1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Implan gigi digunakan untuk mengganti gigi yang hilang dan mengembalikan fungsi mastikasi, estetis, fonasi, dan perlindungan jaringan pendukung gigi secara ideal. Implan gigi ditanam melalui prosedur bedah ke dalam tulang rahang sehingga dapat berfungsi sebagai akar pengganti untuk menahan gigi tiruan maupun jembatan (Papaspyridakos dkk., 2013). Persyaratan suatu material dapat digunakan sebagai implan gigi harus memiliki sifat biokompatibilitas agar dapat diterima oleh jaringan tubuh, cukup kuat, dan dapat mendukung fungsi restorasi protesanya. Biokompatibilitas adalah sebuah ukuran kecocokan suatu alat dengan sistem biologi. Biokompatibilitas merupakan syarat mutlak material implan gigi (Bergsma dkk., 1995). Hal ini dikarenakan implan gigi akan berinteraksi dengan jaringan dalam jangka waktu yang panjang (Schmalz dan Arenholt-Bindslev, 2009).
Material yang digunakan untuk pembuatan implan gigi adalah alloys (logam paduan). Logam seperti emas dan platinum juga dapat digunakan, namun logam campuran lebih umum digunakan. Dunia kedokteran gigi terfokus pada pengembangan logam titanium. Namun saat ini material cobalt-based alloy, terutama cobalt chromium, menjadi minat para peneliti untuk mempelajari lebih lanjut, terutama karena keunggulan sifat mekanis dan biologisnya (Hjalmarsson, 2009). Meskipun telah cukup dikenal di kedokteran gigi, namun sangat sedikit
2 diketahui sifat dan pengaruh biologisnya sebagai material implan gigi. Cobalt-based alloy juga banyak digunakan di dunia kedokteran, di antaranya untuk coronary stents, intervertebral disc replacement, dan hip arthroplasty (Bergsma dkk., 1995).
Cobalt chromium adalah cobalt-based alloy dengan campuran chromium. Cobalt chromium memiliki kekuatan yang sangat tinggi dan pada umumnya digunakan pada turbin udara, implan gigi, dan implan ortopedi. Campuran komposisi logam yang digunakan pada implan gigi adalah cobalt sebagai kandungan utama, 27-30% chromium, 5-7% molybdenum, dan komponen elemen penting lainnya seperti mangaan dan silikon kurang dari 1%, besi kurang dari 0,75%, nikel kurang dari 0,5%, karbon nitrogen, tungsten, fosfor, sulfur, boron, dan lain-lain. Kelebihan yang paling utama dari cobalt chromium adalah ringan, kaku (modulus elastisitas tinggi), kekuatan tinggi, dan relatif ekonomis. Hal tersebut dapat memenuhi persyaratan sebagai material implan gigi (Hendershot dkk., 2007; Hjalmarsson, 2009; Nouri dkk., 2010; Anusavice dkk., 2013) .
Interaksi antara jaringan hidup dengan material tidak hidup harus diketahui keuntungan dan kerugiannya untuk dipertimbangkan sifat toksik dan non-toksiknya. Biokompatibilitas suatu material ditentukan oleh kemampuan material tersebut untuk berinteraksi dengan tubuh tanpa menimbulkan efek yang berbahaya. Material yang memiliki sifat biokompatibel aman untuk digunakan pada manusia. (Ratner, 1996). Material yang disebut biokompatibel adalah material yang menunjukkan harmonisasi pada saat mengalami kontak dengan jaringan dan cairan tubuh. (Black, 2006) Tujuan melakukan tes biokompatibilitas
3 adalah untuk menentukan kecocokan suatu alat untuk digunakan manusia dan untuk melihat penggunaan alat dapat menimbulkan efek biologis yang berbahaya (Pacific BioLabs, 2009).
Cobalt-based alloy produksi pabrik yang berbeda memiliki komposisi yang berbeda juga. Cobalt chromium yang digunakan pada penelitian ini adalah Remanium® GM 800 produksi Dentaurum, dengan komposisi cobalt 63,3%, chromium 30%, molybdenum 5%, dan sisanya adalah mangaan, karbon, silika, serta nitrogen. Komposisi tersebut menentukan struktur dan konfigurasi material. Struktur dan konfigurasi material akan menentukan pelepasan ion. Oleh karena itu, pelepasan ion masing-masing produk juga akan berbeda. Cobalt-based alloy dalam bentuk senyawa dengan komposisi yang tepat merupakan material yang inert dan tidak akan berpengaruh pada sel dan jaringan tubuh. Komposisi logam paduan yang tidak tepat dan kondisi rongga mulut yang asam dapat meningkatkan proses terjadinya pelepasan ion. Ion logam yang terlepas akan bebas dan dapat menimbulkan toksisitas melalui mekanisme mempengaruhi enzim sel atau toksis secara langsung melalui infiltrasi membran. Ion-ion dari cobalt-based alloy, seperti Co, Cr, Mo, dan Ni, yang terlepas akan terikat pada protein sel dan menyebabkan terjadinya koagulasi. Infiltrasi membran biasanya terjadi pada ukuran nano-partikel, sehingga partikel dapat menembus membran sel dan merusak dari dalam (Okazakia dan Gotoh, 2008; Behl dkk., 2013; Dentaurum, 2014).
Terdapat berbagai macam uji biokompatibilitas yang ditentukan International Standard Organization (ISO) 10993 (2009), yaitu sitotoksisitas,
4 sensitisasi, iritasi, toksisitas akut, toksisitas subkronis, genotoksisitas, implantasi, hemokompatibilitas, toksisitas kronis, karsinogenitas, reproduksi, dan biodegradasi. Material implan gigi ditanamkan di dalam tubuh sehingga akan mengalami kontak dengan darah di dalam tubuh. Hal ini menyebabkan harus diuji kompatibilitasnya terhadap darah (hemokompatibilitas). Hemokompatibilitas adalah kemampuan material untuk mengalami kontak dengan darah. Hemokompatibilitas merupakan salah satu bagian uji biokompatibilitas yang sangat kompleks karena banyaknya jumlah dan tipe sel yang berinteraksi serta faktor-faktor yang ditunjukkan selama tahapan aktivasi cascade. International
Standard Organization (ISO) 10993 mensyaratkan pemeriksaan
hemokompatibilitas untuk semua alat-alat kedokteran yang mengalami kontak dengan sirkulasi darah, baik secara langsung maupun tidak langsung. Implant gigi adalah salah satu alat yang termasuk dalam kategori material yang berinteraksi dengan darah/blood-biomaterial interaction. International Standard Organization 10993-4 (Biological evaluation of medical devices – Part 4: Selection of tests for interaction with blood) merupakan pedoman untuk uji interaksi darah dengan biomaterial (Narayan, 2009).
Terdapat berbagai macam uji biokompatibilitas yang ditentukan ISO-10993 (2009), yaitu sitotoksisitas, sensitisasi, iritasi, toksisitas akut, toksisitas subkronis, genotoksisitas, implantasi, hemokompatibilitas, toksisitas kronis, karsinogenitas, reproduksi, dan biodegradasi.
Material-material yang tidak memiliki sifat hemokompatibilitas dapat menyebabkan gangguan pada jaringan dan sel-sel darah seperti hemolisis,
5 mengaktivasi jalur koagulasi, sistem komplemen, dan lainnya. Uji hemolisis direkomendasikan untuk semua alat maupun material kedokteran yang mengalami kontak dengan darah. Uji ini mengukur kerusakan terhadap sel darah merah ketika terpapar oleh suatu material atau ekstraknya, kemudian dibandingkan dengan kontrol positif dan negatif (Pacific BioLabs, 2009).
Menurut Schwartz (2005), hemolisis didefinisikan sebagai destruksi eritrosit yang disertai peningkatan produksi eritrosit. Hemolisis adalah terpecahnya sel darah merah dan menyebabkan terlepasnya hemoglobin yang terkandung di dalamnya. Hal-hal yang dapat menyebabkan hemolisis adalah defek eritrosit, infeksi, obat, zat kimia, transfusi, antibody, kerja limpa berlebihan, toksik, dan mekanis (Brooker, 2009). Hemolisis dapat terjadi akibat beberapa kondisi patologis seperti sickle cell anemia, infeksi plasmodium, dan beberapa penyakit yang lain. Selain karena kondisi patologis, material yang diimplankan di dalam tubuh juga dapat menimbulkan hemolisis melalui dua mekanisme, yaitu trauma mekanis dan toksisitas material. Trauma berupa gesekan dengan benda asing dapat menyebabkan eritrosit terpecah. Ion-ion material logam yang terpecah dapat menimbulkan toksisitas bagi sel-sel tubuh karena dapat menghambat metabolisme sel dan sintesis DNA (Williams, 1990; Kumar dkk., 2006)
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh perbedaan konsentrasi suspensi serbuk logam cobalt chromium pada uji hemolisis dalam aspek penggunaan sebagai material implan gigi?
6 C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ada/tidaknya pengaruh perbedaan konsentrasi suspensi serbuk logam cobalt chromium pada uji hemolisis dalam aspek penggunaan sebagai material implan gigi.
D. Keaslian Penelitian
Rae (1978) meneliti sifat hemolisis logam-logam Cd, Cr, Co, Fe, Mo, Ni, Ta, Ti, Zn, dan CoCr dengan sel yang dikultur. Cobalt dan nikel pada cobalt chromium ditemukan menjadi yang paling aktif dan toksis terhadap sel. Fasching dkk. (2011) meneliti sifat hemolisis material nikel-titanium-cobalt untuk aplikasi alat-alat kedokteran. Hasil penelitian tersebut menunjukkan adanya hemolisis yang disebabkan oleh ion nikel, titanium dan cobalt yang terlepas. Penelitian sifat hemolisis material cobalt chromium sebagai bahan implan gigi belum pernah dilakukan.
E. Manfaat Penelitian
1. Memberikan sumbangan informasi dasar ilmiah di bidang kedokteran gigi mengenai efek hemolisis logam cobalt chromium sebagai bahan dasar implan gigi pada darah kelinci.
2. Memberikan informasi tambahan mengenai biokompatibilitas penggunaan material logam cobalt chromium sebagai bahan dasar implan gigi.
7 3. Menjadi dasar bagi peneliti lain untuk melakukan penelitian lebih lanjut
mengenai sifat-sifat logam cobalt chromium sebagai bahan implan gigi.
4. Memberikan sumbangan ilmu pengetahuan di bidang bedah mulut dan prostodonsi khususnya mengenai material implan gigi.
