DEGRADASI BAHAN RESTORASI RESIN KOMPOSIT
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi
syarat guna memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi
Oleh :
RISMAIDAR NIM : 050600030
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
i
E. DEGRADASI BAHAN RESTORASI RESIN KOMPOSIT
F. ix + 27
G. Bahan restorasi resin komposit merupakan bahan tumpatan yang paling
digemari oleh pasien dan dokter gigi saat ini. Hal ini dikarenakan nilai estetik yang
dihasilkan bahan restorasi ini sangat memuaskan. Selain itu, restorasi resin komposit
menghasilkan ikatan yang baik terhadap permukaan enamel atau dentin.
Degradasi resin komposit adalah hilang atau lepasnya komposisi struktur
kimia resin komposit yang disebabkan oleh proses mekanis seperti sliding, abrasive,
dan fatique dan proses kimiawi seperti minuman, makanan, mikroorganisme, dan
enzim hidrolisis atau katalis yang ikandung saliva. Degradasi resin komposit dapat
mengakibatkan restorasi rusak dan akhirnya tidak tahan lama. Degradasi resin
komposit mengubah struktur mikropermukaan restorasi dengan membentuk pori-pori
atau lubang kecil. Pori-pori tersebut diakibatkan oleh hilang atau lepasnya kandungan
resin komposit seperti partikel pengisi dan matriks.
Degradasi resin komposit dapat disebabkan oleh beberapa proses, yakni
proses mekanis dan kimiawi. Degradasi kimiawi dapat melibatkan partikel bahan
pengisi, bahan coupling dan matriks. Degradasi partikel bahan pengisi dipengaruhi
oleh saliva yang memiliki kandungan air yang tinggi. Degradasi bahan coupling
dikarenakan ikatan siloxane yang mengalami kegagalan. Degradasi matriks
dipengaruhi oleh derajat cure atau penyinaran.
H. DAFTAR PUSTAKA : 16 (1985-2008)
ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi ini telah disetujui untuk dipertahankan
di hadapan tim penguji skripsi
Medan, 18 Januari 2011
Pembimbing : Tanda tangan
Lasminda Syafiar, drg., M. Kes ………... NIP : 19540803 198003 2 001
TIM PENGUJI SKRIPSI
Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan tim penguji
Pada tanggal 18 Januari 2011
TIM PENGUJI
KETUA : Lasminda Syafiar, drg., M. Kes
ANGGOTA : Sumadhi, drg., Ph.D
Rusfian, drg., M.Kes.
Astrid Yudhit, drg., M.Si
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
karunia-Nya, serta salawat beriring salam kepada Rasulullah SAW yang menjadi
tauladan sehingga skripsi ini selesai disusun untuk memenuhi kewajiban penulis
sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Kedokteran Gigi.
Dengan hati yang tulus penulis mengucapkan terima kasih buat kedua orang
tuaku, Ayahanda Syafruddin dan Ibunda Saidah, yang telah menjadi tauladan dan
memberikan kasih sayang tanpa batas. Dan terima kasih kepada Ibu Lasminda
Syafiar, drg. M.Kes, selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan
kesabaran dalam membimbing penulis demi selesainya skripsi ini. Selanjutnya penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibu Lasminda Syafiar, drg. M.Kes, selaku Ketua Departemen Ilmu Material
dan Teknologi Kedokteran Gigi dan pembimbing skripsi yang telah memberi
masukan hingga selesainya skripsi ini.
2. Seluruh staf pengajar dan pegawai di Departemen Ilmu Material dan
Teknologi dan Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. H. Nazruddin, drg., C.Ort., Sp.Ort., Ph.D selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara dan penasehat akademik.
4. Keluarga besar dan Abang Rahmat, Kak Safriamarni, Abang Adhy, serta adik
Agung Fitra Mauredha, sebagai saudara terbaik penulis yang selalu
memberikan semangat, doa dan dukungannya.
5. Sahabat-sahabatku atas kebersamaan, dukungan dan semua hal yang telah
diberikan kepada penulis selama ini, serta Kakanda dan Adinda mahasiswa
FKG USU yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari bahwa materi serta
pembahasan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, walaupun demikian penulis
mencoba sampai batas kemampuan yang ada dengan harapan semoga dapat
bermanfaat bagi semua.
Akhirnya penulis panjatkan doa ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, semoga
melimpah rahmat dan karunia-Nya kepada pihak-pihak yang telah mendukung penulis
dan penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat memberikan sumbangan pikiran
yang berguna bagi pengembangan disiplin ilmu di Fakultas Kedokteran Gigi
khususnya Departemen Ilmu Material dan Teknologi.
Medan, 18 januari 2011
Penulis
(Rismaidar)
NIM: 050600030
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PERSETUJUAN... ii
HALAMAN PENGESAHAN... iii
KATA PENGANTAR ... iv BAB 2 RESIN KOMPOSIT 2.1 Definisi dan Perkembangan ... 4
2.2 Komposisi dan Klasifikasi ... 5
2.3 Biokompatibilitas... 8
2.4 Keuntungan dan Kerugian ... 9
BAB 3 DEGRADASI PEMAKAIAN RESIN KOMPOSIT 3.1 Definisi... 12
3.2 Etiologi dan Mekanisme ... 12
3.2.1 Secara Kimiawi ... 13
3.2.1.1 Degradasi partikel bahan pengisi ... 14
3.2.1.2 Degradasi ikatan antara bahan silane dan partikel bahan pengisi ... 16
3.2.1.3 Degradasi matriks... 17
3.2.2 Secara Mekanis ... 17
BAB 4 PENCEGAHAN DAN PENATALAKSANAAN DEGRADASI RESIN KOMPOSIT ... 21
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 24
5.2 Saran... 24
DARTAR RUJUKAN... 26
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Sifat fisik keempat jenis resin komposit... 7
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Skala perbandingan antara jenis ukuran bahan pengisi resin komposit ... 8
2. Proses degradasi kimiawi pada partikel bahan pengisi (glass) yang disebabkan oleh kerusakan hidrolitik (kerusakan akibat air yang dikandung saliva)... 15
3. Scanning Electron Micrograph (SEM) yang menunjukkan partikel bahan pengisi (glass) yang rusak setelah disimpan selama 32 hari di dalam air dengan suhu 60oC ... 16
4. Degradasi resin komposit akibat proses sliding. ... 18
5. Degradasi resin komposit akibat proses abrasif ... 19
6. Degradasi resin komposit akibat proses fatigue... 20
E. DEGRADASI BAHAN RESTORASI RESIN KOMPOSIT
F. ix + 27
G. Bahan restorasi resin komposit merupakan bahan tumpatan yang paling
digemari oleh pasien dan dokter gigi saat ini. Hal ini dikarenakan nilai estetik yang
dihasilkan bahan restorasi ini sangat memuaskan. Selain itu, restorasi resin komposit
menghasilkan ikatan yang baik terhadap permukaan enamel atau dentin.
Degradasi resin komposit adalah hilang atau lepasnya komposisi struktur
kimia resin komposit yang disebabkan oleh proses mekanis seperti sliding, abrasive,
dan fatique dan proses kimiawi seperti minuman, makanan, mikroorganisme, dan
enzim hidrolisis atau katalis yang ikandung saliva. Degradasi resin komposit dapat
mengakibatkan restorasi rusak dan akhirnya tidak tahan lama. Degradasi resin
komposit mengubah struktur mikropermukaan restorasi dengan membentuk pori-pori
atau lubang kecil. Pori-pori tersebut diakibatkan oleh hilang atau lepasnya kandungan
resin komposit seperti partikel pengisi dan matriks.
Degradasi resin komposit dapat disebabkan oleh beberapa proses, yakni
proses mekanis dan kimiawi. Degradasi kimiawi dapat melibatkan partikel bahan
pengisi, bahan coupling dan matriks. Degradasi partikel bahan pengisi dipengaruhi
oleh saliva yang memiliki kandungan air yang tinggi. Degradasi bahan coupling
dikarenakan ikatan siloxane yang mengalami kegagalan. Degradasi matriks
dipengaruhi oleh derajat cure atau penyinaran.
H. DAFTAR PUSTAKA : 16 (1985-2008)
ii
BAB 1
PENDAHULUAN
Bahan restorasi resin komposit merupakan bahan tumpatan yang paling
digemari oleh pasien dan dokter gigi saat ini. Hal ini dikarenakan nilai estetik yang
dihasilkan bahan restorasi ini sangat memuaskan.1 Selain itu, restorasi resin komposit
menghasilkan ikatan yang baik terhadap permukaan enamel atau dentin.2 Bahan
restorasi resin komposit pertama kali ditemukan pada tahun 1951 oleh Knock dan
Glenn. Sejak saat itu, bahan restorasi resin komposit terus berkembang hingga
sekarang. Dan pada tahun 1962, Bowen mengembangkannya dengan menambahkan
bahan bisphenol glycidyl dimethacrylate (bis-GMA) yang berperan dalam
menguatkan ikatan kimia antara partikel pengisi resin komposit. Sampai saat ini,
semua jenis resin komposit telah mengandung bis-GMA.3,4
Walaupun bahan tumpatan resin komposit menghasilkan estetik yang baik,
bentuk dan permukaan restorasi resin komposit dapat berubah-ubah sepanjang waktu.
Hal ini akan mempengaruhi sifat mekanis resin komposit tersebut. Proses perubahan
tersebut dikenal dengan istilah degradasi resin komposit. Degradasi resin komposit
adalah hilang atau lepasnya struktur kimia resin komposit seperti Bis-GMA yang
disebabkan oleh beberapa proses.2 Sifat mekanis resin komposit tidak hanya
dipengaruhi oleh struktur kimia yang dikandungnya, tetapi juga dipengaruhi oleh
kondisi lingkungan mulut seperti perubahan pH dan kelembaban rongga mulut.5
Menurut Ferracane (2006) dan Goperfich (1996), mekanisme degradasi resin
komposit berhubungan dengan dua proses yakni proses mekanis dan kimiawi.
Penyebab proses mekanis antara lain sliding, abrasif, dan fatigue. Degradasi resin
komposit akibat proses kimiawi disebabkan oleh enzim hidrolisis atau katalis yang
dikandung saliva.2,3
Degradasi resin komposit dapat mengakibatkan restorasi rusak dan akhirnya
tidak tahan lama. Degradasi resin komposit mengubah struktur mikro permukaan
restorasi dengan membentuk pori-pori atau lubang kecil. Pori-pori tersebut
diakibatkan oleh hilang atau lepasnya kandungan resin komposit seperti partikel
pengisi dan matriks. Struktur kimia resin komposit yang mengalami degradasi akan
masuk ke tubuh dan dapat menyebabkan gangguan kesehatan. 2,3 Crain dkk. (2007),
Dolinoy dkk. (2007), Vandenberg dkk. (2007), vom Saal dkk. (2007) telah
melakukan penelitian untuk mengevaluasi akibat yang ditimbulkan oleh bis-GMA
yang diyakini secara signifikan berisiko terhadap kesehatan tubuh.2,6
Penelitian mengenai degradasi resin komposit telah banyak dilakukan (seperti
Truong dan Tyas, 1988; Taylor dkk., 1989; Winkler dkk., 1991; de Gee dkk., 1996),
namun mereka lebih suka meneliti mengenai hilangnya fungsi mekanis dan struktur
fisik resin komposit saja, daripada meneliti mengenai efek struktur kimia resin
komposit yang terdegradasi terhadap tubuh khususnya saliva dan jaringan yang
kontak dengan bahan tersebut.7
Efek degradasi resin komposit terhadap tubuh merupakan suatu masalah
kesehatan. Oleh karena itu, pengetahuan mengenai degradasi serta keuntungan dan
kerugian masing-masing komposisi resin komposit sangatlah penting, untuk
mencegah efek yang tidak diinginkan.3
Tujuan penulisan ini adalah untuk mengetahui degradasi bahan restorasi resin
komposit yang dipakai di kedokteran gigi meliputi definisi, etiologi dan mekanisme,
dan pencegahan degradasi resin komposit. Dalam tulisan ini juga diuraikan mengenai
resin komposit meliputi definisi dan perkembangan, komposisi, klasifikasi,
biokompatibilitas, keuntungan dan kerugian resin komposit.
BAB 2
RESIN KOMPOSIT
Pencapaian estetik dan tidak dipakainya merkuri merupakan karakteristik
yang dihasilkan dari restorasi resin komposit, sebuah restorasi yang paling digemari
dan terkenal diantara para dokter gigi. Saat ini terdapat banyak jenis resin komposit.
Resin komposit tersebut dikelompokkan berdasarkan jenis dan ukuran bahan pengisi
serta kandungannya yang dapat mempengaruhi prosedur perawatan dan sifat fisik
bahan-bahan resin komposit.1, 8-11
2.1 Definisi dan Perkembangan
Resin komposit merupakan sebuah bahan tumpatan warna, yang dikenal
dengan tambalan putih. Resin komposit diperkenalkan pertama kali pada tahun 1957,
dimana resin komposit dibatasi hanya digunakan pada gigi depan karena resin
komposit tidak kuat untuk menerima tekanan dari gigi posterior. Sejak saat itu, resin
komposit dikembangkan secara signifikan dan sukses digunakan pada gigi posterior.
Resin komposit tidak hanya digunakan untuk menutup karies, tetapi juga digunakan
sebagai bahan kosmetik untuk memperbaiki senyum dengan mengubah warna gigi
atau membentuk anatomi gigi.12,13
Walaupun resin komposit mulai dikembangkan pada akhir tahun 1960-an,
namun amalgam masih banyak juga digunakan sebagai restorasi. Hal ini dikarenakan
pada saat itu, estetika belum menjadi salah satu pertimbangan utama. Dilaporkan
pada tahun 1979, di Amerika Serikat diperkirakan telah digunakan 157 juta tambalan
amalgam. Namun, jumlah tersebut terus menurun menjadi 66 juta tambalan amlagam
pada tahun 1999. Pada akhir tahun 1990, sebagian besar tambalan amalgam diganti
dengan tambalan resin komposit. Penurunan ini disebabkan oleh beberapa faktor
antara lain meningkatnya permintaan restorasi yang mempertimbangkan estetika,
makin berkurangnya insiden karies gigi, semakin berkembangnya bahan resin
komposit dan meningkatnya kemampuan dokter gigi dalam menggunakan restorasi
resin komposit.12
2.2 Komposisi dan Klasifikasi
Resin komposit merupakan restorasi yang paling sering digunakan di klinik
dokter gigi. Secara umum, komposisi resin komposit terdiri dari tiga bagian besar,
yakni :15-17
a. Matriks resin, terdiri dari :
¾ Monomer (Bis-GMA / bisphenol A-Glycidil methacrylate).
¾ Urethane Dimethacrylate.
b. Partikel pengisi, terdiri dari:
¾ Glass / kaca
¾ Quartz
¾ Koloid silika
c. Bahan Coupling, seperti organo silanes yang berperan dalam
pembentukan ikatan kimia antara partikel pengisi dan matriks resin.
Bahan ini berfungsi untuk memperbaiki sifat fisik dan mekanik resin dan
mempertahankan stabilitas hidrolitik resin dengan cara mencegah air
masuk ke dalam ruang yang terdapat antara partikel pengisi dan resin.
d. Bahan tambahan lainnya, seperti:
¾ Inhibitor seperti hidrokuinon yang berfungsi untuk mencegah
polimerisasi yang prematur pada saat penyimpanan resin komposit.
¾ UV absorber yang berfungsi untuk mempertahankan stabilitas warna
resin komposit.
¾ Pigmen warna yang membuat resin komposit memiliki warna yang
menyerupai gigi.
¾ Opacifiers seperti titanium dioksida dan aluminium oksida yang
berfungsi membuat warna resin komposit terlihat opak.15-17
Resin komposit dapat diklasifikasikan ke berbagai jenis. Berdasarkan ukuran
partikel bahan pengisi, jenis resin komposit dibagi empat, yakni :13,14
• Traditional/makrofiller
• Mikrofiller
• Partikel kecil
• Hibrid
Sifat fisik masing-masing jenis resin komposit di atas berbeda-beda. Di bawah ini
dijelaskan mengenai sifat fisik dari keempat jenis resin komposit diatas (tabel 1).
Tabel 1. Sifat fisik keempat jenis resin komposit.13
Sifat Fisik Makrofiller Mikrofiller Partikel kecil Hibrid
Kekuatan kompresif /
Compressive strength (MPa) 250-300 250-300 350-400 300-350
Kekuatan tensil / Tensile
strength (MPa) 50-65 30-50 75-90 70-90
Modulus elastisitas / Elastic
Modulus (GPa) 8-15 3-6 15-20 7-12
Koefisien pemuaian panas /
Thermal Expansion (10-6/ºC) 25-35 50-60 19-26 30-40
Kekerasan Knoop / Knoop
Hardness 55 5-30 50-60 50-60
Namun, saat ini jenis resin komposit berdasarkan ukuran partikel bahan
pengisi diperbarui menjadi :13,14
• megafill : 0.5–2 millimeters
• macrofill : 10–100 microns
• midifill : 1–10 microns
• minifill : 0.1–1 microns
• microfill : 0.01–0.1 microns
• nanofill : 0.005–0.01 microns 13,14
Gambar 1: Skala perbandingan antara jenis ukuran bahan pengisi resin komposit.
Disamping klasifikasi berdasarkan ukuran partikel bahan pengisi, resin
komposit juga dapat diklasifikasikan menurut mekanisme polimerisasi, yakni:13
a. Resin yang diaktifkan secara kimia.
Resin jenis ini terdiri dari dua pasta yakni base paste berupa benzyl
peroxide initiator dan catalyst paste berupa tertiary amine activator.
Pengunaanya : saat kedua pasta di atas dicampurkan, tertiary amine
activator akan bereaksi dengan benzyl peroxide initiator sehingga radikal
bebas akan menyebabkan reaksi polimerisasi.13
b. Resin yang diaktifkan dengan sinar.
Ada dua jenis sinar yang dipakai pada resin ini, yakni:
¾ Sistem aktivasi dengan menggunakan sinar ultra violet (UV).
Sinar UV digunakan untuk merangsang pembentukan radikal bebas
yang dibutuhkan untuk memulai polimerisasi. Sinar UV memiliki
penetrasi yang kurang baik sehingga tidak efektif pada resin komposit
yang tebal.13
¾ Sistem aktivasi dengan menggunakan cahaya tampak.
Cahaya tampak memiliki panjang gelombang 468 nm dan mampu
penetrasi sampai ketabalan 2 cm. Sistem ini terdiri dari pasta yang
mengandung photo inisiator berupa camphoroquinone 0,25 % dan
amine accelerator berupa diethyl amino ethyl methacrylate 0,15 %.13
2.3 Biokompatibilitas
Bahan resin komposit termasuk bahan yang aman digunakan. Reaksi alergi
yang dilaporkan akibat penggunaan bahan resin komposit sangat sedikit. Sensitifitas
setelah pembuatan restorasi gigi dengan bahan resin komposit jarang ditemui.
Namun, perlekatan monomer resin pada beberapa individu dapat menyebabkan reaksi
alergi. Selain itu, beberapa laporan menyebutkan bahwa sering terjadi reaksi alergi
berupa dermatitis pada jari dokter gigi yang berkontak langsung dengan monomer
yang tidak bereaksi.13
Hal lain yang berhubungan dengan keamanan bahan resin komposit
dilaporkan pada pertengahan tahun 1990-an, dimana beberapa peneliti mendeteksi
adanya bisphenol A pada saliva pasien yang dilakukan restorasi pada pit dan fissur
yang dapat mengganggu hormon estrogen. Adanya bisphenol A pada restorasi pit dan
fissur diketahui berasal dari pemecahan bisphenol A glisidil dimetakrilat (BIS-DMA)
yaitu suatu monomer yang biasa digunakan dalam formula komposit dan bahan
sealant. Fung dkk melaporkan bahwa setelah dilakukan prosedur pit dan fissur
sealant, sejumlah kecil bisphenol A dapat dideteksi di saliva. Selain itu, Olea dkk
(2001) menemukan bahwa bisphenol A yang berasal dari pemecahan bisphenol A
glisidil dimetakrilat (BIS-DMA) disebabkan oleh adanya reaksi pemecahan oleh
enzim.16
2.4 Keuntungan dan Kerugian
Pencapaian estetik yang bagus merupakan kelebihan utama dari resin
komposit. Ikatan antara resin komposit dan gigi mendukung struktur gigi yang tersisa
dimana dapat mencegah kerusakan dan melindungi gigi dari perubahan temperatur
yang berlebihan. Untuk menambah sifat mekanik resin komposit seperti: kekuatan,
ketahanan terhadap abrasi, dan estetik dapat dilakukan dengan menambah bahan
pengisi. 12,15
Namun, kekurangan resin komposit juga ada. Setelah prosedur perawatan
selesai, gigi pasien dapat mengalami sensitif. Sensitifitas yang dihubungkan dengan
restorasi resin komposit dilaporkan sekitar 10 % dari total keseluruhan restorasi. Hal
ini disebabkan oleh adanya celah mikro / microleakage yang dapat menyebabkan
bakteri yang merangsang internal stress. Sensitifitas tersebut dapat diatasi dengan
cara melakukan prosedur inkremental, isolasi yang baik, dan menggunakan basis
untuk melindungi pulpa. Disamping itu, warna resin komposit dapat berubah secara
perlahan jika pasien minum teh, kopi ataupun makanan yang mengandung zat
pewarna.12,15
Beberapa sifat resin komposit yang menguntungkan, antara lain:15
a. Shrinkage polimerisasi yang rendah.
b. Penyerapan air yang rendah
c. Koefisian pemuaian panas yang sama dengan struktur gigi.
d. Ketahanan terhadap fraktur yang tinggi
e. Radiopak yang tinggi
f. Berikatan dengan baik terhadap enamel atau dentin
g. Sewarna dengan gigi
h. Manipulasi yang mudah
i. Finishing dan polishing yang mudah.
Indikasi restorasi resin komposit, antara lain restorasi gigi anterior dan
posterior sedangkan kontraindikasinya yakni pada restorasi kavitas yang besar, pasien
dengan kebiasaan buruk bruxism dan isolasi gigi yang sulit dilakukan.13
BAB 3
DEGRADASI PEMAKAIAN RESIN KOMPOSIT
Bahan tumpatan resin komposit menghasilkan estetik yang lebih baik
dibandingkan dengan bahan tumpatan lainnya. Namun demikian, bahan resin
komposit memiliki kekurangan yakni bentuk dan permukaan restorasi resin komposit
dapat berubah-ubah sepanjang waktu, sehingga dapat mempengaruhi sifat mekanis
resin komposit tersebut. Proses perubahan tersebut dikenal dengan istilah degradasi
resin komposit.2
3.1 Definisi
Degradasi resin komposit adalah hilang atau lepasnya komposisi struktur
kimia resin komposit yang disebabkan oleh beberapa proses yakni proses mekanis
dan kimiawi. Degradasi resin komposit dapat mengakibatkan restorasi rusak dan
akhirnya tidak tahan lama. Degradasi resin komposit mengubah struktur mikro
permukaan restorasi dengan membentuk pori-pori atau lubang kecil. Pori-pori
tersebut diakibatkan oleh hilang atau lepasnya kandungan resin komposit seperti
partikel pengisi dan matriks. 2,3
3.2 Etiologi Dan Mekanisme
Menurut Ferracane (2006) dan Goperfich (1996), mekanisme degradasi resin
komposit berhubungan dengan dua proses yakni proses mekanis dan kimiawi.
Penyebab proses mekanis antara lain sliding, abrasif, dan fatigue. Degradasi resin
komposit akibat proses kimiawi disebabkan oleh enzim hidrolisis atau katalis yang
dikandung saliva. 2,3
3.2.1 Secara Kimiawi
Degradasi resin komposit akibat proses kimiawi dipengaruhi oleh berbagai
faktor, antara lain difusi molekul dan kecepatan molekul bereaksi, partikel makanan,
dan cairan yang menghilangkan korosi dari permukaan polimer. Dengan kata lain,
sifat difusi bahan resin komposit khususnya bahan matriks berperan pada proses
degradasi kimiawi. Komposisi resin, derajat konversi, ikatan antara matriks dan
partikel pengisi, serta jumlah pecahan partikel pengisi juga mempengaruhi degradasi
kimiawi. Selain itu, proses degradasi secara kimiawi juga dipengaruhi oleh kondisi
lingkungan rongga mulut, seperti minuman, makanan, mikroorganisme, dan saliva.
Komponen-komponen tersebut dapat mengubah kondisi difusi molekul dengan
menyebabkan penggelembungan matriks resin sehingga dapat mengubah kecepatan
degradasi. Sebagai contoh, minuman beralkohol dapat melunakkan bahan resin,
enzim-enzim yang dihasilkan mikroorganisme dapat menyebabkan degradasi resin
dan keton pada pasien penderita penyakit sistemik dapat melarutkan resin. Saliva juga
dapat menyebabkan degradasi resin komposit (Freund dan Munksgaard, 1990;
Munksgaard dan Freund, 1990; Larsend an Munksgaard, 1991; Larsen dkk., 1992).
Saliva sebagai faktor yang berperan pada proses degradasi resin dipengaruhi oleh
faktor komposisi dan viskositas saliva itu sendiri. Selain itu, enzim juga dapat
menyebabkan degradasi resin komposit. Enzim yang terbentuk akibat efek sel
inflamasi seperti elastase dan cholesterol esterase juga dapat melarutkan polimer
(Santerre dkk, 1993, 1997; Labow dkk., 1994, 1995).3,6
Dikarenakan resin komposit terdiri dari partikel pengisi yang berikatan
dengan matriks resin melalui coupling agent, degradasi kimiawi yang terjadi
melibatkan struktur kimia resin komposit tersebut, seperti:3
a. Degradasi partikel bahan pengisi (degradation of the filler particles),
b. Degradasi ikatan antara bahan silane dan partikel bahan pengisi
(degradation of the filler-silane).
c. Degradasi matriks (degradation of the matrix).3
3.2.1.1 Degradasi Partikel Bahan Pengisi (Degradation of The Filler Particles)
Degradasi partikel bahan pengisi disebabkan oleh adanya proses kimiawi di
dalam rongga mulut. Bahan kimia yang sering mengakibatkan degradasi ini adalah
saliva yang memiliki kandungan air yang tinggi. Air yang dikandung saliva dapat
menyebabkan kerusakan hidrolitik permukaan bahan pengisi. Kerusakan tersebut
diakibatkan oleh dua mekanisme. Mekanisme pertama adalah terlepasnya elemen
bahan pengisi. Setelah air berdifusi melalui matriks dan mencapai permukaan bahan
pengisi, air merusak permukaan glass dan akhirnya permukaan bahan mengisi
menjadi rusak. Kerusakan hidrolitik ditemukan pertama kali oleh Charles. Charles
menemukan bahwa glass yang terkena air akan mengalami pelepasan ion sodium dan
digantikan oleh ion hidrogen yang berasal dari air. Dikarenakan ion hidrogen
berukuran lebih kecil daripada ion sodium, permukaan glass akan mengalami tensile
stress. Charles juga menemukan bahwa ion hidrogen yang diserap permukaan glass
sehingga konsentrasi ion hidrogen meningkat pada permukaan glass. Ketika pH air
mencapai 9,5, ion OH- akan merusak ikatan siloxane pada permukaan glass. Selama
proses tersebut, ikatan siloxane tetap menyerap ion hidrogen. Proses perusakan ikatan
siloxane menghasilkan pembentukan senyawa SiOH dan ion OH- baru yang ikut serta
pada perusakan ikatan siloxane selanjutnya (Gambar 2). Reaksi menjadi autolitik
dikarenakan ion OH- yang dihasilkan secara berkesinambungan pada saat perusakan
ikatan siloxane dipakai juga pada perusakan ikatan siloxane lainnya. Reaksi autolitik
menyebabkan permukaan glass akan menjadi lemah (Gambar 3).
Mekanisme degradasi bahan pengisi yang kedua adalah reaksi antara partikel
bahan pengisi dan komponen fluoride. Pemakaian fluoride khususnya berbentuk gel
dapat merangsang perubahan permukaan resin komposit. Perubahan tersebut
disebabkan oleh degradasi bahan pengisi, debonding dan hilangnya partikel bahan
pengisi. Mekanisme didasarkan pada interaksi antara ion fluorine dengan atom silikon
dari struktur silika. Ketika reaksi terjadi, ikatan siloxane dirusak dan ion hidrogen
bereaksi dengan SiO- menjadi SiOH.3
Gambar 2. Proses degradasi kimiawi pada partikel bahan pengisi (glass) yang disebabkan oleh kerusakan hidrolitik (kerusakan akibat air yang dikandung saliva).3
Gambar 3. Scanning Electron Micrograph (SEM) yang menunjukkan partikel bahan pengisi (glass) yang rusak setelah disimpan selama 32 hari didalam air dengan suhu 60oC.3
3.2.1.2 Degradasi Ikatan Antara Bahan Silane dan Partikel Bahan Pengisi (Degradation of The Filler-Silane).
Komponen yang sangat penting pada resin komposit adalah bahan coupling.
Bahan ini biasanya terdiri dari Methacryloxy Propyltrimethoxy Silane (MPS). Silane
akan bereaksi dengan permukaan bahan pengisi membentuk ikatan siloxane. Ikatan
siloxane dapat mengalami kegagalan disebabkan oleh dua mekanisme. Mekanisme
pertama adalah akibat degradasi ikatan antara bahan silane dan partikel bahan
pengisi. Dikarenakan permukaan filler mengalami degradasi, bahan coupling akan
langsung menerima tekanan. Proses ini menyebabkan lepasnya ikatan siloxane.
Mekanisme yang kedua adalah degradasi enzimatik molekul silane itu sendiri. Hal ini
disebabkan molekul silane yang tidak berikatan dengan bahan pengisi. Dengan kata
lain molekul silane mengalami hidrofobia alami terhadap bagan pengisi.3
3.2.1.3 Degradasi Matriks (degradation of The Matrix)
Degradasi matriks dipengaruhi oleh derajat cure atau penyinaran. Derajat cure
yang meningkat akan mempengaruhi degradasi pada permukaan bahan pengisi
dengan cara meningkatkan ketebalan resin dan menurunkan derajat difusi yang
melalui bahan matriks sehingga reaksi pada permukaan bahan pengisi akan lambat.
Degradasi matriks juga dapat disebabkan oleh panas yang dihasilkan saat prosedur
polishing. Panas yang mencapai 200 oC akan menyababkan depolimerisasi methyl
methacrylate based resin menjadi bentuk monomer-monomer. Hal ini mengakibatkan
terbentuknya porous dan kepadatan yang berkurang. Enzim seperti esterase yang
berada di rongga mulut juga dapat merusak ikatan pada resin. Penelitian yang
dilakukan oleh de Gee dkk menyebutkan bahwa enzim dapat mempercepat kerusakan
resin komposit.3
3.2.2 Secara Mekanis
Degradasi resin komposit yang diakibatkan proses mekanis merupakan
degradasi yang paling sering terjadi dan dihubungkan dengan kurangnya tensile
strength dan tensile hardness bahan resin komposit.6 Degradasi resin komposit secara
mekanis adalah kerusakan tumpatan resin komposit yang diakibatkan gesekan atau
kontak fisik yang terjadi antara tumpatan resin komposit dengan gigi ataupun dengan
tumpatan lainnya. Proses degradasi secara mekanis tersebut diantaranya sliding,
abrasif, dan fatigue. 2,3
Proses sliding merupakan gesekan antara tumpatan resin komposit dengan
gigi atau tumpatan lainnya. Proses ini diawali saat kedua permukaan yang flat
berkontak satu sama lainnya (Gambar 4). Area kontak tersebut akan berkontak rapat
akibat tekanan dari kedua permukaan. Kedua permukaan yang berkontak rapat
tersebut akan bergeser jika menerima tekanan seperti tekanan pengunyahan dan
mengakibatkan gesekan antara kedua permukaan. Gesekan tersebut dapat
menyebabkan kerusakan pada permukaan yang paling lemah di antara kedua
permukaan tersebut. Kerusakan tersebut diistilahkan sebagai degradasi. Banyaknya
struktur kimia resin komposit yang hilang dipengaruhi oleh beberapa faktor.
Penelitian Archard JF (1953) mengenai degradasi akibat proses sliding yang
dilakukan dengan menggunakan tekanan yang konstan menyebutkan bahwa jumlah
struktur kimia bahan resin komposit yang hilang dipengaruhi oleh area kontak kedua
permukaan dan jarak gesekan. 3
Gambar 4. Degradasi resin komposit akibat proses sliding; (a) dan (b) kontak awal pada
permukaan yang datar antara restorasi resin komposit dengan gigi tetangga; (c) gesekan antara kedua permukaan yang datar; (d) dan (e) gesekan yang menimbulkan adanya degradasi pada restorasi resin komposit; (f) degradasi resin komposit mengakibatkan restorasi tidak berkontak
lagi dengan gigi tetangga.3
Pada proses abrasif, hilangnya struktur kimia tumpatan resin komposit
dihubungkan dengan adanya permukaan tumpatan resin komposit yang berkontak
pada satu titik dengan gigi atau tumpatan lainnya sebelum mencapai oklusi (Gambar
5). Hal ini menyebabkan permukaan tumpatan resin komposit akan rusak pada satu
titik kontak tersebut. Proses abrasif merupakan proses mekanis yang paling sering
mengakibatkan degradasi. Proses abrasif juga dipengaruhi oleh faktor makanan dan
kebiasaan mengunyah.3
Gambar 5. Degradasi resin komposit akibat proses abrasif.3
Proses sliding dan abrasif merupakan proses mekanis yang berhubungan
dengan gesekan antara kedua permukaan yang solid. Sedangkan proses fatigue
dihubungkan dengan kontak prematur. Adanya tonjol gigi yang berkontak prematur
pada permukaan tumpatan resin komposit dapat mengakibatkan kerusakan
permukaan tumpatan resin komposit tersebut (Gambar 6).3
Resin komposit Resin komposit Resin komposit
Resin komposit Resin komposit
Resin komposit
Gambar 6. Degradasi resin komposit akibat proses fatigue.3
BAB 4
PENCEGAHAN DAN PENATALAKSANAAN DEGRADASI RESIN KOMPOSIT
Tujuan pencegahan degradasi restorasi resin komposit adalah untuk
mempertahankan restorasi di dalam mulut selama mungkin dan mencegah timbulnya
efek yang merugikan bagi kesehatan tubuh. Usaha pencegahan masalah degradasi
resin komposit tergantung pada faktor penyebab degradasi itu sendiri. Dengan kata
lain, faktor penyebab degradasi resin komposit memiliki usaha pencegahannya
masing-masing.3
Degradasi resin komposit yang disebabkan oleh faktor kimiawi seperti
minuman asam atau beralkohol, dapat dicegah dengan mengurangi minuman asam
atau alkohol. Selain dari minuman yang asam, zat asam juga dapat dihasilkan dari
produk mikroorganisme di rongga mulut (Asmussen, 1984 dan Soderholm dkk,
1984).6 Zat asam yang dihasilkan oleh mikroorganisme dapat dikurangi ataupun
dicegah dengan menjaga kebersihan rongga mulut secara adekuat. Pencegahan
degradasi resin komposit pada pasien yang menghasilkan keton, seperti pasien
diabetes melitus, tidak dapat dilakukan sepenuhnya oleh dokter gigi. Dokter gigi
hanya menginstruksikan dan mengevaluasi kebersihan rongga mulutnya saja.
Sedangkan untuk mengurangi ketonnya, pasien harus melakukan kontrol secara
teratur ke dokter spesialis.3
Degradasi resin komposit yang diakibatkan proses mekanis seperti proses
sliding dapat dicegah dengan membuat restorasi resin komposit yang tidak berkontak
datar atau flat dengan gigi di sebelahnya. Hal ini untuk mencegah timbulnya gesekan
yang dapat menyebabkan degradasi resin komposit. Semakin banyak area kontak
antara restorasi resin komposit dengan gigi di sebelahnya, maka degradasi resin
komposit akan lebih sering terjadi. Degradasi resin komposit yang disebabkan oleh
proses abrasif dapat dicegah dengan membuat restorasi resin komposit yang
memperhatikan arah pengunyahan pasien. Sedangkan pada degradasi yang
disebabkan oleh proses fatique dapat dicegah dengan membuat restorasi resin
komposit yang memperhatikan kontak antar tonjol gigi untuk mencegah timbulnya
kontak prematur. Hal ini dapat dilakukan dengan mengevaluasi oklusi gigi pasien
dengan menggunakan kertas artikulasi.3
Usaha pencegahan degradasi resin komposit lainnya adalah dengan memakai
resin komposit yang nanofiller dan melakukan prosedur polish serta finishing. Resin
komposit nanofiller mengandung bahan partikel pengisi yang berukuran paling kecil
diantara resin komposit lainnya. Pada resin komposit nanofiller, permukaan restorasi
lebih halus dan secara mikroskopis hanya memiliki sedikit poreus. Sehingga jika
terjadi degradasi, permukaan restorasi tidak terlalu kasar. Karena struktur kimia yang
hilang berukuran sangat kecil.3
Untuk mencapai estetik yang diharapkan dari restorasi resin komposit
diperlukan bahan finishing dan polis. Finishing dan polis merupakan prosedur yang
signifikan yang dilakukan setelah penumpatan restorasi resin komposit. Finishing dan
polis yang tepat berhubungan dengan kurangnya retensi plak dan perubahan warna di
marginal serta menambah kekuatan tahan lamanya dan estetik dari restorasi tersebut.
Restorasi yang halus, uniform, dan dipolis secara tinggi lebih estetik dan lebih mudah
dipelihara daripada restorasi yang permukaannya kasar. Akhirnya, restorasi bertahan
lebih lama dan memuaskan pasien. Restorasi dengan permukaan yang halus efektif
untuk mencegah karies sekunder dan stain yang dihasilkan dari retensi plak.
Disamping itu, resin komposit dipolis dan finishing agar tercapai hubungan oklusal
dan kontur gigi yang secara fisiologis sesuai dengan jaringan pendukung. Keefektifan
prosedur finishing dan polis pada permukaan resin komposit merupakan suatu hal
yang penting dalam sebuah restorasi. Kualitas yang tinggi dari finishing dan polis
dapat meningkatkan estetik dan kekuatan tahan lamanya, namun jika polis jelek maka
akan menyebabkan stain, akumulasi plak, iritasi gingiva, karies rekuren, dan
perubahan warna restorasi.1
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a. Resin komposit merupakan sebuah bahan tumpatan sewarna gigi, estetik dan
tidak memakai merkuri serta jarang mengakibatkan reaksi alergi.
b. Resin komposit dapat mengakibatkan gigi sensitif serta warna dan bentuk resin
komposit dapat berubah secara perlahan akibat adanya proses degradasi.
c. Degradasi resin komposit adalah hilang atau lepasnya komposisi struktur kimia
resin komposit yang disebabkan oleh proses mekanis seperti sliding, abrasif, dan
fatigue dan proses kimiawi seperti minuman, makanan, mikroorganisme, dan
enzim hidrolisis atau katalis yang dikandung saliva.
d. Degradasi resin komposit dapat melibatkan partikel bahan pengisi, coupling
agent dan matriks.
e. Degradasi resin komposit dapat mengakibatkan restorasi rusak dan tidak tahan
lama serta membahayakan kesehatan tubuh. Oleh karena itu, pengetahuan
mengenai degradasi serta keuntungan dan kerugian masing-masing komposisi
resin komposit sangatlah penting, untuk mencegah efek yang tidak diinginkan.
f. Usaha pencegahan harus dilakukan untuk mencegah efek yang tidak diinginkan
dan untuk mempertahankan restorasi di dalam mulut selama mungkin.
5.2 Saran
a. Restorasi resin komposit yang mengalami perubahan akan menyebabkan
restorasi tidak bertahan lama dan membahayakan kesehatan.
b. Dokter gigi harus membuat restorasi sebaik mungkin, menggunakan bahan resin
komposit terbaik yang sesuai dengan kebutuhan pasien serta mempertimbangkan
kebiasaan pasien seperti arah pengunyahan, prevalensi meminum minuman asam
atau beralkohol dan penyakit sistemik yang diderita pasien.
c. Dengan mempertimbangkan berbagai faktor-faktor di atas, diharapkan degradasi
restorasi resin komposit dapat dikurangi ataupun dicegah.
DAFTAR RUJUKAN
1. Koh R, Neiva G, Dennison J, Yaman P. Finishing Systems on the Final Surface
Roughness of Composites. J Contemp Dent Pract, 2008: 2(9): 138-145.
2. Koin PJ. Analysis of the Degradation of a Model Dental Composite. J DENT
RES, 2008; 87: 661-5.
3. Eliades G dkk. Dental Materials In Vivo: Aging and Related Phenomena.
Quintessence Publishing Co. Inc., Hongkong. 2003. 99-121.
4. Drummond JL. Degradation, Fatigue, and Failure of Resin Dental Composite
Materials. J DENT RES., 2008; 87: 710-9.
5. Martos J dkk. Hydrolytic Degradation of Composite Resins: Effects on the
Microhardness. Materials Research, 2003; 6 (4): 599-604.
6. Santerre JP, Shaji L, Tsang H. Biodegradation of Commercial Dental
Composites by Cholesterol Esterase. J DENT RES. 1999; 78: 1459-68.
7. Santerre JP, Shajii L, Leung BW. Relation of Dental Composite Formulations To
Their Degradation and the Release of Hydrolyzed Polymeric-Resin-Derived
Products. Crit. Rev. Oral Biol. Med. 2001; 12; 136-51.
8. Üçtasli MB, Arisu HD, Ömürlü H, Eligüzelog˘lu E, Özcan S, Ergun G. The
Effect of Different Finishing and Polishing Systems on the Surface Roughness of
Different Composite Restorative Materials. J Contemp Dent Pract, 2007: 2(8):
89-96.
9. Gedik R, Hürmüzlü F, Coskun A, Bektas O, Özdemir AK. Surface roughness
of new microhybrid resin-based composites. J Am Dent Assoc 2005;136:1106-12
10. Yalcin F, Korkmaz Y, Baseren M. The Effect of Two Different Polishing
Techniques on Microleakage of New Composites in Class V Restorations. J
Contemp Dent Pract, 2006; 5(7):18-25.
11. Attar N. The Effect of Finishing and Polishing Procedures on the Surface
Roughness of Composite Resin Materials. J Contemp Dent Pract, 2007; 1(8):
27-35.
12. Ford TRP. The Restoration of Teeth. Oxford: Blackwell Scientific Publications,
1985: 93-7.
13. Anusavice KJ. Phillips’ Science of Dental Materials. Alih Bahasa. Budiman JA,
Purwoko S. Jakarta: EGC, edisi 10, 2003: 228-341, 449-60.
14. Fortin D, Vargas MA. The Spectrum of Composites: New Techniques and
Materials. J Am Dent Assoc 2000;131;26-30.
15. Powers JM. Dental Materials: Properties and Manipulation. St. Louis: MOSBY,
2008: 68-93.
16. Power JM. Craig’s Restorative Dental Materials. St. Louis: MOSBY, 2006:
190-212.
