubuh.

Menyikapi hal ini, maka terdapat bidang lain yang cukup berkembang dan

baik untuk dipahami yaitu bidang biomimetics. Material alam biasanya

tidak memberikan adanya bahaya racun yang sering dijumpai pada material

sintetik. Dan juga, material ini dapat membawa protein spesifik yang

terikat didalamnya dan sinyal biokimia lainnya yang mungkin dapat

membantu proses penyembuhan, pemulihan dan integrasi dari jaringan

(tissue). Selain itu, material alam dapat juga digunakan untuk mengatasi

masalah immunogenicity.

Masalah lain yang berkaitan dengan material ini adalah

kecenderungannya untuk berubah sifat atau terdekomposisi pada

temperatur dibawah titik lelehnya. Hal ini tentu akan membatasi proses


14/31

14

fabrikasinya menjadi material implantasi menjadi beragam bentuk dan

ukuran. Contoh dari material alam adalah kolagen, yang hanya terdapat

dalam bentuk serat, mempunyai struktur triple-helix, dan merupakan

protein yang sangat banyak terdapat pada binatang diseluruh dunia.

Sebagai contoh, hampir 50 % protein pada kulit sapi adalah kolagen. Hal

tersebut membentuk komponen yang signifikan dari jaringan penghubung

seperti tulang, tendon, ligament dan kulit. Terdapat kurang lebih sepuluh

jenis berbeda dari kolagen dalam tubuh, yaitu :

Tipe I ditemukan terutama pada kulit, tulang dan tendon

Tipe II ditemukan pada tulang rawan arteri pada tulang sendi dan

Tipe III merupakan unsur utama dari pembuluh darah.

Kolagen sudah banyak dipelajari untuk digunakan sebagai

biomaterial. Material implantasi ini biasanya dalam bentuk sponge yang

tidak memiliki kekuatan mekanik atau kekakuan yang signifikan. Material

ini sangat menjanjikan sebagai perancah untuk pertumbuhan jaringan-baru

(neotissue growth) dan tersedia juga sebagai produk untuk penyembuh

luka. Injectable collagen (kolagen yang disuntikkan atau dimasukkan kedalam tubuh) sangat banyak digunakan untuk proses augmentasi

(penambah) atau pembangun dari jaringan dermal (dermal tissue) untuk

bahan kosmetik. Material alam lain yang ditinjau masih dalam tahap

pertimbangan, termasuk karang, chitin (dari serangga dan binatang berkulit

keras seperti udang, kepiting dan lain-lain), keratin (dari rambut), dan

selulosa (dari tumbuhan).

2. Syarat Biomaterial dalam kedokteran gigi

Syarat-syarat bahan biomaterial dalam kedokteran gigi mencakup hal

berikut:

a. Bahan tersebut tidak boleh membahayakan pulpa dan jaringan lunak.


15/31

15

b. Bahan tersebut harus bebas dari bahan berpotensi menimbulkan

sensitivitas yang dapat menyebabkan suatu respons alergi .

c. Bahan tersebut tidak boleh mengandung substansi toksik yang larut

dala air, yang dapat dilepaskan dan diserap ke dalam sistem sirkulasi

sehingga menyebabkan respons toksik sistemik.

d. Bahan tersbut harus tidak mempunyai potensi karsinogen.

e. Bahan tersebut harus biokompabilitas artinya kemampuan suatu bahan

bisa menyesuaikan diri dengan lingkungan dimana bahan tersebut

tidak membahayakan.

f.

Berikatan secara permanen pada struktur gigi dan tulang.

g. Memiliki estetik yang baik sehingga tidak merubah struktur gigi dan

jaringan lainnya yang tampak.

h. Memiliki sifat yang sama dengan email, dentin, dan jaringan lainnya.

i. Dapat memicu terjadinya proses regenerasi pada jaringan yang rusak.

j. Memiliki ketahanan yang baik untuk mempertahankan siklus daya

tahan pembebanan tulang dan sendi.

3. Sifat Fisik dan Mekanis Biomaterial

a. Sifat fisik

i.Abrasi Dan Ketahanan Abrasi

Kekerasan sering kali digunakan sebagai petunjuk dari

kemampuan suatu bahan menahan abrasi atau pengikisan. Namun,

abrasi merupakan mekanisme kompleks pada lingkungan mulut

yang mencakup interaksi antara sejumlah faktor. Untuk alasan ini,

peran kekerasan sebagai suatu prediktor ketahanan abrasi adalah

terbatas. Seringkali abrasi digunakan untuk membandingkan bahan-

bahan dengan klasifikasi tertentu, seperti satu merek logam tuang

dengan merek lain jenis logam tuang campuran yang sama. Tapi


16/31

16

kekerasan kurang sahih bila digunakan untuk mengevaluasi kelas

bahan yang berbeda, seperti bahan logam dengan resin sintetik.

Keterandalan pengujian in vitro terhadap ketahanan abrasi adalah

sesuatu yang dirangcang untuk mensimulasi sedekat mungkin jenis

abrasi tertentu dimana bahan akan digunakan secara in vivo.

Meskipun demikian, pengujian keausan secara in vitro tidak selalu

memprediksi keausan in vivo secara akurat karena besarnya

kerumitan di bidang klinis. Pengikisan email oleh keramik dan bahan

restorasi lainnya tidak di ketahui. Namun, kekerasan suatu bahan

hanyalah satu dari banyak faktor yang mempengaruhi keausan

permukaan email yang berkontak dengan bahan. Faktor utama lain

termasuk tekanan gigitan, frekwensi pengunyahan, sifat abrasif

makanan, komposisi cairan, perubahan temperatur, kekerasan tiap

permukaan, sifat fisik bahan, dan ketidakteraturan permukaaan gigi

seoerti adanya alur (groove), ceruk ( Pit) atau lingir (ridge) anatomis

yang kecil. Pengikisan email gigi yang berlebihan oleh mahkota

keramik lawannya cenderung terjadi pada pasien dengan tekanan

gigit yang kuat dan permakaan keramik yang kasar. Meskipun

klinisi tidak dapat mengendalikan tekanan gigit seorang pasien,

mereka dapat memoles permukaan keramik yang aus untuk

mengurangi tingkat keausan email yang destruktif.

ii. Kekentalan

Diskusi mengenai sifat fisik bahan kedokteran gigi

terutama dititik beratkan pada sifat bahan padat tersebut yang

terpajan berbagai jenis tekanan pada temperatur ruangan atau

temperatur mulut. Namun, kebanyakan, logam- logam ini

berwujud cair pada tahap-tahap tertentu dalam aplikasinya dalam


17/31

17

bidang kedokteran gigi. Lebih jauh lagi, keberhasilan atau kegagalan

dari suatu bahan tertentu bergantung pada sifatnya dalam wujud cair

sama seperti sifatnya dalam wujud padat. Produk gipsum yang

digunakan dalam pembentukan dent "die", serta logam tuang adalah

bahan-bahan berbentuk cairan yang menjadi struktur yang padat

diluar mulut. Bahan amorf seperti malam dan resin nampaknya

padat tetapi sebenarnya cairan yang didinginkan dibawah titik normal

yang mengallir seperti plastik an mudah di bentuk (ireversibel)

atau bersifat elastik (reversible) dibawah tekanan rendah. Cara-cara

dimana bahan-bahan ini berubah bentuk atau mengalir bila dipajankan

pada tekanan adalah penting dalam penggunaannya dalam kedokteran

gigi. Penelitian perihal karakteristik aliran merupakan dasar bagi

ilmu reologi. Meskipun suatu cairan tidak dapat menahan tekanan

geser (gaya geser per unit daerah geser), kebanyakan cairan, bila

dibuat bergerak, menahan gaya beban yang membuatnya bergerak.

Ketahanan untuk bergerak disebut viskositas atau kekentalan dan

dikendalikan oleh gaya friksi internal didalam cairan. Kekentalan

adalah ukuran konsistensi suatu cairan beserta

ketidakmampuannya untuk mengalir. Cairan dengan kekentalan tinggi

mengalir lambat karena viskositasnya yang tinggi. Bahan kedokteran

gigi mempunyai kekentalan yang berbeda bila digunakan untuk

penerapan klinis tertentu. Perbedaan kekentalan ini dikenal oleh

asisten dokter gigi, dokter gig itu sendiri beserta siswa kedokteran

gigi yang membandingkan sifat aliran semen ionomer-kaca, yang

lebih kental dari semen seng fosfat, bila keduanya dicampur dengan

tepat sebagai bahan perekat. Bila suatu cairan berada berada pada

ruang diantara dua lempeng metal; maka lempeng bawah tidak dapat

bergerak dan lempeng atas digerakkan dalam kecepatan (V) tertentu,


18/31

18

maka suatu gaya (F) diperlukan untuk mengatasi tarikan yang

dihasilkan oleh friksi (viskositas dari cairan). Tekanan adalah gaya per

unit daerah yang terjadi dalam suatu struktur bila di aplikasikan

gaya eksternal. Tekanan yang dihasilkan menyebabkan terjadinya

suatu perubahan bentuk atau tegangan yang dikalkulasikan sebagai

perubahan panjang dibagi dengan panjang awal. Bila lempeng-

lempeng memiliki daerah A, tekanan geser () dapat dirumuskan

sebagai = F/A. Besarnya tegangan geser atau besarnya perubahan

bentuk adalah ( = V/d, dimana d adalah jarak kedua lempeng dan V

adalah kecepatan cairan). Untuk masing-masing perbedaan nilai F,

diperoleh nilai baru untuk V, dan suatu kurva dapat diperoleh untuk

menggambarkan gaya versus kecepatan analog dengan beban beban

versus kurva perpindahan yang berasal dari pengukuran statis pada

benda padat. Suatu cairan "ideal" menunjukkan tekanan geser yang

sebanding dengan besarnya tegangan, dan karena itu kurvanya adalah

garis lurus. Sifat seperti ini disebut newtonian. Karena kekentalan

() didefinisikan sebagai tekanan geser dibagi besarnya tegangan

(/), suatu cairan newtonian memiliki kekentalan konstan dan

menunjukkan kemiringan tekanan geser yang konstan. Viskositas

atau kekentalan diukur dalam unit MPa per detik (centipoise[cP]) dan

tentu saja semakin tinggi nilainya semakin besar kental bahan tersebut.

Misalnya air murni pada suhu 20C memiliki kekentalan 1,0 cP,

sementara kekentalan sirup manis kurang lebih 300.000cP dan kurang

lebih sama dengan bahan cetak hidrokoloid bersifat agar (281.000 cP

pada temperatur 45). Banyak bahan kedokteran gigi menunjukkan

sifat pseudoplastik. Sifat ini menunjukkan kekentalan yang semakin

berkurang dengan meningkatnya besar geseran sampai mencapai

nilai yang hampir konstan. Sifat yang berlawanan dengan


19/31

19

pseudoplastik adalah sifat dilatant. Cairan ini menjadi lebih kaku

bila tingkat perubahan bentuk meningkat. Sedangkan sifat plastik

adalah sifat dari bahan yang bersifat sampai benda padat sampai nilai

minimal tekanan geser tercapai. Saus tomat adalah contoh yang

umum. Pukulan yang keras pada botol biasanya diperlukan untuk

menghasilkan aliran yang pertama.. Kekentalan dari kebanyakan

cairan meningkat cepat dengan meningkatnya temperatur. Kekentalan

bergantung pada perubahan wujud sebelumnya dari cairan. Suatu

jenis cairan yang menjadi kurang kental dan lebih cair dibawah

tekanan, disebut tiksotropik. Pasta profilaksisis gigi, plaster,

semen resin, dan beberapa bahan cetak adalah tiksotropik. Sifat

tiksotropik dari bahan-bahan ini menguntungkan karena membuat

bahan tidak mengalir dari sendok cetak sampai dapat diletakkan diatas

jaringan mulut, sedang pasta profilaksis tidak mengalir dari

mangkuk karet sampai mangkuk berputar terhadap gigi yang akan

dibersihkan. Bila bahan-bahan diaduk cepat dan kekentalannya diukur,

nilai yang lebih rendah diperoleh bila dibandingkan bahan tersebut

tidak diapa-apakan. Kekentalan suatu bahan kedokteran gigi

menentukan ketepatannya untuk aplikasi tertentu. Sifat kurva

tekanan geser-tegangan dapat manjadi hal yang penting dalam

menentukan cara terbaik untuk memanipulasi suatu bahan.

iii. Struktur Dan Relaksasi Tekanan

Setelah suatu senyawa diubah bentuk secara permanen

(deformasi plastik), akan ada tekanan internal yang terjebak. Sebagai

contoh, dalam suatu senyawa kristal, atom-atom dalam pola ruang

geometrik berubah tempat, dan system tersebut tidak dalam

keseimbangan. Hal yang sama berlaku untuk struktur amorf, yaitu


20/31

20

beberapa molekul menjadi terlalu berdekatan dan yang lain menjadi

terlalu berjauhan setelah senyawa tersebut diubah bentuknya secara

permanen. Diketahui bahwa ternyata situasi tersebut tidaklah stabil.

Atom-atom yang berpindah tidak berada dalam posisi yang seimbang.

Melalui proses difusi wujud padat yang diatur oleh energi termal,

atom-atom tersebut perlaha-lahan kembali ke posisi seimbangnya.

Hasilnya adalah perubahan dalam bentuk dan kontur benda padat

sebagai manifestasi besar dari pengaturan kembali posisi atom atau

molekul. Bahan tersebut melengkung atau distorsi. Dilepaskannya

tekanandikenal sebagai relaksasi. Kecepatan relaksasi meningkat

dengan meningkatnya temperatur.Misalnya bila suatu kawat di

tekuk, kawat tersebut cenderung menjadi lurus kembali bila

dipanaskan sampai temperatur tinggi. Pada temperatur kamar,

relaksasi atau difusi seperti itu mungkin diabaikan. Namun sebaliknya,

ada bahan kedokteran gigi bukan kristal seperti malam, resin dan

gel, yang ketika dimanipulasi dan didinginkan, kemudian dapat

mengalami relaksasi atau distorsi pada temperatur yang meningkat.

iv. Creep Dan Aliran

Bila suatu logam dipanaskan mendekati titik leburnya

dan dipajankan pada tekanan konstan, geseran yang dihasilkan akan

meningkat sebanding dengan fungsi waktu. Creep didefinisikan

sebagai geseran plastik yang bergantung pada waktu dari suatu bahan

dibawah muatan statis atau muatan konstan. Fenomena yang

berhubungan dengan kelengkungan adalah potensi perubahan bentuk

dari struktur logam mahkota jembatan panjang pada temperatur

pembakaran porselen di bawah pengaruh masa gigi tiruan. Untuk

ketebalan tertentu, massa mahkota tiruan yang lebih tinggi biiasanya


21/31

21

mengalami tekanan fleksural yang lebih besar, jadi lebih besar

fleksural creepnya. Aliran logam biasanya terjadi begitu temperatur

mendekati beberapa ratus derajat dari kisaran temperatur lebur. Logam

yang digunakan dalam kedokteran gigi untuk restorasi tuang atau

substrat untuk vinir porselen mempunyai titik lebur yang sedikit

lebih tinggi dari temperature mulut dan karenanya tidak rentan

terhadap deformasi creep, kecuali bila dipanaskan hingga temperatur

yang amat tinggi. Pengecualian yang amat penting adalah amalgam

yang digunakan dalam kedokteran gigi, yang memiliki komponen

dengan titik lebur yang hanya sedikit diatas temperatur ruangan.

Karena kisaran leburnya rendah, amalgam kedokteran gigi dapat

mengalir perlahan pada daerah yang di restorasi, di bawah

tekanan periodik yang di pertahankan seperti yang akan terjadi pada

pasien yang mempunyai kebiasaan clenching. Karena creep

menyebabkan deformasi plastik terus-menerus, proses tersebut akan

merusak bahan restorasi. Istilah lain yang hampir sinonim dengan

creep adalah aliran. Perlu diingat kembali bahwa 'aliran' digunakan

dalam pembahasan sifat reologi dari cairan dan sekarang diterapkan

pada bahan amorf, yang tidak mengherankan bila sekarang kita

mempertimbangkan strukturnya. Silly Putty adalah contoh yang baik

untuk substansi tersebut. Bahan tersebut patah pada tingkat regangan

yang cepat, namun bila ditempatkan sebagai suatu bulatan diatas suatu

bidang datar dan dibiarkan beberaoa waktu, bahan tersebut akan

menjadi gepeng karena beratnya sendiri. Untuk menggambarkan

reologi dari bahan amorf seperti malam, umumnya istilah yang

digunakan dalam kedokteran gigi adalah 'aliran', bukan 'creep'. Aliran

dari malam adalah ukuran dari kemampuannya untuk berubah bentuk

di bawah muatan status yang kecil, bahkan dihubungkan dengan


22/31

22

massanya sendiri. Meskipun aliran atau creep dapat diukur dibawah

berbagai jenis tekanan, namun kompresi lebih sering di gunakan dalam

pengujian bahan kedokteran gigi. Sebuah silinder dengan ukuran

tertentu dipajankan terhadap tekanan kompresif tertentu untuk waktu

dan temperatur tertentu. Creep atau aliran diukur sebagai persentasi

pemendekan yang terjadi dalam kondisi pengujian ini. Creep adalah

pertimbangan penting bagi bahan kedokteran gigi apapun, yang

harus dipertahankan pada temperatur yang mendekati titik leleh untuk

periode yang diperpanjang.

v. Warna Dan Persepsi Warna

Tujuan lain dari perawatan gigi yang penting adalah

merestorasi warna dan penampilan gigi asli. Cahaya adalah radiasi

elektromagnetik yang dapat terdeteksi oleh mata manusia. Mata

sensitif terhadap panjang gelombang lebih kurang 400 (violet) sampai

700nm (merah gelap). Intensitas cahaya yang dipantulkan dan

kombinasi intensitas panjang gelombang yang ada pada pancaran

cahaya menentukan sifat penampilan (corak, nilai, dan kroma).

Aggar suatu obyek dapat dilihat, obyek harus dapat memantulkan

atau meneruskan cahaya yang diterimanya dari sumber diluar. Cahaya

yang ada biasanya polikromatik, yaitu beberapa campuran dari

berbagai panjang gelombang. Cahaya yang ada dihamburkan atau

diserap secara selektif stsu keduanya, pada panjang gelombang

tertentu.. Distribusi spektrum dan cahaya yang dipantulkan atau

diteruskan menyerupai cahaya yang terlihat, meskipun panjang

gelombang tertentu menjadi berkurang besarnya. Fenomena

penglihatan, dan istilah tertentu, dapat digambarkan dengan

mempertimbangkan respon mata manusia terhadap cahaya yang


23/31

23

datang dari suatu obyek. Cahaya dari suatu obtek yang diterima oleh

mata difokuskan pada retina dan di ubah menjadi impuls syaraf yang

diteruskan ke otak. Sel yang berbentuk konus pada retina mata,

bertanggung jawab atas penglihatan warna. Sel-sel ini mempunyai

intensitas yang diperlukan untuk melihat warna dan juga

menunjukkan suatu kurva respon yang berhubungan dengan panjang

gelombang cahaya yang ada. Karena respon syaraf menyangkut

penglihatan warna, maka stimulasi terus menerus dari satu warna

bisa menyebabkan kelelahan warna dan penurunananrespon mata.

Sinyal dari retina diproses oleh otak untuk menghasilkan persepsi

warna psiko-fisiologis. Dalam pengertian ilmiah, seseorang

mungkin menyamakan mata manusia dengan kolorimeter yang amat

sensitif membedakan warna, yaitu suatu instrumen ilmiah yang

mengukur intensitas dan panjang gelombang cahaya. Meskipun

kolorometer lebih tajam dari mata manusia dalam mengukur sedikit

perbedaan warna pada obyek berwarna, hal ini dapat menjadi tidak

akurat bila digunakan pada permukaan kasar atau melengkung. Mata

dapat membedakan antara warna yang terlihat berdampingan pada

permukaan halus atau tidak teratur, baik melengkung maupun datar.

Penggambaran verbal warna tidak cukup akurat untuk

menggambarkan penampilan gigi. Untuk menggambarkan secara

akurat persepsi kita terhadap cahaya yang dipantulkan dari

permukaan gigi atau restorasi, ada 3 variabel yang harus di ukur,yaitu

corak, nilai dan kroma. Corak, digambarkan sebagai warna

dominan dari suatu obyek, misalnya merah, hijau atau biru. Ini

mengacu pada panjang gelombang dominan yang ada di distribusi

spektrum. Nilai, adalah terang atau gelap suatu warna yang dapat di

ukur diluar corak. Corak meningkat semakin keatas lebih putih atau


24/31

24

terang dan menurun ke bawah semakin gelap atau hitam. Sedangkan

kroma, mewakili derajat kejenuhan suatu corak tertentu. Semakin

tinggi kroma, warna semakin tajam. Kroma tidak berdiri sendiri,

tetapi selalu dihubungkan dengan corak dan nilai. Dalam laboratorium

gigi, penyesuaian warana dikerjakan dengan petunjuk warna (shade

Guide) untuk memilih warna vinir keramik, inlai atau mahkota

tiruan yang akan dibuat oleh teknisi laboratorium. Dengan

menggunakan contoh-contoh warna ini dokter gigi dapat

menunjukkan warna yang dikehendakinya pada teknisi yang akan

membuat warna tersebut dilaboratorium. Karena distribusi spektrum

cahaya yang di pantulkan atau diteruskan melalui suatu obyek

bergantung pada kandungan spektrum cahaya yang ada,

penampilan suatu obyek amat bergantung pada sifat cahaya

dimana obyek tersebut dipandang. Obyek yang nampak berwarna

sama dilihat dengan satu jenis cahaya, mungkin nampak berbeda

dibawah sumber cahaya yang lain. Fenomena ini disebut

metamerisme. Struktur gigi alami menyerap cahaya pada panjang

gelombang yang terlalu pendek untuk dilihat dengan mata manusia.

Panjang gelombang ini antar 300-400nm, disebut sebagai radiasi

mendekati ultraviolet. Energi yang diserap oleh gigi diubah menjadi

cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang, sehingga

sebenarnya gigi itu sendiri sudah menjadi sumber cahaya, Fenomeni

ini disebut fluoresensi.

Sifat Solubility dan Sorption

Kelarutan dan penyerapan dilaporkan dengan 2 cara:

1. Presentasi berat material yang larut atau diserap


25/31

25

2. Berat material yang larut atau diserap per unit luas

permukaan (mis:mg/cm2).

Solubilitas = kelarutan, misalnya semen zinc phosphat lebih larut

dalam saliva dari pada air suling.

Absorpsi = penyerapan cairan oleh material padat. Misalnya:

keseimbangan absorpsi air oleh akrilik sekitar 2 %.

Adsorpsi = konsentrasi molekul pada permukaan material padat

atau cair. Misalnya: Adsorpsi komponen saliva pada

permukaan struktur gigi, adsorpsi detergen pada permukaan

model malam.

b. Sifat mekanis

Sifat mekanis adalah respon yang terukur, baik elastik (

reversibel/ dapat kembali ke bentuk semula bila tekanan dilepaskan) dan

plastis (irreversibel/ tidak dapat kembali ke bentuk semula atau tidak

elastik) dari bahan bila terkena gaya atau distribusi tekanan. Sifat mekanis

dibatasi oleh hukum-hukum mekanika, yaitu ilmu fisika yang

berhubungan dengan tekanan dan energi serta efeknya pada benda.

Pembahasan lebih berkisar pada keadaan statik, bukan pada benda dinamis

yang bergerak. Sifat mekanis utama yang akan dibahas dalam kajian

berikut adalah:

1. Perubahan bentuk elastik atau reversibel, meliputi batas

kesetimbangan, daya lenting (resilience) dan modulus elatisitas,

2. Perubahan bentuk plastis atau ireversibel, seperti persentase elongasi,

Gabungan perubahan elastik dan plastis, seperti kekakuan dan

kekuatan luluh. Namun sebelum membahas sifat-sifat ini, perlu di

pahami dulu konsep yang mendasarinya yaitu konsep tekanan dan

regangan. Tekanan Dan Regangan Tekanan adalah gaya per unit daerah


26/31

26

yang bekerja pada berjuta-juta atom atau molekul pada bidang tertentu

suatu bahan.Kekuatan suatu bahan didefinisikan sebagai besar rata-rata

tekanan dimana suatu bahan menunjukkan deformasi plastis dalam jumlah

tertentu atau terjadi fraktur dari beberapa contoh bahan pengujian dengan

bentuk dan ukuran yang sama. Bila suatu gaya eksternal bekerja pada

benda padat, terjadi reaksi untuk melawan gaya tadi yang besarnya setara

namun arahnya berlawanan dengan gaya eksternal. Gaya yang di

aplikasikan di bagi dengan daerah dimana gaya tersebut bekerja pada

benda itu adalah nilai tekanan yang dihasilkan pada struktur tersebut.

Suatu gaya tarik menghasilkan tekanan tarik (tensille stress), Gaya

kompresi menghasilkan tekanan kompresi, dan gaya geser menghasilkan

kekuatan geser. Gaya membengkokkan suatu benda dapat menghasilkan

ketiga macam tekanan pada struktur tersebut, namun pada kebanyakan

kasus, fraktur terjadi karena komponen tarikan. Pada keadaan ini, tekanan

tarik dam tekanan kompresi adalah tekanan utama, sedangkan tekanan

geser adalah kombinasi komponen terikan dan kompresi. Kapanpun

terjadi tekanan, akan menyebabkan deformasi atau regangan. Regangan

dapat bersifat elastik atau plastik atau kombinasi keduanya. Regangan

elastik dapat kembali ke bentuk semula. Regangan tersebut hilang bila

gaya di bebaskan. Regangan plastis merupakan deformasi permanen

suatu bahan yang tidak dapat kembali ke bentuk semula bila gaya di

bebaskan. Berdasarkan arah aplikasi gaya, dapat di klasifikasikan 3 jenis

tekanan. Tarikan, kompresi dan geser. Tekanan tarik disebabkan oleh suatu

beban yang cenderung meregangkan atau memperpanjang suatu benda.

Tekanan tarik selalu disertai dengan regangan tarik. Ada beberapa tekanan

tarik murni pada kedokteran gigi dan komponen-komponen tekanan

tarik dapat ditemukan bila struktur-struktur bersifat lentur meskipun

beban kompresi di aplikasikan. Tekanan kompresi adalah ketahanan


27/31

27

internal suatu benda terhadap beban bila suatu benda diletakkan

dibawah beban yang cenderung menekan atau memendekkannya. Suatu

tekanan kompresi biasanya disertai dengan regangan kompresi. Untuk

menghitung tekanan tarik dan tekanan kompresi, gaya yang

diaplikasikan di bagi dengan potongan melintang tegak lurus dengan arah

gaya. Tekanan geser adalah gaya yang cenderung menahan pergeseran dari

satu bagian suatu benda ke yang lain. Tekanan geser dapat juga

dihasilkan dengan gerak memutar atau memilin suatu bahan. Misalnya bila

suatu gaya diaplikasikan sepanjang permukaan email gigi oleh suatu

instrumen berujung tajam, sejajar terhadap pertemuan antara email dan

braket ortodonsi, braket tersebut bias terlepas karena kegagalan tekanan

geser dari bahan perekat resin. Tekanan geser di hitung dengan membagi

gaya dengan daerah sejajar terhadap arah gaya.

4. Uji bahan biomaterial

Tujuan uji biomaterial adalah untuk menghilangkan produk atau

komponen produk potensial yang dapat merugikan atau merusak jaringan

mulut atau maksilofasial.

a. Uji Primer

Uji primer terdiri atas evaluasi sitotoksik dimana bahan

kedokteran gigi dalam keadaan segar atau tanpa diproses ditempatkan

langsung pada biakan sel jaringan atau membran yang menutupi sel

jaringan biakan yang bereaksi terhadap efek dari produk atau komponen

tang merebes melalui penghalang. Banyak produk yang awalnya dianggap

bersifat sangat sitotoksik dapat dimodifikasi atau penggunanya dapatdikendalikan oleh pabrik pembuat untuk mencegah efek sitotoksik tersebut.

b. Uji Sekunder

Pada tingkat ini, produk evaluasi terhadap potensinya

menciptakan toksisitas sistemik, toksisitas inhalasi, iritasi kulit dan


28/31

28

sensitivitas serta respon implantasi. Dalam uji toksisitas sistemik seperti uji

dosis letal rata-rata untuk rongga mulut, sampel bahan yang di ujikan

diberikan setiap hari pada tikua selama 14 hari baik secara oral maupun

dimasukkan dalam makanannya. Bila 50% tikus-tikus tersebut tetap hidup,

produk tersebut lolos uji. Usaha untuk mengembangkan uji toksisitas

sistemik yang memerlukan lebih sedikit binatang sedang dikembangkan.

c. Uji Penggunaan Pra-klinis

Suatu produk dapat disetujui oleh US Food and Drug

Administration (FDA) setelah berhasil melalui uji primer dapat sekunder

berdasarkan bahwa produk tersebut tidak membahayakan manusia.

Berkaitan dengan obat-obatan, FDA amat memperhatikan bahwa uji

tersebut digunakan dengan efisien, teliti dan cermat. Namun berkaitan

dengan bahan-bahan gigi, pabrik penbuatan memiliki kesempatan sampai 7

tahun untuk membuktikan efisiensinya setelah produk tersebut dipasarkan

dengan persetujuan FDA.

5.

Respon alergi terhadap bahan kedokteran gigi

a. Alergi terhadap Produk Lateks

Pada tanggal 29 Maret 1991, FDA menerbitkan suatu buletin

sebagai tanggapan terhadap meningkatnya jumlah reaksi alergi terhadap

barang yang berhubungan dengan lateks. Thiuram adalah bahan kimia yang

digunakan dalam pembuatan benda-benda lateks, yang juga dilaporkan

menyebabkan reaksi alergi. March (1988) mengatakan bahwa komponen

polieter dalam sarung tangan karet lateks yang dipakai oleh dokter gigi

merupakan bahan penyebab.

Reaksi-reaksi tersebut bervariasi dari jenis sederhana seperti

kemerahan dan pembengkakkan sampai jenis yang lebih serius seperti

sesak nafas dan anafilaksis. Reaksi alergi sistematis yang paling serius


29/31

29

terjadi bila produk mengandung lateks, seperti sarung tangan dan isolator

karet (rubber dam), berkontak dengan membran mukosa. Untuk mencegah

reaksi negatif terhadap produk lateks ini, sarung tangan vinil atau sarung

tangan yang dibuat dari polimer sintetik lainnya bisa digunakan.

b. Alergi Stomatitis Kontak

Alergi stomatitis kontak sejauh ini merupakan reaksi negatif

yang paling sering terjadi terhadap bahan kedokteran gigi. Reaksi negatif

terlihat berupa lesi lokal atau lesi jenis kontak, tetapi dapat ditemukan pula

reaksi yang terjadi pada tempat yang jauh dari tempat bahan berkontak

(seperti gatal pada telapak tangan atau telapak kaki). Uji diagnostik yang

paling definitif untuk alergi dermatitis kontak atau stomatitis adalah uji

tempel (patch). Alergen yang diuji diaplikasikan pada kulit dengan maksud

menimbulkan sedikit daerah alergi dermatitis kontak.

Bahan kedokteran gigi mngandung banyak banyak komponen

yang seringkali dikenal sebagai alergen seperti kromium, kobalt, merkuri,

eugenol, komponen dari bahan dasar resin, colophonium dan formaldehid.

Reaksi alergi yang berkaitan dengan bahan berbasis renin mempengaruhi

tidak hanya pasien tetapi juga tenaga kedokteran gigi yang bekerja dengan

bahan-bahan tersebut.


30/31

30

BAB III

PENUTUP

3.1Kesimpulan

Pada sifat fisik dan mekanis dental material dipengaruhi oleh adanya stress

yang akan menimbulkan beberapa aplikasi gaya. Ketiganya memiliki pengaruh

besar terhadap kerja suatu benda yangmenimbulkan suatu perubahan ditunjang

dengan adanya suatu sifat mekanik :tekanan, modulus young dan dinamis serta

elastik, kekerasan, kekuatan dan juga kekentalan dan juga adanya sifat fisik yang

berperan dari sifat bahan dan warna bahan yang digunakan.

Pada penggunaan bahan-bahan material sangat bervariasi, dimana bahan-

bahan tersebut memiliki peranan ditiap-tiap kebutuhan yang berbeda. Fungsi

bahan-bahan dental juga sangat bervariasi, tergantung dengan komposisi yang

ada.

3.2

Saran

a. Sumber dari pembuatan makalah harus diperluas.

b. Penjelasan lebih runtut untuk makalah yang selanjutnya.


31/31

DAFTAR PUSTAKA

Anusavice, Kenneth J. 2004. Buku Ajar Ilmu Bahan Kedokteran Gigi. Jakarta:

EGC

biomaterial KG

Documents

Transcript of biomaterial KG