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

serta rasa sakit pada mukosa.

Pemakaian gigi tiruan / denture, memungkinkan terjadinya iritasi.

Denture yang tidak pas lagi dengan mukosa rongga mulut anda akan

menyebabkan iritasi dan keradangan pada daerah sekitar gusi dan bisa jadi

menyebabkan sumber masalah pada waktu berbicara dan ketika dipakai waktu

makan. Oleh karena itu, denture harus diperiksakan secara rutin untuk

8

memastikan bahwa denture dalam kondisi yang baik dan tidak menyebabkan

iritasi bagi pemakai. lebih disarankan untuk menggunakan valplast, karena

iritasi yang mungkin disebabkan oleh valplast jauh lebih minimal daripada

denture lainnya.

Pada penggunaan perangkat orthodontic, juga dapat menyebabkan

iritasi terutama pada awal pemakaiannya. Biasanya pasien akan mengalami

lesi seperti sariawan pada mukosa. Hal ini disebabkan sifat iritatif perangkat

akibat proses adaptasi jaringan periodontal. Iritasi dapat berkurang seiring

dengan kemampuan adaptasi jaringan periodontal terhadap benda asing

(perangkat orhodontic). (Wordpress, 25/03/2010: 06.30PM)

2.2.2 Sensitivitas

Sensitivitas adalah suatu respons radang yang memerlukan partisipasi

suatu system antibodi tertentu terhadap bahan alergen yang dipertanyakan.

Kesensitifan gigi terhadap material dipengaruhi oleh umur dan jenis kelamin,

umur gigi, jumlah sklerosis yang ada, jarang terhadap pulpa, kedalam lesi

karies vs ketebalan dentin reperatif yang terbentuk.

Sensitivitas dapat diantisipasi dan diminimalkan dengan pemberian

pasta gigi desensitizing yang mengandung potassium nitrat dengan berbagai

metode pemakaian tergantung kondisi gigi dan gusinya. Efek dari pemakaian

pasta gigi ini baru dapat dirasa setelah pemakaian 4-6 minggu. Contohnya,

pada semen kalsium fosfat sebagai isolator pada tumpatan amalgam. Semen

kalsium fosfat mengurangi efek dari panas dan dingin yang tersalurkan lewat

amalgam.

2.2.3 Alergi

Alergi atau hipersensitivitas tipe I adalah kegagalan kekebalan tubuh

di mana tubuh seseorang menjadi hipersensitif dalam bereaksi secara

imunologi terhadap bahan-bahan yang umumnya imunogenik (antigenik)atau

dikatakan orang yang bersangkutan bersifat atopik. Dengan kata lain, tubuh

9

manusia berkasi berlebihan terhadap lingkungan atau bahan-bahan yang oleh

tubuh dianggap asing dan berbahaya, padahal sebenarnya tidak untuk orang-

orang yang tidak bersifat atopik. Bahan-bahan yang menyebabkan

hipersensitivitas tersebut disebut alergi. (Anusavice, 2004)

Alergi adalah sebuah reaksi yang dilakukan tubuh terhadap masuknya

sebuah "benda asing". Ketika sebuah substansi tak dikenal masuk, antigen,

tubuh serta merta akan meningkatkan daya imunitasnya untuk bekerja lebih

giat.

Alergi adalah reaksi tubuh yang berlebihan terhadap benda asing

tertentu atau yang disebut alergen.

Apabila alergen masuk ke dalam tubuh seseorang, melalui berbagai cara, baik

terhisap, tertelan, ataupun kontak dengan kulit, maka sistem kekebalan tubuh

seseorang yang memiliki alergi akan aktif dan menimbulkan reaksi yang

berlebihan. Tidak demikian halnya dengan orang yang tidak memiliki alergi,

alergen tersebut tidak memiliki pengaruh yang bermakna.

Pada bahan kedokteran gigi yang mengandung banyak komponen yang

disebut sebagai allergen, seperti kromium, kobal, merkuri, eugenol, komponen

dari bahan dasar resin, colophonioum, dan formaldehid (gigi tiruan).

(drgdondy.blogspot.com, 27/03/2010:04.00AM)

Contoh: alergi terhadap lateks

Hipersentivitas pada produk yang menggunakan lateks bisa mencerminkan

alergi pada lateks yang sebenarnya atau reaksi terhadap bahan aselerator dan

antioksidan yang digunakan dalam proses pembuatan lateks.Sarung tangan

karet lateks yang dipakai oleh dokter gigi merupakan bahan penyebab reaksi

alergi.

Selama ini, kasus alergi terbanyak adalah stomatitis, pada rongga

mulut akan timbul luka kecil dalam jumlah yang banyak. Faktor pemicu alergi

bermacam-macam, antara lain komposisi bahan, komponen toksik, produk

degradasi, konsentrasi komponen yang diserap dan itimbun, serta factor lain

yang berkaitan dengan kebocoran substansi bahan-bahan dasar.

10

Dari pemeriksaan, sering diketahui adanya kasus alergi bahan tambal

gigi yang bervariasi, dapat menyebabkan gusi menjadi kemerahan dan terasa

perih hingga panas seperti terbakar. Alergi ini tergantung pada kekebalan tiap

individu. (Wordpress, 25/03/2010: 06.30PM)

BAB III

PENUTUP

1.1. Kesimpulan

Sifat mekanis pada dental aplikasi diantaranya adalah:

a. Hardness

Merupakan suatu kemamapuan untuk menerima tekanan benda keras ataupun

untuk menahan suatu goresan

b. Kekuatan fatik

Kekuatan dimana sebuah material mengalami kelelahan akibat tegangan berkali-

kali

c. Tensile stress

Kekuatan untuk mempertahankan diri terhadap deformasi

d. Kompresi

Terjadi apabila suatu benda ditempatkan dibawah beban yang cenderung

menekan

Sifat biologis aplikasi dental antara lain :

a. Non iritatif

Bentuk iritasi local ini berupa karang gigi, gigi berlubang, susunan gigi tidak rata

atau adanya sisa akar gigi yang tidak dicabut.

b. Sensitifitas

11

Adalah suatu respon radang yang memerlukan parsitipasi suatu system antibody

tertentu terhadap bahan allergen yang dipertanyakan.

c. Alergi

Adalah kegagalan kekebalan tubuh dimana tubuh seseorang menjadi hipersensitif

dalam bereaksi secara imunologi terhadap bahan-bahan yang umumnya

imunogenik.

1.2. Saran

a. Sumber dari pembuatan makalah harus diperluas.

b. Penjelasan lebih runtut untuk makalah yang selanjutnya.

12

DAFTAR PUSTAKA

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

Combe, E.C. 1992. Sari Dental Material. Jakarta: Balai Pustaka

Van Noort, Richard. 2007. Introduction to Dental Materials. London: Elsevier

http://www.instron.us/wa/home/default_en.aspx

Hutagalung, Michael. 2008. Mengapa Begini Mengapa Begitu ala Teknik Kimia.

http//michaelhutagalung.com/2008/05/mengapa-begini-mengapa-begitu-ala-teknik-kimia/.

28/03/2010

13