Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel Berpori untuk Aplikasi Biomedis

Sintesis dan Karakterisasi Silika Gel Berpori untuk Aplikasi BiomedisFranciska JubilateH23111005Biomaterial adalah salah satu bahan yang sering digunakan sebagai pengganti dari bagian tubuh dan struktur antomi manusia.Hal ini karena bahan-bahan tersebut memiliki sifat yang tidak merugikan tubuh.Bahan yang sering digunakan adalah polimer yang memiliki berat molekul yang tinggiMisalnya poli etilen, polikaktida, poli asam akrilik dll.Latar Belakang

Agar dapat digunakan sebagai bahan yang dapat diobligasikan pada tulang, bahan tersebut harus memiliki lapisan apatit pada permukaan tulang ketika didalam tubuh.

Salah satu bahan biomaterial yang menarik untuk dikembangkan adalah hidroksi apatit (Ca10 (Po4)6 (OH)2.Bagaimana sintesis dari silika gel agar dapat digunakan sebagai bahan pengganti anatomi tubuh?Bagaimana pengaruh dari variasi suhu dan konsentrasi asam akrilik terhadap karakteristik kristal HAP yang terbentuk pada permukaan silika yang dihasilkan?Bagaimana pengaruh dari perendaman silika gel pada larutan simulasi cairan tubuh (SBF) terhadap pembentukan kristal HAP pada permukaan silika yang dihasilkan?

Rumusan Masalah

Untuk mengetahui sintesis dari silika gel agar dapat digunakan sebagai bahan pengganti anatomi tubuh.Untuk mengetahui pengaruh dari variasi suhu dan konsentrasi asam akrilik terhadap karakteristik kristal HAP yang terbentuk pada permukaan silika yang dihasilkan.Untuk mengetahui pengaruh dari perendaman silika pada larutan simulasi cairan tubuh (SBF) terhadap pembentukan kristal HAP permukaan silika.

Tujuan Penelitian

Silika Silika adalah senyawa hasil polimerisasi asam silikat yang tersusun dari rantai satuan SiO4 tetrahedral dengan rumus umum SiO2. Dialam senyawa silika banyak ditemukan pada pasir, kuarsa gelas/kaca.

Tinjauan PustakaTEOS merupakan senyawa dengan wujud cairan dan tidak berwarna.TEOS termasuk kedalam senyawa silikon ester.Etil silikat biasanya digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan cat dan sebagai pelekat dalam able ve kaca dan logam.TEOS dapat dibuat dengan beberapa raksi diantaranya ialah reaksi langsung dari Si, sintesis Van Ebelmen dan transesterfikasi.Tetra Etil Orto Silikat( TEOS) atau asam akrilikA.Prefarasi silika Gel

- dihidrolisis dengan H2O dan - dipanaskan 700 c asam nitrat - ditambahkan dalam - + Asam nitrat pH 2 larutan TEOS

-dipanaskan dengan variasi suhu (40,50 dan 90 C) selama 20 jm, ditutup. - direndam dlm air dan etanol(50:50) -dioven selama 2 jam pada 80 C -dipanaskan pada 400 C dgn tingkat pemanasan 1 C/ menit selama 2 jam. Cara KerjaTEOSAsam AkrilikLarutan TEOSSilika gelSilika gel hasil sinter dikarakterisasi dengan XRD menggunakan selfert JSO- BEBYEREX-2002 dengan ukuran 0,02pada tingkat 1/menit dan discen pada kisaran 0-60 2teta pada plat datar geometri dengan radiasi CuB. Karakterisasi Silika GelSBF dibuat dengan melarutkan NaCl, KCl, CaCl2, NaHCO3, glukosa, MgCl2.6H2O, Na2HPO4, KH2PO4, MgSO4.7H2O kedalam air suling dan larutan penyangga pH 7,3 pada suhu 37 C .Silika hasil preparasi direndam dalam SBF kemudian di karakterisasi dengan menggunakan FT-IR dan XRD.C. Pembuatan larutan simulasi cairan tubuh (SBF)Sintesis didasarkan pada persiapan silika gel sebagai polimer anorganik yang dihasilkan dari hidrolisis dan polikondensasi dari silikon alkoksida dengan adanya polimer inert, dengan metode sol gel.Pada suhu rendah proses sol gel dapat membentuk gel sendiri, tetapi pada suhu tinggi pembentukan gel berkurang.Pembentukan gel yang tinggi akan menyebabkan konsentrasi kelompok Si-OH juga tinggi pada permukaan sampel sehingga dapat menyebabkan adanya HAP nukleasi.PembahasanSpektrum FT-IR

FT-IR spectra of the silica gel sample surfaces soaked in SBF showed apatite formation after 168 hours of immersion.

Gambar a,b,c menunjukan sfktrum FT-IR dari silika gel pada beberapa konsentrasi asam akrilik dan variasi suhu. Dari spektrum ini puncak serapan pada 470 dan 810 cm-1 adalah serapan untuk Si-O-Si yang merupakan vibrasi bending, pada daerah serapan 1100 cm-1 adalah serapan vibrasi Si-O dan 960 cm-1 vibrasi untuk Si-OH. Serta terdapat puncak yang tajam pada daerah 3400-3450 cm-1 yang berasal dari kelompok hidroksi dari permukaan silika yang telah mengalami hidolisis dan polikondensasi TEOS dengan airSpektrum XRD

Gambar 4 menunjukan film tipis dari XRD sampel pada berbagai suhu (40,50.90C) sebelum direndam dalam SBF. Gambar 5 menunjukan spektrum setelah perendaman dalam SBF selama 168 jam. Dari gambar dapat dilihat bahwa setelah melalui perendaman maka silika gel sinter membentuk fasa apatit pada permukaannya dalam cairan tubuh simulasi.

Komposit asam akrilik /TEOS disintesis menggunakan metode sol gel.Dengan adanya perendaman silika pada larutan simulasi cairan tubuh (SBF) maka mempercepat proses terjadinya pembentukan kristal HAP permukaan silika.Pengaruh dari variasi suhu dan konsentrasi asam akrilik berbanding lurus dengan pembentukan HAP pada permukaan silika.Kesimpulan