berisi tentang penjelasan sifat-sifat mekanis dan biologis dari material-material yang digunakan dalam kedokteran gigi.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAKALAH BIOMATERIAL
SIFAT MEKANIS DAN BIOLOGIS
APLIKASI DENTAL
KELOMPOK 2 (KELAS GENAP)
Hafib Adifaizal - 8396
Faridha Hanum - 8398
Arum Nur Kartika Putri - 8400
Anindya Laksmi Dewi - 8402
Ayu Fresno Argadianti - 8404
Reina Parardhya Nadiawati - 8406
Alfika Dinar Fitri - 8408
Anita Fahruniza - 8310
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam konteks bahan kedokteran gigi, terdapat beberapa macam struktur
unsur, antara lain sifat mekanis dan biologis. Pada makalah ini kami mengambil topik
bahasan mengenai sifat mekanis dan biologis aplikasi dental sebagai subjek kajian
utama dan penerapannya pada bidang kedokteran gigi masa kini. Sebagai wacana,
akan dijelaskan terlebih dahulu mengenai sifat mekanis dan biologis tersebut. Yang
dimaksud dengan sifat mekanis secara umum adalah sifat yang dapat dilihat
perubahannya (bekerja secara kuantitatif), baik secara elastik yang bersifat dapat balik
maupun secara plastis ysng bersifat tidak dapat balik. Sedangkan sifat biologis,
pemilihan bahan untuk material ditekankan pada bahan yang tidak mengandung
racun, tidak menimbulkan iritasi atau alergi, dan tidak bersifat mutagen maupun
karsinogenik.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja contoh dari sifat mekanis?
2. Apa saja contoh dari sifat biologis?
3. Bagaimana aplikasi dari sifat mekanis dan biologis dalam material dental?
1.3 Tujuan
1. Untuk memperluas pengetahuan tentang material yang digunakan dalam bidang
kedokteran gigi.
2. Mengetahui contoh-contoh dari sifat mekanis dan biologis pada bahan kedokteran
gigi.
3. Mengetahui penerapan dari sifat mekanis dan biologis dalam material kedokteran
gigi.
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 SIFAT MEKANIS
2.1.1 Hardness
Hardness didefinisikan sebagai kemampuan suatu bahan untuk
menerima tekanan benda keras (Combe, 1992). Hardness dapat pula diartikan
sebagai kemampuan menahan suatu goresan, sehingga kekerasan merupakan
ketahanan terhadap indentasi. Indentasi dihasilkan pada permukaan suatu
bahan dari gaya yang diaplikasikan dari ujung tajam atau partikel abrasive
yang berasal dari interaksi sejumlah sifat. Sifat-sifat yang berhubungan dengan
kekerasan suatu bahan adalah kekuatan, batas keseimbangan, dan kelenturan.
Disamping itu kekerasan juga sebagai energi deformasi elastik atau plastik
yang diperlukan untuk mematahkan suatu bahan dan merupakan ukuran dari
ketahanan terhadap fraktur.
Kekerasan bergantung pasa kekuatan dan kelenturan, sehingga
semakin tinggi kekuatan dan semakin tinggi kelenturan (regangan plastis total)
maka semakin besar kekerasan. Intinya bahan keras umumnya kuat, namun
suatu bahan yang kuat belum tentu keras.
Ada beberapa jenis uji kekerasan, yang berdasarkan pada kemampuan
permukaan suatu bahan untuk menahan penetrasi benda tajam dibawah beban
tertentu, diantaranya Brinell, Barcol, Rockwell, Shore, Vickers, dan Knoop
(Anusavice, 2004).
Brinell Hardness test
3
Brinell hardness test merupakan salah satu uji tertua yang digunakan
untuk menentukan kekerasan logam. Dalam pengujian Brinell, sebuah bola
logam keras di tekan dengan bebabn tertentu pada permukaan bahan. Angka
kekerasan Brinell disebut Brinell Hardness Number (BHN). Sehingga semakin
kecil indentasi, semakin besar angkanya dan semakin keras bahan tersebut. Uji
brinell dalam penerapan dalam kedokteran gigi ialah dapat menentukan
kekerasan bahan bersifat logam yang digunakan dalam kedokteran gigi
(amalgam).
Rockwell Hardness Test
Rockwell hardness test hampir mirip dengan Brinell hardness test,
namun pada Rockwell hardness test digunakan bola logam atau ujung berlian
yang konus. Beberapa titik indentasi dengan ukuran yang berbeda juga
tersedia untuk menguji berbagai macam bahan, sedangkan untuk angka
4
kekerasan Rockwell disebut Rockwell Hardness Number (RHN). Karena uji
Rockwell yang mudah dilakukan dan kedalaman identasinya bisa langsung
dapat dibaca, uji ini semaikin luas penggunaannya, termasuk dalam
kedokteran gigi. Seperti berguna untuk mengevaluasi kekerasan permukaan
bahan plastik yang digunakan di Kedokteran Gigi.
2.1.2 Kekuatan Fatik
Kekuatan fatik adalah kekuatan dimana ketika sebuah material
mengalami kelelahan akibat tegangan berkali – kali. Dapat disebut juga batas
kelelahan, yaitu jumlah siklus stress karakter yang spesifik spesimen bahan
dapat menahan sebelum kegagalan alam tertentu terjadi. Dipengaruhi oleh
faktor – faktor lingkungan seperti korosi. Kekuatan fatik dapat pula disebut
juga sebagai nilai kekuatan yang diperoleh dari suatu pengukuran kegagalan
menanggung beban bila gaya ditingkatkan bertahap. Untuk bahan rapuh
dengan permukaan kasar, batas ketahanannya lebih rendah dibandingkan
dengan permukaan bahan yang terpoles dengan baik. Untuk beban tertentu
yang diaplikasikan semakin kasar permukaan bahan, semakin kecil siklus
beban yang dapat menimbulkan kegagalan.
Beberapa bahan atau piranti gigi tiruan menunjukkan kelelahan statik,
suatu gejala yang berhubungan dengan interaksi tekanan tarik konstan dengan
retakan struktur setelah jangka waktu tertentu. Larutan berair menyebabkan
degradasi korosif dari bahan keramik kedokteran gigi dengan memperpanjang
permukaan retakan setelah jangka waktu tertentu selama adanya tekanan tarik.
Braket ortodonsi dari keramik dan kawat yang diaktifkan pada bracket
mewakili suatu sistem klinis yang dapat menunjukkan kegagalan lelah statik.
Fraktur yang tertunda dari mahkota tiruan keramik gigi molar yang dipajan
siklus gaya periodik dapat menyebabkan kegagalan lelah dinamik. Bahan
restorasi kedokteran gigi dapat menunjukkan kegagalan lelah statik dan
dinamik, bergantung pada sifat beban. (Anusavice,2004)
2.1.3 Tensile stress
5
Tensile stress adalah kekuatan untuk mempertahankan diri terhadap
deformasi (perubahan) karena force or load yang mempunyai kecenderungan
untuk menarik atau menambah panjang material yang ditimpanya atau tekanan
maksimal yang diterima material bisa bertahan sebelum patah. Tensile
strength kadang-kadang juga ditulis U.T.S atau Ultimate Tensile Strength. Ini
sering diukur dengan pemberian beban tensile secara langsung pada spesimen,
untuk menjamin spesimen tercekam dengan baik maka bagian ujungnya
biasanya dibuat lebih besar daripada bagian tengah bahan yang mempunyai
ductility kecil (bahan yang dicekam). Cara lain untuk pengujian tensile
strength bahan yang getas adalah mempergunakan diametral compression test,
untuk ini disiapkan spesimen berbentuk silinder atau disk, lalu diberi beban
tekanan secara diametral. Tensile strength timbul dalam arah tegak lurus
terhadap beban yang diberi. Besarnya tensile strength dihitung dengan rumus
berikut:
=
Di mana P adalah beban untuk mematahkan atau memecah material, t dan d
masing-masing tebal dan diameter spesimen.
Kekuatan tensile akan terjadi jika dua bahan bergabung menghasilkan
gaya tarik menarik yang menimbulkan kekuatan perlekatan satu bahan dengan
bahan lain karena terjadinya kohesi (tarik menarik antara mol yang sama) dan
adhesi (tarik menarik antara molekul yang berlainan) sehingga membutuhkan
uji tarik suatu material tertentu.
Contoh kekuatan tensile di Kedokteran Gigi adalah material cetak
alginate. Bahan ini berbentuk bubuk garam alginat yang digunakan buat
mencetak gigi (bahan cetak gigi untuk pasien orthodonsi, gigi palsu, dan
beberapa jenis tambalan). kalau bubuk ini dicampur air, lama-lama jadi seperti
agar-agar. perubahan bentuk ini yang dimanfaatkan untuk membuat replika
bentuk gigi, susunannya, dan jaringan di sekitarnya. Alginat ini berasal dari
asam alginat pada ganggang (rumput laut). Tensile strength terjadi ketika
campuran air dan alginat pada saat memasuki masa setting. (Hutagalung,
2008)
6
2.1.4 Kompresi
Tekanan kompresi terjadi apabila suatu benda ditempatkan di bawah
beban yang cenderung menekan. Ketahanan internal terhadap beban disebut
tekanan kompresi. Tekanan kompresi ini bersifat menekan dan mengarah
kepada pemendekan material. Pada tekanan kompresi yang mengalami stress
maksimum dapat menyebabkan fraktur. (Combe, 2002)
Ada pula tes uji kompresi merupakan alternative uji kekuatan, selain
tensile, untuk material rapuh untuk menentukan kekuatan dengan cara
memberi beban pada material . Kompresi digunakan untuk menentukan batas
elastis, proporsional limit, titik luluh, kekuatan luluh dan, untuk beberapa
bahan, kekuatan tekan.
Kekuatan kompresi ini digunakan untuk membandingkan material
yang rapuh dan lemah pada tegangan. Material yang dibandingkan adalah
dental amalgam, resin komposit, dan semen.
Material Compressive strength (Mpa)
Enamel 384
Dentin 297
Amalgam 189
Calcium hydroxide 8
Feldspathic porcelain 149
High-strength stone 81
Resin composite 225
Zinc phosphate cement 110
7
Contoh tekanan kompresi dalam aplikasi kedokteran gigi, antara lain uji
tekanan pada mahkota jembatan dan pembuktian bahwa dalam kondisi gips
lebih banyak air maka kekuatan kompresi makin rendah (Van Noort, 2007).
2.2 SIFAT BIOLOGIS
2.2.1 Non-Iritatif
Iritasi dapat diartikan sebagai suatu radang yang terjadi tanpa campur
tangan antibody dan system imun. Contoh iritasi diantaranya adalah lesi,
ruam/kemerahan, pembengkakan, dan rasa sakit. Dalam pengaplikasian
material kedokteran gigi, material harus non-iritatif, tidak menyebabkan iritasi
baik pada pasien maupun pada tenaga medis.
Resin akrilik sampai yang sering digunakan pembuatan basis gigi
tiruan lepasan, karena harganya relatif murah, mudah direparasi, proses
pembuatannya mudah dan peralatan yang digunakan sederhana. Salah satu
jenis dari resin akrilik adalah resin akrilik rapid heat cured. Berdasarkan
petunjuk pabrik, jenis resin akrilik ini hanya memerlukan waktu selama 20
menit untuk polimerisasinya. Proses polimerisasi yang singkat tersebut akan
menyebabkan kandungan monomer sisa tinggi. Proses polimerisasi yang tidak
tepat dan benar yaitu dilakukan dalam waktu singkat akan menyebabkan
proses polimerisasi tidak sempurna, sehingga kandungan monomer sisa tinggi.
Tingginya kandungan monomer sisa tersebut karena faktor proses kuring yang
tidak adekuat Apabila monomer sisa tersebut terlepas dalam saliva akan
menyebabkan iritasi jaringan mulut, yang berupa kemerahan, pembengkakan