A. RESIN KOMPOSIT

Resin komposit adalah bahan matriks resin yang di dalamnya ditambahkan

pasianorganik (quartz, partikel silica koloidal) sedemikian rupa sehingga sifat-sifat

matriksnyaditingkatkan.Resin komposit merupakan bahan restorasi adhesif yang dapat

berikatan dengan jaringankeras gigi melalui dua system bonding (ikatan), yaitu ikatan

email dan ikatan dentin. Kekuatanikatan resin komposit terhadap email dengan system

etsa asam seperti yang diperkenalkan oleh Buonocore sejak tahun 1955 sudah terbukti

dapat bertahan untuk jangka waktu yang lama. Etsaasam pada email akan membentuk

mikroporositas pada permukaan email yang dapat diisi dengan bonding agent ,

sehingga terbentuk ikatan mikromekanis antara resin komposit dengan email. (Power,

2003)

Kebanyakan bahan komposit menggunakan monomer yang

merupakan diakrilat aromatik atau alipatik. Bisphenol-A-Glycidyl

Methacrylate (Bis- GMA), Urethane Dimethacrylate (UDMA), dan

Trietilen Glikol Dimetakrilat (TEGDMA) merupakan Dimetakrilat yang

umum digunakan dalam resin komposit (Gambar 1). Monomer dengan

berat molekul tinggi, khususnya Bis-GMA amatlah kental pada temperatur

ruang (250C). Monomer yang memiliki berat molekul lebih tinggi dari

pada metilmetakrilat yang membantu mengurangi pengerutan polimerisasi.

Nilai polimerisasi pengerutan untuk resin metil metakrilat adalah 22 % V

dimana untuk resin Bis-GMA 7,5 % V. Ada juga sejumlah komposit yang

menggunakan UDMA ketimbang Bis-GMA. (Power, 2003)

Bis-GMA dan UDMA merupakan cairan yang memiliki kekentalan

tinggi karena memiliki berat molekul yang tinggi. Penambahan filler

dalam jumlah kecil saja menghasilkan komposit dengan kekakuan yang

dapat digunakan secara klinis. Untuk mengatasi masalah tersebut,

monomer yang memiliki kekentalan rendah yang dikenal sebagai

pengontrol kekentalan ditambahkan seperti metil metkrilat (MMA), etilen

glikol dimetakrilat (EDMA), dan trietilen glikol dimetakrilat (TEGDMA)

adalah yang paling sering digunakan. (Power, 2003)

1

B. KOMPOSISI MIKROFILLER

Resin komposit mikrofiller diperkenalkan pada tahun 1972 dan didesain

untuk menggantikan karakteristik resin komposit konvensional (makrofiller)

yang permukaannya kasar dengan permukaan yang halus yang hampir sama

seperti enamel gigi. (Annusavice, 2003)

Resin komposit ini mengandung partikel koloida silica sebagai bahan

pengisi anorganik dengan diameter rata-rata 0.01 μm – 0.04 μm yang terdiri

dari kira-kira 35%-60% dari berat bahan pengisi anorganiknya. Mempunyai

permukaan area yang luas ( 100-300 m2 ). Namun hanya 25% dari volume

atau 38% dari beratnya yang dapat ditambahkan ke dalam oligomer untuk

menjaga konsistensi pasta untuk aplikasi kedokteran gigi. (Annusavice, 2003)

Konsep komposit dengan bahan pengisi mikro mendukung pengikatan resin

dengan bantuan bahan pengisi, sehingga komposit ini menunjukkan

permukaan yang halus serupa dengan yang diperoleh dari tambalan resin

akrilik langsung tanpa bahan pengisi. Ukuran partikelnya kecil menghasilkan

permukaan yang halus setelah restorasi di polishing. Sehingga pengaruh

perlekatan plak dan ektrensik stai dapat diminimalisasikan. (Annusavice,2003)

Dari segi estetis resin komposit ini lebih unggul, tetapi sangat mudah aus

karena partikel silika koloidal cenderung menggumpal. Selama pengadukan,

sebagian, tetapi tidak semua, penggumpalan pecah. Secara tidak sengaja,

penggumpalan membentuk ukuran sebesar 0.04 sampai 0.4 μm. Ideal bila

bahan pengisi silica koloidal ditambahkan dengan jumlah besar secara

langsung terhadap matriks resin. Namun tidak mungkin dilakukan karena

besar area yang terbasahi oleh matriks resin dapat menyebabkan penebalan

yang tidak semestinya meskipun dengan penambahan yang sedikit. Pertikel

komposit tidak mengkerut ketika komposit dikeraskan. (Hutagalang, Putri,

2011)

Kekuatan kompresif dan tensilnya sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan

resin komposit konvensional. Kelemahan dari komposit ini adalah lemahnya

ikatan antara partikel komposit dan matriks sehingga restorasi lebih mudah

pecah. Karena kelemahan tersebut kebanyakan komposit dengan bahan

2

pengisi mikro tidak cocok digunakan pada permukaan yang harus menahan

beban. (Hutagalang, putri, 2011)

C. SIFAT MEKANIS

Sifat mekanis pada bahan restorasi resin komposit merupakan faktor yang

penting terhadap kemampuan bahan ini bertahap pada kavitas. Sifat ini juga

harus menjamin bahan tambalan berfungsi secara efektif, aman dan tahan

untuk jangka waktu tertentu. Sifat-sifat yang mendukung bahan resin

komposit diantaranya yaitu: (Andri, 2011)

a. Adhesi

Adhesi terjadi apabila dua substansi yang berbeda melekat sewaktu

berkontak disebabkan adanya gaya tarik-menarik yang timbul antara kedua

benda tersebut. Resin komposit tidak berikatan secara kimia dengan email.

Adhesi diperoleh dengan dua cara. Pertama denbgan menciptakan ikatan

fisik antara resin dengan jaringan gigi melalui etsa. Pengetsaan email

menyebabkan terbentuknya porositas tersebut sehingga tercipta retensi

mekanis yang cukup baik. Kedua dengan penggunaan lapisan yang

diaplikasikan antara dentin dan resin komposit dengan maksud

menciptakan ikatan antara dentin dengan resin komposit tersebut (dentin

bonding agent).

b. Kekuatan dan keausan

Kekuatan kompresif dan kekuatan tensil resin komposit lebih

unggul dibandingkan resin akrilik. Kekuatan tensil komposit dan daya

tahan terhadap fraktur memungkinkannya digunakan bahan restorasi ini

untuk penumpatan sudut inisial. Akan tetapi memiliki derajat keausan

yang sangat ttinggi, karena resin matriks yang lunak lebih cepat hilang

sehingga akhirnya filler lepas.

D. SIFAT FISIS

Komposit microfiller memiliki ukuran partikel yang bervariasi dari

0,04-0,4 µm. Ukuran ini merupakan yang terkecil dibandingkan dengan

komposit tradisional lainnya. Filler anorganiknya rendah yaitu 35-60 wt%

3

dan 20-55 vol%. Hal tersebut disebabkan partikel silika koloidal yang

biasa digunakan sebagai filler membentuk polimer seperti rantai dan

meningkatkan viskositas hingga menghasilkan kekentalan yang sangat

tinggi (Bhat, 2006). Selain itu, 40 sampai 80 vol% dari material restorasi

ini terbuat dari resin. Jumlah resin yang lebih banyak daripada filler

anorganik menghasilkan penyerapan air yang lebih besar yaitu 1,4-1,7

mg/cm2, koefisien ekspansi termal yang lebih tinggi sebesar 50-60 ppm/ºC,

dan modulus elastisitas yang lebih rendah yaitu 3-6 GPa. Partikel yang

mengalami proses prepolimerisasi dan terikat lemah juga menyebabkan

kekuatan tarikan menjadi rendah, yaitu 30-50 MPa (Anusavice, 2003).

Komposit microfiller dapat bertahan selama beberapa tahun. Tingkat

ketahanannya terhadap keausan sebanding dengan komposit yang

memiliki filler dengan wt% dan vol% tinggi serta dirancang khusus untuk

permukaan oklusal dari restorasi gigi posterior. Namun dalam jangka

waktu yang panjang, komposit microfiller dapat mengalami kerusakan jika

dipakai di area yang rawan dan pada tingkat yang terlalu cepat untuk

diterima kinerja klinis. Jika digunakan pada area kontak proksimal, dapat

mengakibatkan “drifting” pada gigi anterior. Keausan yang terjadi selama

pemakaian berhubungan dengan propagasi fraktur yang terjadi di sekitar

partikel filler yang terikat dengan lemah (Anusavice, 2003).

E. MANIPULASI RESIN KOMPOSIT

Email dan dentin dari kavitas dietsa dengan asam selama 30 detik dan

pada umumnya etsa yang isediakan oleh pabrik terdiri dari gel asam fosfor

dengan konsentrasi antara 10-15 % atau 34-37 %. Setelah 30 detik etsa

dibersihkan dengan menggunakan air dan kavitas dikeringkan secara perlahan

dengan angin. Bonding agent diaplikasikan ke dalam kavitas sehingga

berpenetrasi ke dalam email dan dentin yang dietsa dan memberikan retensi

mikro mekanis untuk restorasi.(Powers, et al, 2008)

Resin komposit yang tersedia pada umumnya adalah single-paste

composite, komposit ini adalah komposit dengan aktivasi polimerisasi

4

cahaya. Komposit ini disediakan dalam berbagai jenis warna di dalam

syringe sekali pakai. Syringe ini terbuat dari plastic opaque untuk melindungi

material dari terekspos cahaya dan dapat disimpan untuk jangka waktu yang

lama (Powers, et al, 2008).

F. KELEBIHAN RESIN KOMPOSIT MIKROFILLER

a. Kelebihan Komposit

1. Warna dan tekstur material bisa disamakan dengan gigi pasien dengan

menambah material pengisi.

2. Bisa digunakan untuk merubah warna, ukuran dan bentuk gigi untuk

memperbaiki senyuman.

3. Tidak mengandung merkuri.

4. Sangat bermanfaat untuk gigi anterior dan kavitas kecil pada gigi

posterior dengan beban gigitan yang tidak terlalu besar dan

mementingkan estetis.

5. Hanya sedikit gigi yang perlu dipreparasi untuk pengisian bahan

tambalan berbanding amalgam (Anusavice, 2003).

b. Kelebihan Komposit berbahan pengisi Mikrofiller

Dalam mengatasi masalah kasarnya permukaan pada komposit

tradisional, dikembangkan suatu bahan yang menggunkan partikel

silika koloidal sebagai bahan pengisi anorganik. Partikelnya berukuran

0,04 µm; jadi partikel tersebut lebih kecil 200-300 kali di bandingkan

rata-rata partikel quartz pada komposit tradisional. Komposit ini

memiliki permukaan yang halus serupa dengan tambalan resin akrilik

tanpa bahan pengisi. Dari segi estetis resin komposit mikrofiller lebih

unggul, tetapi sangat mudah aus karena partikel silika koloidal

cenderung menggumpal dengan ukuran 0,04 sampai 0,4 µm. Selama

pengadukan sebagian gumpalan pecah, manyebabkan bahan pengisi

terdorong. Menunjukan buruknya ikatan antara partikel pengisi

dengan matriks sekitarnya. Kekuatan konfresif dan kekuatan tensil

5

menunjukkan nilai sedikit lebih tinggi dibandingkan dengan resin

komposit konvensionl. (Bhat,V.S, 2006)

G. KEKURANGAN RESIN KOMPOSIT MIKROFILLER

Komposit ini memiliki permukaan yang halus serupa dengan

tambalan resin akrilik tanpa bahan pengisi. Dari segi estetis resin

komposit mikrofiller lebih unggul, tetapi komposit berbahan pengisi

mikro memiliki sifat fisik dan mekanik yang kurang bila dibandingkan

dengan komposit tradisional. Hal ini sudah diperkirakan karena 50-70%

volume bahan restorasi dibuat dari resin. Jumlah resin yang lebih banyak

bila dibandingkan dengan bahan pengisi menyebabkan penyerapan air

yang lebih tinggi, koefisien ekspansi termal yang lebih tinggi, dan

penurunan modulus elastisitas. Sebagai tambahan, lemahnya ikatan dari

partikel pra-polimerisasi terhadap matriks resin menghasilkan keadaan

yang serupa dengan komposit yang mengandung partikel pengisi tanpa

proses silanisasi (Anusavice, 2004). Lemahnya ikatan ini menyebabkan

restorasi menjadi lebih mudah pecah pada bagian tepi dan dapat memicu

terjadinya karies. Penurunan kekuatan tarik mungkin berhubungan

dengan adanya retakan di sekitar partikel bahan pengisi yang diikat

secara buruk. Selain itu resin komposit jenis ini juga sangat mudah aus

karena partikel silika koloidal cenderung menggumpal dengan ukuran

0,04 sampai 0,4 μm. Selama pengadukan sebagian gumpalan pecah,

menyebabkan bahan pengisi terdorong. Menunjukkan buruknya ikatan

antara partikel pengisi dengan matriks sekitarnya.

Ukuran dari resin komposit mikrofiller yang kecil pun memberikan

kelemahan. Sebuah partikel yang lebih kecil memiliki luas permukaan

yang relatif lebih besar sehubungan dengan volume partikel yang lebih

besar. Sebuah kubus memiliki luas permukaan yang sama dengan jumlah

dari keenam sisinya. Jika kubus dipotong setengahnya, dua buah

potongan tersebut sama memiliki total luas permukaan sebesar kubus asli

ditambah daerah baru kedua belah potongan yang dibuat ketika kubus

asli dipotong. Ketika kubus terus dipotong menjadi potongan kecil dan

6

lebih kecil, permukaan baru terus-menerus menambahkan permukaan

baru ke daerah asli kubus. Sementara volume bahan yang didapatkan

sama dengan volume kubus asli, luas permukaan terus berkembang

dengan setiap segmen baru yang terbentuk. Fakta ini menjelaskan

kelemahan dari partikel mikro bila dibandingkan dengan partikel

berukuran makro. Karena gesekan disebabkan dari luas permukaan yang

terlibat, luas permukaan partikel mikro yang bertambah akan

meningkatkan gesekan internal dan banyak volume dari partikel mikro

terdapat dalam pasta membuat komposit begitu kaku sehingga menjadi

sangat sulit bagi dokter gigi untuk memanipulasinya. Kedua produk

makrofil dan mikrofil memiliki kelemahan tambahan, yaitu tidak

mengandung bahan radiopaque yang membuat pembusukan sulit

dibedakan pada x-ray (Martin S. Spiller, 2000).

H. PERTIMBANGAN KLINIS DARI KOMPOSIT MIKROFILLER

Untuk kebanyakan aplikasi, penurunan sifat fisik tidak

menyebabkan masalah. Namun, dalam keadaan yang memerlukan

ketahanan terhadap tekanan, seperti kavitas kelas I, II dan IV,

kemungkinan pecahnya restorasi lebih besar. pecahnya restorasi sering

kali teramati pada tepi tambalan yang disebabkan oleh tidak terikatnya

bahan pengisi prapolimerisasi. Untuk mengurangi kemungkinan

pecahnya tepi restorasi, disarankan menggunakan bur intan bukan bur

tungsten carbide, sewaktu mengasah komposit berbahan pengisi mikro.

Bagaimanapun juga, komposit berbahan pengisi mikro banyak digunakan

dewasa ini. karena permukaannya halus, bahan ini menjadi resin pilihan

untuk merestorasi estetika gigi anterior, khususnya untuk daerah yang

tidak perlu menahan beban dan untuk menambal daerah sub-gingival

(Annusavice, 2007)

I. TREND MASA KINI

7

1. PENGGUNAAN RESIN KOMPOSIT MIKROFILER SEBAGAI

BAHAN RESTORASI FIBER-REINFORCED DIRECT BONDED

Ide untuk menggunakan fiber sebagai alat perekat / tali pengekang

antar gigi merupakan hal yang kuno. Hal yang memberi inspirasi pada

teknik tersebut adalah bagaimana orang mesir kuno yang membangun

kota dan monumen mereka, diperkuat dengan tanah liat dan jerami

yang merupakan bahan berserat (fiber). Perekat anatar gigi dibuat

dengan pontic komposit dan terikat pada aspek lingual dari gigi.

Prostesis ini lebih mudah dalam hal fabrikasi dan dapat diselesaikan

dalam sekali kunjungan. Secara umum, ikatan pontic ini dibuat dari

akrilik, komposit, atau gigi yang diekstraksi harus dipertimbangkan

sebagai penggantian jangka pendek. Namun, ketika bahan penguat

serat yang tepat digunakan, kemungkinan keberhasilan jangka panjang

akan lebih besar.

Dan salah satu bahan penyusun serat ini adalah komposit mikrofiler.

Komposit mikrofiller renamel (Cosmedent Inc) dengan warna

kegelapan A-35, diletakkan pada kuring facial, shaped dan light.

Mikrofiller renamel pada incisal medium shade diletakkan sebagai

lapisan terakhir facial dan light cured . (Ian, 2000)

2. NANO HYBRID KOMPOSIT

Nano-Hybrid adalah resin komposit yang biasanya dikenal sebagai

“small-particle composites”.komposit ini merupakan kombinasi dari

makrofill partikel dengan sebagian dari mikrofill partikel dan

merupakan resin komposit yang paling umum dipakai sekarang.

( Panto, 2011)

Hibrid partikel kecil (Small-particle hybrid) resin komposit ini

memiliki ukuran partikel antara 0.1-6.0 mikron dan biasanya

dikombinasikan dengan colloidal silica. Ukuran partikel yang kecil

membuat komposit ini dapat dipolish dengan permukaan yang lebih

halus dibandingkan komposit dengan partikel yang besar.4Nano hibrid

resin komposit merupakan salah satu jenis hibrid resin komposit yang

8

mengandung partikel filler yang berukuran nano (0.005-0.01 mikron)

pada matriks resinnya.2 (Panto, 2011)

Nano hibrid resin komposit dapat dikategorikan sebagai resin

komposit universal pertama dimana kemampuan penanganan dan

kemampuan polish didapat dari mikrofill komposit, serta kekuatan dan

ketahanan pemakaian dari komposit makro hibrid, sehingga nano

hibrid resin komposit dapat digunakan sebagai restorasi pada gigi

anterior dan sekaligus dapat dipakai sebagai restorasi pada gigi

posterior.2

Matriks resin pada nano hibrid resin komposit masih dengan

dasar bis-GMA, inorganik filler nano hibrid resin komposit ini pada

umumnya terdiri dari zirconium/silica atau partikel nanosilica dengan

ukuran berkisar 25 nm.5 Dengan ukuran partikel yang lebih kecil,

nano hybrid resin komposit mempunyai hasil akhir yang lebih baik

yang dinilai dari tekstur permukaan komposit dan kemungkinan

biodegradasi material karena pemakaian dapat dikurangi.5 Ukuran

partikel yang lebih kecil memastikan curing shrinkage yang lebih

sedikit, menimbulkan defleksi dinding cusp yang lebih kecil dan

mengurangi adanya mikrofisur pada tepi enamel yang dapat

menyebabkan marginal leakage, perubahan warna dari tambalan,

penetrasi bakteri dan mungkin post-operative sensitifitas.

Sifat-sifat nano hibrid resin komposit memiliki compressive

strength yang cukup bagus sehingga bahan ini juga dapat digunakan

sebagai tambalan pada gigi posterior yang memerlukan tekanan yang

besar. Bahan ini juga memiliki ketahanan pemakaian yang cukup

bagus karena ukuran partikelnya yang kecil. Nano hibrid resin

komposit ini adalah bahan yang dapat digunakan sebagai tambalan

estetis pada gigi anterior dan juga tambalan pada gigi posterior yang

membutuhkan ketahanan pemakaian. Juga dapat dipakai sebagai core

build up, perbaikan veneer, komposit inlay,estetik odontoplasti, serta

perbaikan komposit dan porcelain yang rusak.

9

Nanohybrid resin komposit terbukti dapat digunakan pada

setiap kavitas dibandingkan dengan resin komposit lainnya, walaupun

demikian bahan nanohybrid resin komposit ini masih mempunyai

beberapa kelemahan yaitu polimerisasi shrinkage yang masih

didapatkan dari bahan ini membuat operator harus memiliki teknik

yang baik. (Panto, 2011)

3. SISTEM APLIKASI LANGSUNG RESIN NANOKOMPOSIT:

EVOLUSI RESIN KOMPOSIT KONTEMPORER

Nanoteknologi Dengan Resin Komposit

Dalam teknologi resin komposit, ukuran partikel dan kuantitas

sangat penting ketika menentukan cara terbaik untuk memanfaatkan

bahan restoratif. Perubahan komponen pengisi tetap menjadi

perkembangan paling signifikan dalam evolusi resin komposit, karena

ukuran partikel pengisi, distribusi, dan kuantitas dimasukkan secara

dramatis mempengaruhi sifat mekanik dan keberhasilan klinis resin

komposit. Secara umum, sifat mekanik dan fisik komposit meningkat

yang kaitannya dengan jumlah pengisi yang ditambahkan. Banyak

sifat mekanik tergantung pada fase pengisi, termasuk kekuatan dan /

atau kekerasan cetakan, kekuatan lentur, modulus elastisitas, koefisien

ekspansi termal, penyerapan air, dan ketahanan aus. (Terry, 2004)

Nanoteknologi dapat memberikan resin komposit dengan partikel

filler yang secara dramatis lebih kecil, dapat terlarut dalam konsentrasi

yang lebih tinggi, dan dipolimerisasikan ke dalam sistem resin dengan

molekul yang dirancang agar kompatibel ketika digabungkan dengan

polimer, dan memberikan karakteristik unik (fisik, mekanik, dan optik

). Selain itu, mengoptimalkan adhesi biomaterial restoratif untuk

jaringan keras yang termineralisasi gigi merupakan faktor penentu

untuk meningkatkan kekuatan mekanik, adaptasi tepi, dan seal,

sekaligus meningkatkan kehandalan dan ketahanan dari restorasi

adhesive. Ukuran partikel komposit konvensional sangat berbeda

dengan ukuran struktural kristal hidroksiapatit, tubulus dentin, enamel

dan batang, bahwa terdapat potensial untuk berkompromi dalam

10

adhesi antara makroskopik (40 nm sampai 0,7 nm) bahan restorasi dan

nanoscopic (1nm sampai 10 nm dalam ukuran) struktur gigi. Sistem

nanokomposit memiliki potensi untuk meningkatkan kesinambungan

antara struktur gigi dan partikel filler nanosized dan menghasilkan

interface yang lebih stabil dan alami antara jaringan keras yang

termineralisasi gigi biomaterial restoratif terdepan. (Terry,2004)

11

DAFTAR PUSTAKA

Anusavice, Kenneth J. 2003, Phillips’ Science of Dental Materials, Saunders

Elsevier, Missouri

Anusavice. Phillip’s Science of Dental Materials. 11th ed. 2004. Philadelphia:

W.B. Saunders Company. 2007: p426.

Bhat, V. Shama 2006, Science of Dental Materials (Clinical Applications), CBS

Publishers & Distributors Pvt. Ltd., New Delhi pp. 303,309

Garg, N. and Garg, A. Textbook of Operative Dentistry, 2010. Jaypee, New Delhi.

Ian, E.Shuman 2000, ‘Replacement of a tooth with a fiber-reinforced direct

bonded restoration’, Journal of General Dentistry,pp.4

Panto, Vincent. (2011). Nano Hibrid Resin Komposit. [Online]. Tersedia:

http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/21456. [10 April 2012]

Powers JM, Wataha JC. Dental Materials: Properties and Manipulation. 9th ed.

USA:Mosby, 2008: 69-93.

Powers JM, Sakaguchi RL. CRAIGS’S Restorative Dental Materials. 12th ed.

Missouri : Evolve, 2003 : 229

Sinulingga, Andri. (2011). Microleakage Pada Restorasi Resin Komposit.

[Online]. Tersedia:

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/24993/3/Chapter

%20II.pdf. [10 April 2012]

Soratur, SH. Essentials of Dental Materials, 2002, Jaypee, New delhi.

12

Spiller, M.S 2000, Types of Composites, The United Nations, accessed 10 April

2013, http://doctorspiller.com/Composites/types_of_composites.htm

Terry, Douglas A, 2004 Direct Applications Of A Nanocomposite Resin System:

Part 1 — The Evolution Of Contemporary Composite Materials no. 6, vol

16, pg. 419-420.

Hutagalang, Putri sari, 2011. Restorasi Rigid komposit, accessed 11 April 2013,

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/30012/4/Chapter

%20II.pdf

13