ppt biomaterial

7/24/2019 Ppt Biomaterial

1/21

THE FABRICATION AND BIOCHEMICAL

EVALUATION OF ALUMINA REINFORCED

CALCIUM PHOSPHATE POROUS

IMPLANTS

Youn-Ki Jun, Wan Hee Kim, Oh-Kyeong Kweon, Seong-

Hyeon Hong

Dipresentasikan Oleh :

1.Auliyaun Nisak 240301121301162.Ustera Octovindra W 24030112130128


2/21

INTRODUCTION

Kalsium fosfat menjadi perhatian besar sebagai implan tulang selama

dekade ini karena bersifat : biokompatibilitas, bioaktivitas danosteoconduction. Kalsium fosfat yang banyak digunakan sebagai

biokeramik adalah : HAp {Ca10!"#$%"H$&' dan ()*C! { Ca+!"#$&'

HAp mirip dengan bagian anorganik dari matriks tulang dan stabil pada

body fluid sedangkan *C! -ukup soluble dan digunakan sebagai bio-

cements atau bone fillers.Keramik)keramik tersebut digunkan dalam

berbagai bentuk yaitu berpori, granular dandense.

Keramik kalsium fosfat berpori sangat efektif dalam mensubstitusi danmeregenerasi kerusakan tulang Kesesuaian porositas dan bioaktivitas

dalam pertumbuhan jaringan tulang untuk men-apai penggabungan

yang lengkap dengan living bones.


3/21

.alam penelitian ini :

Alumina reinforced calcium phosphate porous bodiesdibuat untuk

meningkatkan kekuatan mekanik dan menjaga bioaktivitasnya

Alumina porous bodies dibuat menggunakan sponge poliuretan dan

dua kalsium fosfat Hap dan ()*C! $, dilapisikan pada substrat

alumina berpori

!arameter yang diamati

1 Kekuatan tekan dari struktur pori nya

& /ji in)vitro dan in)vivo untuk melihat bioaktivitas dan sifat

osteoconduction


4/21

MATERIAL DAN METODE

1 intesis kalsium fosfat Hap dan ()*C! $

a etode : -o)presipitasi menggunakan Ca2"+$H&" dan

2H#$&H!"#dengan rasio Ca3! dan pH larutan

b etelah presipitasi, larutan disimpan didalam 4ater bath pada suhu

#00C atau 500C selama jam

- 6ndapan yang dihasilkan kemudian disaring dan dikeringkan

pada suhu 1000C selama jam

d Hasil serbuk kalsium fosfat dikarakterisasi menggunakan 78. dan

9*8 serta C!)A6 untuk menentukan rasio Ca3! serbuk kalsium

fosfat$


5/21

& !orous mplants

Alumina reinforced calcium phosphate porous bodiesdibuat melalui & tahap yaitu :

a pembuatan alumina porous body

b pelapisan kalsium fosfat HAp dan ()*C! $ pada alumina porous bodies

. Alumina porous body dibuat dengan mengisi polyurethane #; ppi$ dengan adukan

alumina yang terdiri dari serbuk alumina, trietilfisfat dispersant$, polivinil butiral

binder$ dan etanol solven$

. etelah kering,sponge yang sudah diisidi panaskan untuk menghilangkanstrutspolimer

pada %000C selama 1 jam kemudian disinteringpada suhu 1%000C selama & jam

. !elapisan dilakukan dengan variasi porositas

.

!elapisan keramik kalsium fosfat dilakukan dengan beberapa -ara dengan mengisialumina porous body dengan HAp atau ()*C!

. /ntuk HAp atau ()*C!, endapan kalsium fosfat di kalsinasi pada 5000C selama & jam

dengan dispersant, binder, dansolven yang sama dengan alumina

. Sinteringuntuk Hap dilakukan pada suhu 1+000C selama + jam sedangkansinteringpada

()*C! dilakukan pada suhu 11000C selama + jam

. !orositas spesimen ditentukan oleh ukuran berat dan dimensinya /kuran poridiperkirakan dari gambar 6

. /ntuk uji mekanik, spesimen dimasukan dalam mesin dengan bar persegi panjang dan

dimensi 10?10?&; mm+ dengan bagian permukaan atas dan ba4ah dari bar disusupi

dengan epo?y untuk meminimalkan efek tepi

. Kekuatan tekan diukur dengan /niversal *esting a-hine /*$ dengan ke-epatan 0;

mm3menit


6/21

+ /ji se-ara n vitro

Alumina reinforced calcium phosphate porous bodies direndam

dalam larutan 8inger @arutan Hartmann, Cheil edang, Korea$

erbuk HAp dan *C! yang sudah dikalsinasi juga di rendam

dalam larutan kemudian dibandingkan

etelah perendaman 1 g dari serbuk berpori dalam ;0 ml larutan

8inger dalam jangka 4aktu yang sudah ditentukan kemudian

komposisi larutan dianalisis menggunakan C!)A6 !erubahan fase sampel yang direndam selama perendaman dapat

ditentukan dengan menggunakan 78. dan 9*)8


7/21

# /ji se-ara n vivo

mplan yang dihasilkan berbentuk silinder dan berpori diameter % mm dan

panjang 1& mm$Ada empat kelompok implanB H, A, HC, dan AC

Keterangan : A : mplan Alumina reinfor-ed Hap dengan porositas 50>

H : mplan HAp berpori dengan porositas 50>

: umsum tulang

C : *ulang -an-ellous

HC : mplan H ditanamkan pada umsum tulang dan *ulang -an-ellousAC : mplan A ditanamkan pada umsum tulang dan *ulang -an-ellous

ebuah !endekatan -raniomedial dilakukan untuk mengekspos diaphysis dari

tulang lengan *ulang lengan antara radialis ekstensor karpi dan otot)otot

ekstensor digital lateral dipotong 1,& -m dengan tulang berosilasi mplan siap dimasukkan ke dalam kerusakan dan kemudian ditetapkan dengan

plat kompresi dinamis dan sekrup etelah penutupan jaringan lunak, kemudian dilakukan pembalutan mplan ini dipanen pada # dan 5 minggu setelah implantasi


8/21

7)ray absorptiometry dengan energi +; dan %; kD digunakan untuk

mengukur kepadatan mineral tulang .$ dari tulang lengan

-anning dilakukan pada aspek lateral tulang lengan yang dioperasikan

dengan ke-epatan pemindaian ;0 mm3s, dan ketebalan sli-e adalah 1 mm

*iga daerah dari interest 8"$ yang dianalisis: implan berpori 8"&$,proksimal 8"1$ dan distal diaphysis 8"+$ dari tulang lengan

oft4are komersial digunakan untuk menentukan densitytulang radiografi

dari tiga 8" . dari setiap sampel diukur ; kali

/ntuk pemeriksaan histologis, spesimen ditetapkan pada 10> denganbuffer formalin, dan dekalsifikasi dalam larutan de-al-ifying larutan

!lank)8y-hlo$, dan di4arnai dengan hemato?ylin dan eosin H E 6$ untuk

pemeriksaan mikroskopis optik

Analisis 78. dilakukan pada permukaan datar implan yang dibedah

membujur


9/21

RESULT AND DISCUSSION

Hasil 78. tersebut sesuai dengan

-ontoh yang telah dipublish untuk

HAp dan ()*C!

erbuk HAp dipreparasi dengan

kalsinasi pada 1+000C dan

diendapkan pada pH 11 dan disimpan

pada 500C selama jam

erbuk *C! dipreparasi dengan

kalsinasi pada 11000C dan

diendapkan pada pH


10/21

Hasil 9*8 tidak ditunjukkan$, pada serbuk HAp terdapat absorpsi

"H pada bilangan gelombang %+# dan +;%= -m)1

8asio Ca3! pada serbuk HAp yaitu 1,%= dimana rasio tersebut lebih

besar dari stoikiometri HAp yaitu 1,%


11/21

pesimen dikeraskan sintered$ pada 1%000C selama & jam Faktu pelapisan dan

sintering digunakan untuk mengontrol porositas Kerangka alumina terbentukdisekitar sponge polyurethane

Hasil 6 alumina porous bodies dengan berbagai porositas

!orositas =#>, ukuran pori G1000m dan ketebalannya G100m

Hal ini menunjukkan bah4a pori berbentuk sperik dan

terhubung sempurna dengan jarak G %00m

etelah pelapisan ; kali, spesimen memiliki porositas ,

ukuran pori G500m dan ketebalannya &;0m

!orositas spesimen berkurang menjadi 5+> dan ketebalan

meningkat seiring peningkatan 4aktu pelapisan


12/21

Hasil kekuatan mampat dari alumina porous bodies

2ilai kekuatan mampat setelah pelapisan pertama

sebesar 0,; !a Kekuatan meningkatn siring

penurunan porositas dan men-apai G11 !a pada

porositas setelah ; kali pelapisan$

!ada penelitian sebelumnya, kekuatan mampat dari HAp porous bodies berkisar

antara 0,+)+,+ !a pada porositas =;)%;> Kuat mapat dari HAp porous bodies

dengan porositas tinggi I50>$ dibuat dengan metode lain, yaitu sebesar G 1 pa

Hal ini menyatakan bah4a kekuatan mampat se-ara signifikan meningkat dengan

penggunaan alumina pada porositas yang hampir sama

/ntuk pelapisan kalsium fosfat, dipilih spesimen dengan

porositas 5+> setelah + kali pelapisan$ , dimana

memiliki kekuatan mampat sebesar G% pa dan antar

pori yang terhubung dengan baik


13/21

!orositas HAp atau *C! terlapis sebesar G50> dan memiliki morfologi yang mirip

dengan alumina porous body Antar porinya terhubung dengan baik dan ukuranporinya G 500m, serta kekuatan mampatnya G%!a

Akibatnya, kalsium fosfat yang telah dilapisi tidak meningkatkan kekuatan dari porous

bodies

!ada gambar #C, patahan permukaan HAp)-oated alumina menunjukkan bah4a

alumina struts hampir semuanya terlapisi oleh HAp dan lapisan)lapisan HAp

melekat dengan baik pada substrat alumina

Hasil 6 dari HAp atau *C! yang telah dilapisi alumina porous bodies

!elapisan dan sinteringdilakukan berulang

kali yaitu sebanyak +

kali, dimana

meningkatkan adhesi

antara kalsium fosfat

HAp dan *C!$

dengan alumina


14/21

n Ditro *est dalam larutan 8inger$

!ada grafik tersebut konsentrasi Ca&Jdan !"#+),meningkat dia4al tetapi untuk selanjutnya ada yang

menurun maupun meningkat setelah + hari

!elepasan Ca&Jdan !"#+)dari serbuk *C! lebih besar

dibandingkan dengan HAp

Konsentrasi Ca&Jyang terlepas dari HAp yang

terlapisi porous body lebih besar dari *C! yang

terlapisi porous body dan lebih banyak !"#+)yang

terlepas dari porous bodies daripada po4ders

Hasil ini menunjukkan bah4a keramik kalsium fosfat

mengalami interaksi kimia dengan alumina selama

proses pelapisan


15/21

erdasarkan data 78. dari HAp terlapis

alumina menunjukkan adanya senya4a lain

selain alumina dan HAp yang teridentifikasisebagai )*C!

)*C! diketahui memiliki kelarutan yang lebih

besar dibandingkan dengan HAp dan ()*C!

erarti, HAp bereaksi dengan alumina pada

antarmuka HAp3alumina selama proses

pemanasan dan beberapa HAp terdekomposisi

menjadi )*C!

@aju pelarutan dissolution$ dari HAp terlapis

alumina porous body yang lebih tinggi dapat

dikaitkan dengan pembentukan )*C!

!ada data tersebut tidak ada perubahan pada ()

*C! terlapis alumina porous body


16/21

n Divo *est

Group H (mplan HAp

berpori$

Implan yang dipanen pada 4 minggu dari tulang lengan

Group A (mplan Alumina

yang diperkuat HAp$

Group HBC Group ABC.

.alam Lroup H dan A,

interfa-e antara implan dan

tulang host dapat dibedakandan struktur berpori asli dari

implan jelas terlihat

edangkan dalam Lroup

HC dan AC, interfa-e

sulit dibedakan dan implandapat terisi yang ditandai

dengan keburaman dan

material yang amorf, yang

menunjukkan pembentukan

tulang baru lainnya dalamimplan

etelah 5 minggu, implan lebih konsolidasi dan interfa-e antara implan

dan tulang yang sulit untuk dibedakan pada semua group

umsum tulang dan tulang -an-ellous dapat memper-epat

pembentukan tulang baru dalam implan


17/21

. >$ dari implan pada # dan 5 minggu setelah implantasi

*anpa sumsum tulang dan tulang

-an-ellous, . group A sedikit lebih

tinggi dari group Hedangkan dengan adanya sumsum

tulang dan tulang -an-ellous, .

meningkat se-ara signifikan . di

group HC lebih besar dari pada yang lain

eskipun implan H dan A memiliki porositas 50>, namun selama

proses sintering hidroksiapatit lebih singkat dari pada alumina, yang

mengakibatkan ukuran pori yang lebih ke-il di implan H Hal inimenunjukkan bah4a luas permukaan implan H lebih besar dari implan A,

dan implan H memiliki lebih banyak ruang untuk sumsum tulang dan

tulang kanselus sehingga dapat membentuk tulang baru yang diakibatkan

oleh nilai . yang tinggi


18/21

Gambar histologis group H dan HBC

Group H setelah 4

minggu

Group H setelah 8

minggu

Group HBC setelah

4 minggu

Group HBC setelah8 minggu

Lambar histologis digunakan untuk

memeriksa respon jaringan terhadap

implan dengan dan tanpa sumsum tulang

dan tulang -an-ellous daerah putihditandai oleh panah adalah struts dari

implan dan daerah merah adalah jaringan

menyusup dan tulang diregenerasi

matriks

Pada group H, infiltrasi dari jaringanfibrosa dan sejumlah kecil matriks

tulang yang ditemukan di pori-pori

keramik pada 4 minggu. Setelah 8 minggu, matriks tulang

meningkat dan interface antara

tulang dan implan memilikikontinuitas.

Pada group HBC, tulang matriks dan osteosit mengisi

interface antara tulang dan implan pada 4 minggu. Setelah 8 minggu, group HBC memiliki kandungan mineral

yang lebih padat dari group H


19/21

!ola 78. permukaan flat dari implan yang dipanen

pada # dan 5 minggu

Lambar A : pola 78. group HC khas

untuk hydro?yapaptite diamati # minggusetelah implantasi dan tetap hampir sama

di 5 minggu !eak HAp ini sesuai dengan

HAp asli implan dengan tulang yang baru

terbentuk

Lambar : peak terbesar group ACterletak pada &%o dan +&o mun-ul di #

minggu bersama dengan pun-ak untuk

alumina Lambar C : etelah 5 minggu implantasi,

intensitas peak ini meningkat lebih lanjut

dan pola 78. menjadi sangat dekat

dengan yang ada pada tulang lengan itu

sendiri gambar .$ hal ini berarti bah4a

pembentukan tulang baru yang mirip

se-ara alami


20/21

KESIMPULAN

mplan berpori dengan osteokunduksi yang baik dan kekuatan mampat yang besar dihasilkan

dengan melapisi keramik kalsium fosfat HAp dan *C!$ kedalam alumina porous bodies

erbagai teknik pelapisan dibuat untuk mengontrol porositas alumina porous bodies dan

meningkatkan adhesi antara lapisan substrat alumina dengan kalsium fosfat

!orous implan memiliki kekuatan tekan G%!a pada porositas 50> dan antar pori terhubung

dengan -omplete !engujian pada larutan 8inger menunjukkan ion Ca&J lebih banyak

terlepas dari HAp terlapis porous body daripada *C! terlapis porous body, dimana

dihubungkan dengan pembentukan )*C! pada antarmuka HAp3alumina selama proses

pemanasan

Hasil pengukuran . dan pengamatan histologi menunjukkan ba4a implan HAp terlapis

alumina porous body memiliki kemiripan bioaktivitas dan sifat osteo-ondu-tion dengan

HAp porous implan Hal tersebut juga mengkonfirmasi bah4a sumsum tulang dan

-an-ellous bone memper-epat pembentukan tulang baru pada implan berpori

!erlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk membandingkan sifat)sifat biokimia antara

implan HAp dan *C! yang terlapis alumina porous body


21/21

*68A KAH

ppt biomaterial

Documents