BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.2. Saran
Beberapa saran yang dapat diperhatikan untuk penelitian selanjutnya adalah:
1. Penelitian ini hanya sebagai awal dalam pengembangan implan biodegradable menggunakan pelapisaan polycaprolactone (PCL) pada paduan Mg – 5Zn dengan metode spray coating. Oleh karena itu, diperlukan penelitian lebih lanjut agar didapatkan implan biodegradable yang paling optimal untuk diaplikasikan. 2. Dapat dilakukan penelitian dengan menggunakan metode
coating yang lain.
3. Melakukan uji in vivo pada animal untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan akurat yang bisa mengukur kesuksesan implan pada saat diaplikasikan.
4. Konsentrasi 3,5% PCL merupakan konsentrasi yang paling berpotensi untuk diaplikasikan sebagai pelapis implan
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
biodegradable, namun diperlukan pelapisan tambahan seperti kombinasi antara keramik dan polimer (hybrid coating), contohnya penambahan lapisan PEO/MAO agar nilai degradasinya dapat lebih rendah dan hasil nya lebih optimal.
xxi
DAFTAR PUSTAKA
Abdulmalik. 2012. Material Implan dan Maksilofasal. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada
Agarwal, et al. 2016. Biodegradable Magnesium Alloys for Orthopaedic Applications: A Review on Corrosion, Biocompatibility and Surface Modifcations. Materials Science and Engineering: C. Dublin Institut of technology Almatsier, S. 2006. Prinsip Dasar Ilmu Gizi, edisi ke-6. Jakarta:
Gramedia Pustaka Utama
ASM Metals Handbook, Vol 02. Properties and Selection Nonferrous Alloys and Special-Purpose Material
ASM Metals Handbook, Vol 03. Alloy Phase Diagrams.
ASTM D-3359-09. Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test.
Augello C, H. Liu. 2015. Surface Modification of Magnesium and its Alloys for Biomedical Applications Volume II: Modification and Coating Techniques Woodhead Publishing Series in Biomaterials 335-353.
Baihaqi, Muhammad Yusuf. 2017. Pengaruh Penambahan Unsur Seng (Zn) Terhadap Sifat Kekerasan Paduan Cu-Zn Untuk Aplikasi Elektroda Las. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Beard, John, Brian Tobin. 2000. Iron Status and Exercise. Journal of The American Journal of Clinical Nutrition: 594S–7S. American Society for Clinical Nutrition, USA.
Boellaard, E., et al. 2002. Spray coating and electrodeposition of photoresist for MEMS structures - a comparison. In: SAFE 2002 Proceedings of 5th Semiconductor Advances for Future Electronics Workshop. Utrecht: STW Technology Foundation. 81-86.
Brar, Harpreet S., et al. 2009. Magnesium as a Biodegradable and Bioabsorbable Material for Medical Implants. Materials Science and Engineering, University of Florida, Gainesville, FL, USA: 1 - 9.
xxii
Effects of Zn on Microstructure, Mechanical Properties and Corrosion Behavior of Mg–Zn Alloys. Journal of Nonferrous Metals Science: 2570 - 2577.
Carpenito, Juall lynda. 2012. Nursing Care Plans & Documentation Handbook of Nursing Diagnosis Package 4th Edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. Castiglioni, Sara, et al. 2013. Magnesium and Osteoporosis:
Current State of Knowledge and Future Research Directions. ISSN 2072-6643, Nutrients 2013, 5, 3022-3033 Chen, Yongjun, Zhigang Xu, Christopher Smith, Jag Sankar. 2014. Recent Advances on the Development of Magnesium Alloys for Biodegradable Implants. As a Journal Review of Acta Biomaterialia
Dai, et al. 2012. Effects of polycaprolactone coating on the biodegradable behavior and cytotoxicity of Mg-6%Zn-10%Ca3(PO4)2 composite in simulated body fluid. Materials Science and Engineering C 32 2570 – 2577. Elsevier. Dalibor Vojtech, Jiri Kubasek, Jaroslav Capek, etc. 2014.
Comparative Mechanical and Corrosion Studies on Magnesium, Zinc and Iron Alloys as Biodegradable Metals. Journal Material ISSN 1580 – 2949
Degner, et al. 2013. Electrochemical investigations of magnesium in DMEM with biodegradable polycaprolactone coating as corrosion barrier. Applied Surface Science, 282 264-270. Elsevier
Dinas Kesehatan Kabupaten Bojonegoro. 2014. Data Penyakit pada Jaringan Tulang Kabupaten Bojonegoro Tahun 2013-2014. Dokumen Dinas Kesehatan Kabupaten Bojonegoro
Ding Wenjiang. 2016. Opportunities and challenges for the biodegradable magnesium alloys as next-generation biomaterials. Regenerative Biomaterials. 79–86
xxiii
Dumitrescu, A. L. 2011. The Topical Use of Antibiotics in Periodontal Pockets. In: Antibiotics and Antiseptics in Periodontal Therapy. Verlag Berlin Heidenberg : 171. Fikri, Adi Nugraha. 2017. Pengaruh Komposisi Zn Dan
Temperatur Casting Terhadap Morfologi Dan Sifat Mekanik Paduan Mg – Zn Untuk Aplikasi Biodegradable Orthopedic Devices Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Fiqhi, M. Dzikriansyah. 2017. Analisa Pengaruh Jarak Nozzle Dan
Tekanan Udara Pada Pelapisan Dengan Metode Air Spray Terhadap Sifat Magnetik Komposit Barium Heksaferrit/Polianilin. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Frank, Witte., Norbert Hort., Carla Vogt., Smadar Cohen., Karl Ulrich Kainer., Regine Willumeit., Frank Feyerabend. 2009. Degradable biomaterials based on magnesium corrosion. Germany : Hannover Medical School.
Ginting, R. 2015. Profil Penderita Osteosarkoma pada Instalasi Patologi Anatomi RSUP Haji Adam Malik Medan Tahun 2009-2012. Medan: Universitas Sumatera Utara
Gunawan, Sopyan, Suryanto dan A Naqshbandi. 2014. Zinc-Doped Biphasic Calcium Phospate Nanopowders Synthesized Via Sol-Gel Method. Indian Journal of Chemistry 53A: 152-158. Gupta, Manoj, Nai Mui Ling Sharon. 2011. Magnesium,
Magnesium Alloys, and Magnes
Graco, 2015. The Basic of Airless Spraying (Information on Basic Component, Spray Techniques and Safety). Minneapolis. North America
Gray, J. E., & Luan, B. (2002). Protective coatings on magnesium and its alloys—a critical review. Journal of Alloys and Compounds, 336, 88-113.
Hermawan, Hendra. 2012. Biodegradable Metals from Concept to Applications. New York: Springer
Jensen’s, B. 2006. Terapi Jus: Menuju Hidup Sehat dan Panjang Umur. Jakarta: BIP
xxiv
electrospinning. Republic of Korea : Chonbuk National University.
Koc, Erkan, M. Bobby Kannan, Mehmet Unal dan Ercan Candan. 2015. Influence of Zinc On the Microstructure, Mechanical Properties and in Vitro Corrosion Behavior of Magnesium–Zinc Binary Alloys. Journal of Alloys and Compounds : 291 - 296.
Kurniawan, Indra Bayu. 2016. Pengaruh Penambahan Zn dan Tekanan Kompaksi Terhadap Struktur Mikro, Sifat Mekanik dan Laju Peluruhan Paduan Mg – Zn untuk Aplikasi Orthopedic Devices dengan Metode Metallurgy Serbuk. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Lili Tan, et al. 2013. Biodegradable Materials for Bone Repairs: A
Review. J. Mater. Sci. Technol. 29(6), 503-513
Olszta, M. J., et al. 2007. Bone Structure and Formation; A New Perspective. doi:10.1016/j.mser.2007.05.001
Park, M. et al. 2013. Polycaprolactone coating with varying thicknesses for controlled corrosion of magnesium. Journal of Coatings Technology and Research 10 695-706
Petra, Gunde. 2010. Biodegradable magnesium alloys for osteosynthesis alloy development and surface modifications. ETH Zurich Research Collection. Diss. ETH No. 19171 Rahmandhika, Firdauzha, 2016. Pengembangan Biodegradable
Material Mg – Fe – Ca Untuk Aplikasi Orthopedic Devices: Variasi Rasio Penyusun Paduan. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
S. M. B. Respati. 2010. Bahan Biomaterial Stainless Steel dan Keramik. Momentum, vol 6, no.1
Sadino. 2007. Teknologi Pengecoran Logam. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Saito, Eiji. 2011. Designed biodegradable and Osteoconductive Porous Scaffolds for Human Trabecular Bone. A
xxv
dissertation for the Doctor of Philosophy degree (Biomedical Engineering) Requirement. Michigan: University of Michigan.
Salahshoor, Meisam dan Yuebin Guo. 2012. Biodegradable Orthopedic Magnesium-Calcium (MgCa) Alloys, Processing, and Corrosion Performance. Journal Materials, 5: 135-155. ISSN: 1996-1944
Samir Sani Abdulmalik. 2012. Effect of Zinc Addition on The Properties of Magnesium Alloys. University Technology Malaysia.
Siswanto Rudi, 2012. Pengaruh Temperatur Dan Waktu Peleburan Pengecoran Tuang Paduan Al-21%Mg Terhadap Volume Dan Berat Hasil Pengecoran. Jurnal Ilmiah Suara Teknik Univ. Muhammadiyah Pontianak Volume 2: 1-68. ISSN: 2086-1826.
Sjamsulhidajat. 2005. Buku Ajar Ilmu Bedah, edisi revisi. Jakarta: EGC
Song, et al. 2008. Effect of Zinc on Mechanical Property and Corrosion Property of Extruded Mg – Mn – Zn Alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 763 – 768.
Staiger, Mark Peter, George J. Dias dan Alexis Marie Pietak. 2006. Magnesium and its Alloys as Orthopedic Biomaterials. Journal of Biomaterials, University of Cantenbury, 27: 1728–1734
Streitberger, dkk. 2006. Design Dictionary: Prespective on Design Terminology. Birkhaussher Verlag A. Berlin: Germany Sus, Derthi Widhyari. 2012. Peran dan Dampak Defisiensi Zinc
(Zn) Terhadap Sistem Tanggap Kebal. <http://medpub.litbang.pertanian.go.id>
Narayanan, T.S.N Sankara., et al. 2015. Surface Modification of Magnesium and Its Alloy for Biomedical Applications. Woodhead Publishing Series in Biomaterials.
Vojtech, Dalibor, et al. 2014. Magnesium, Zinc and Iron Alloys for Medical Applications in Biodegradabel Implants.
xxvi
Alberta Employment and Immigration.
Wong, et al. 2009. A biodegradable polymer-based coating to control the performance of magnesium alloy orthopaedic implants. Biomaterials 31 2084 – 2096. Elsevier
Xu, et al. 2012. Characteristics and cytocompatibility of biodegradable polymer film on magnesium by spin coating. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 93 67–74. Elsevier. Yang Zheng, et al. 2014. Surface Characteristics and Corrosion
Resistance of Biodegradable Magnesium Alloy ZK60 Modified by Fe ion Implantation and deposition. Materials International 24 547 – 553. Elsevier Yin Dong
Zeeshan, Sheikh., et al. 2015. Biodegradable Materials for Bone Repair and Tissue Engineering Applications. Materials ISSN 1996-1944. 8, 5744-5794.
xxvii LAMPIRAN A. Perhitungan Weight/Volume (w/v) w/v (%) = Massa zat terlarut (gr)
Volume larutan (ml)
× 100
• Konsentrasi 2%Massa zat terlarut (PCL) = 2 x 200 ml 100 = 4 gr • Konsentrasi 2,5%
Massa zat terlarut (PCL) = 2,5 x 200 ml 100 = 5 gr
• Konsentrasi 3%
Massa zat terlarut (PCL) = 3 x 200 ml 100 = 6 gr • Konsentrasi 3,5%
Massa zat terlarut (PCL) = 3,5 x 200 ml 100 = 7 gr B. Perhitungan Degradation Rate
• Diketahui ρMg = 1,738 gr/cm3 ρZn = 7,14 gr/cm3 ρPCL = 1,145 gr/cm3
xxviii = 1
0,95⁄1,738+0,05⁄7,14 = 1,8063 g/cm3
• Contoh Perhitungan Degradation Rate
Weight Loss = Massa Awal – Massa Akhir Hari (n)
Variabel Hari Massa Awal
Massa
Akhir Weight Loss Uncoated
3 0,9501 0,6772 0,090966667 6 0,9856 0,3861 0,099916667
9 1,0904 0 0,121155556
Weight loss (r1) dimasukkan ke persamaan 2,1
• Perhitungan konversi dari gr/day ke cm/year Hari 3 : PD/T = √0,09096𝑥365/1,80633
= 2,639136 cm/year Hari 6 : PD/T = √0,09991𝑥365/1,80633
xxix Hari 9 : PD/T = √0,12115𝑥365/1,80633 = 2,90368 cm/year Rata-Rata cm/year = 2,639136 + 2,722996 +2,90368 3 = 2,639136 cm/year
Tabel Perhitungan Degradation Rate
C. Perhitungan Luas Tape Test
• Luas Keseluruhan = 11 mm x 11 mm = 121 mm2
Variabel Hari Massa awal Massa Akhir Weight Loss Rata2 Perhitungan cm/year rata2 3 0.9305 0.3701 0.1868 68.182 23.10236 2.84808 6 0.986 0.1174 0.144766667 52.83983 17.90392 2.61607 9 1.6122 0.1058 0.167377778 61.09289 20.70033 2.745738 3 0.8305 0.3201 0.170133333 62.09867 21.04112 2.760724 6 1.1415 0.5636 0.096316667 35.15558 11.9119 2.283812 9 1.3746 0.5238 0.094533333 34.50467 11.69135 2.269629 3 0.8105 0.2501 0.1868 68.182 23.10236 2.84808 6 1.3875 1.0356 0.05865 21.40725 7.253498 1.93575 9 1.321 0.528 0.088111111 32.16056 10.89708 2.217022 3 1.0405 0.7201 0.1068 38.982 13.20842 2.363834 6 1.0608 0.5981 0.077116667 28.14758 9.537351 2.120684 9 1.0473 0.3611 0.076244444 27.82922 9.429479 2.112658 3 0.9501 0.6772 0.090966667 33.20283 18.38168 2.639136 6 0.9856 0.3861 0.099916667 36.46958 20.19021 2.722996 9 1.0904 0 0.121155556 44.22178 24.48197 2.90368 2.736629 2.438055 2.333617 2.199059 2.755271 0.166315 0.120328 0.111187 0.08672 0.104013 Uncoated 2% (w/v) 2,5% (w/v) 3% (w/v) 3,5% (w/v)
xxx • Konsentrasi 2% Luas Terkelupas = 2,8 x 2,1 = 5,88 mm2 • Konsentrasi 2,5% Luas Terkelupas = 3,4x 3,6 = 12,24 mm2 • Konsentrasi 3% Luas Terkelupas = 4,6 x 3,9 = 17,94 mm2 • Konsentrasi 3,5% Luas Terkelupas = 6,5 x 6,3 = 40,95 mm2 4B 6,05 <5% 3B 18,15 5-15% 2B 42,35 15-35% 1B 78,65 35-65% 0B 121 >65%
xxxi Spesimen Rating Number ASTM D-3359 Luas Area Terkelupas (mm2)
Gambar Hasil Tape Test
2% (w/v) 4B 5,88
2,5% (w/v) 3B 12,24
3% (w/v) 3B 17,94
xxxii
xxxiii E. Hasil Uji XRD Paduan Mg-5Zn
xxxvi A. Data JCPDS Mg-Zn (01-077-2918)
xxxix
BIODATA PENULIS
Penulis yang bernama lengkap Hidayat dilahirkan di Labuhan Haji pada 05 Juli 1995 dari Bapak (Alm) Tgk. H. Abdullah Ajie dan Ibu (Almh) Cut Syarifah. Penulis merupakan anak ketujuh dari 7 bersaudara. Penulis menempuh pendidikan formal di SDN 16 Banda Aceh, MTsS Darul ‘Ulum Islamic Boarding School Banda Aceh, SMA Unggul Negeri 10 Fajar Harapan Boarding School Banda Aceh. Setelah itu melanjutkan pendidikan perguruan tingginya di Departemen Teknik Material dan Metalurgi FTI – ITS angkatan 2014. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dan berprestasi di bidang akademik maupun non akademik. Dalam bidang akademik, penulis mendapatkan beasiswa studi ekskursi ke singapura dari international office (IO) ITS dan mendapatkan pendanaan PKM dari Kemenristekdikti. Sedangkan dalam bidang non akademik, penulis aktif di beberapa kegiatan mahasiswa diantaranya LDJ Ash-habul kahfi sebagai Staff Syi’ar (2015/2016), Badan Eksekutif Mahasiswa (BEM ITS) sebagai Staff Kesejahteraan Mahasiswa (2015/2016), Himpunan Mahasiswa Teknik Material dan Metalurgi (HMMT) sebagai Sekretaris Umum Badan Semi Otonomon Kewirausahaan (2016/2017), Indonesian Corrosion Association (INDOCOR) ITS SC sebagai Head of Internal (2016/2017) kemudian lanjut menjadi Vice President (2017/2018), dan PMKTR (Aceh-Surabaya) sebagai pelatih tari tradisional Aceh. Selain Itu, penulis pernah kerja praktek di PT. Timah Bangka mengenai pemurnian dan peleburan timah. Penulis dapat dihubungi melalui alamat e-mail dan nomor telepon: [email protected] dan +6285260077943