BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Komposit
Resin komposit adalah gabungan dua atau lebih bahan berbeda dengan sifat-sifat yang unggul.2 Bahan-bahan ini memiliki sifat mekanis yang baik dan mendekati sifat-sifat dentin dan enamel. Resin komposit paling umum digunakan untuk bahan restorasi karena merupakan bahan yang baik dari segi estetika, kekuatan dan ketahanan terhadap keausan bahan. Resin komposit sering digunakan untuk restorasi anterior kelas 3, 4 dan 5 di mana estetika menjadi keutamaan. Resin komposit juga dapat digunakan untuk restorasi posterior karena tahan terhadap keausan dan mengurangi polimerisasi.1
2.1.1 Komposisi Resin Komposit
Kandungan utama resin komposit adalah matriks resin dan partikel pengisi anorganik. Disamping dua komponen ini, beberapa komponen lain yang diperlukan untuk meningkatkan efektivitas dan ketahanan bahan. Suatu bahan antara (silane) diperlukan untuk memberikan ikatan yang baik antara bahan pengisi anorganik dan matriks resin dan aktivator-inisiator diperlukan untuk polimerisasi resin.2
2.1.1.1 Matriks Resin
Gambar 1: Struktur Bis-GMA3
Gambar 2: Struktur TEGDMA3
Gambar 3: Struktur UDMA3
2.1.1.2 Bahan Pengisi
kelemahan dimana sulit untuk dipoles dan dapat menyebabkan abrasi pada gigi atau restorasi antagonisnya.2
2.1.1.3 Coupling Agent
Ikatan antara bahan pengisi dan matriks resin dapat dipertahankan dengan penggunaan senyawa silikon organik atau bahan penghubung silane. Molekul silane memiliki kelompok reaktif pada kedua ujungnya dan dilapisi pada permukaan bahan pengisi oleh produsen sebelum pencampuran dengan oligomer. Selama polimerisasi, ikatan ganda pada molekul silane bereaksi dengan polimer matriks. Hasil akhirnya adalah bahan dengan sifat kekuatan yang lebih besar daripada bahan pengisi atau matriks secara terpisah. Bonding juga dapat meningkatkan retensi bahan pengisi selama abrasif pada permukaan komposit. Akibatnya, partikel pengisi menjadi keras dan matriks yang dihasilkan menjadi lembut.1 Aplikasi bahan coupling yang tepat dapat meningkatkan sifat mekanis dan fisik serta memberikan kestabilan hidrolitik dengan mencegah air menembus antara permukaan bahan pengisi dan resin matriks.2
2.1.1.4 Initiators dan Accelerators
2.1.1.5 Bahan Tambahan Lain
Terdapat bahan tambahan lain yang ditambah dalam resin komposit yaitu penghambat dan modifier optik.
2.1.1.5.1 Penghambat (Inhibitor)
Penghambat digunakan untuk meminimalkan atau mencegah polimerisasi spontan dari monomer. Penghambat ini mempunyai potensi yang kuat dengan radikal bebas dimana bila radikal bebas terbentuk, bahan penghambat akan bereaksi dengan radikal bebas dan kemudian menghambat perpanjangan rantai dengan mengakhiri kemampuan radikal bebas untuk mengawali proses polimerisasi. Bahan penghambat yang umum dipakai adalah butylated hydroxytoluene dengan konsentrasi 0,01%.2
2.1.1.5.2 Modifier Optik
Bahan tambahan modifier optik juga digunakan untuk menyesuaikan warna gigi. Resin komposit harus memiliki warna visual (shading) dan translusensi yang dapat menyerupai struktur gigi. Warna dapat diperoleh dengan menambahkan pigmen yang berbeda seperti oksida logam. Translusensi dibuat untuk menyesuaikan dengan warna email dan dentin.2
2.1.2 Klasifikasi Resin Komposit
Klasifikasi resin komposit dibagi atas tiga yaitu berdasarkan ukuran bahan pengisi, berdasarkan penggunaannya dan berdasarkan aktivasi.
2.1.2.1 Berdasarkan Ukuran Bahan Pengisi
2.1.2.1.1 Resin komposit tradisional
Resin komposit tradisional disebut sebagai komposit konvensional atau komposit berbahan pengisi makro karena ukuran partikel bahan pengisi relatif besar. Bahan pengisi yang paling sering digunakan untuk bahan komposit ini adalah quartz yang memiliki ukuran partikel rata-rata adalah 8-12 µm.1 Resin komposit ini sering digunakan untuk restorasi yang harus tahan terhadap tekanan seperti restorasi kelas 2 dan kelas 4.2
2.1.2.1.2 Resin komposit berbahan pengisi mikro
Resin komposit berbahan pengisi mikro dikembangkan untuk mengatasi masalah kasarnya permukaan pada resin komposit tradisional. Resin komposit ini memiliki ukuran partikel rata-rata sebesar 0,04-0,4 µm. Resin komposit ini memiliki sifat fisik dan mekanis yang kurang dibandingkan komposit tradisional. Meskipun demikian resin komposit berbahan pengisi mikro ini lebih baik daripada resin akrilik dan menghasilkan permukaan akhir yang lebih halus seperti yang diharapkan untuk restorasi estetika dibandingkan dengan komposit lain. Jadi, bahan ini lebih disukai untuk restorasi lesi karies permukaan halus yaitu restorasi kelas 3 dan kelas 5.2
2.1.2.1.3 Resin komposit pengisi partikel kecil
2.1.2.1.4 Resin komposit hybrid
Resin komposit hybrid dikembangkan untuk memperoleh kehalusan permukaan yang lebih baik daripada resin komposit partikel kecil tetapi tetap mempertahankan sifat resin komposit pengisi partikel kecil. Kebanyakan bahan pengisi hybrid terdiri atas silika koloidal dan partikel kaca yang dihaluskan. Kaca mempunyai ukuran partikel rata-rata 0,6-1 µm. Resin komposit ini sering digunakan untuk restorasi anterior termasuk restorasi kelas 4 karena kehalusan permukaan dan memiliki kekuatan yang cukup baik.2
2.1.2.1.5 Resin komposit partikel nano
Resin komposit partikel nano terdiri atas dua yaitu nanofiller dan nanohybrid.
Resin komposit nanohybrid mengandung partikel yang berukuran nano (0,005-0,01 mikron) pada matriks resin dengan bahan pengisi yang lebih konvensional. Resin komposit nanohybrid dapat diklasifikasikan sebagai resin komposit universal pertama yang memiliki sifat penanganan dan kemampuan poles didapat dari komposit mikrofilled serta kekuatan dan ketahanan aus dari hybrid tradisional.21
Keuntungan resin komposit nanohybrid diantaranya dapat digunakan pada restorasi kelas 1, 2, 3, 4 dan 5, kemampuan poles yang baik karena memiliki ukuran pertikel yang sangat kecil sehingga dapat mengurangi retensi sisa makanan, memiliki kekerasan yang lebih bagus daripada bahan restorasi komposit lainnya dan memiliki ciri-ciri seperti enamel dan dentin.21-23
2.1.2.2 Berdasarkan Penggunaan
Klasifikasi resin komposit berdasarkan penggunaan terbagi atas enam yaitu resin komposit microfilled, resin komposit packable, resin komposit flowable, resin komposit laboratory, resin komposit core dan resin komposit provisional.
2.1.2.2.1 Resin komposit microfilled
komposit microfilled telah digunakan untuk restorasi posterior yang terdiri dari aktivasi cahaya resin dimetakrilat dengan pengisi silika koloid 0,04 µm dan resin prepolymerized yang kadang-kadang diisi dengan silika koloid. Total bahan pengisi
anorganik adalah 32% sampai 50%. Resin komposit microfilled menyerap air lebih banyak dan memiliki ekspansi termal yang lebih daripada microhybrid atau nanokomposit karena memiliki bahan pengisi yang kurang penuh.3
2.1.2.2.2 Resin komposit packable
Resin komposit packable adalah pasta komposit yang memiliki viskositas yang sangat tinggi dan perlekatan permukaan yang rendah. Bahan ini tidak terkondensasi seperti amalgam tetapi dapat dikompresi. Resin komposit ini direkomendasikan untuk restorasi kelas 1 dan 2. Resin komposit ini terdiri dari resin dimetakrilat dengan aktivasi cahaya dan diaktifkan dengan pengisi yang berporeus atau tidak teratur. Bahan pengisi dalam komposit ini memiliki volume 66% sampai 70%. Interaksi bahan pengisi dan modifikasi resin komposit ini menyebabkannya menjadi packable.3
2.1.2.2.3 Resin komposit flowable
Resin komposit flowable adalah komposit yang memiliki viskositas yang rendah dengan aktivasi cahaya. Resin komposit ini direkomendasi untuk lesi serviks, restorasi gigi sulung dan restorasi kecil. Resin komposit ini mengandung resin dimetakrilat dan bahan pengisi anorganik dengan ukuran partikel 0,4-3,0 µm dan bahan pengisi 42% - 53%. Resin komposit ini memiliki modulus elastisitas yang rendah sehingga dapat menjadikan resin komposit ini berguna pada abfraksi di daerah servikal. Resin komposit ini juga memiliki penyusutan polimerisasi yang lebih tinggi dan ketahanan aus yang lebih rendah dibanding dengan resin komposit lainnya karena kandungan bahan pengisinya yang rendah.3
2.1.2.2.4 Resin komposit laboratory
cahaya, panas, tekanan dan vakum untuk meningkatkan derajat polimerisasi, kepadatan, sifat mekanis dan ketahanan aus.3
2.1.2.2.5 Resin komposit core
Resin komposit core ini tersedia self-cured, light-cured dan dual-cured. Resin komposit core biasanya berwarna biru, putih atau opak untuk memberikan warna yang kontras dengan struktur gigi. Sebagian resin komposit core dapat melepaskan fluor. Resin komposit core memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan amalgam yaitu dapat terikat dengan dentin, mudah untuk dikontur dan dapat memiliki warna yang lebih alami di bawah retorasi keramik. Resin komposit core berikatan dengan sisa enamel dan dentin menggunakan agen bonding.3
2.1.2.2.6 Resin komposit provisional
Resin komposit provisional dapat mempertahankan posisi gigi dan melindungi margin serta memberikan dimensi vertikal yang tepat. Inlay sementara, mahkota dan gigi palsu sebagian biasanya dibuat dari resin akrilik atau resin komposit.3
2.1.2.3 Berdasarkan Aktivasi
Klasifikasi resin komposit berdasarkan aktivasi terbagi atas tiga yaitu resin komposit aktivasi cahaya, resin komposit aktivasi kimia dan resin komposit aktivasi dual.
2.1.2.3.1 Resin komposit aktivasi cahaya (light-cured)
2.1.2.3.2 Resin komposit aktivasi kimia (chemical-cured)
Resin komposit chemical-cured disediakan dalam dua pasta yaitu katalis dan universal. Aktivasi kimia dicapai pada suhu kamar dengan amina organik (pasta katalis) bereaksi dengan peroksida organik (universal) untuk menghasilkan radikal bebas dan menyerang ikatan karbon ganda dan menyebabkan polimerisasi. Dua pasta ini dicampur dalam waktu 20-30 detik. 18
2.1.2.3.3 Resin komposit aktivasi dual (dual-cured)
Jenis resin komposit berdasarkan dual-cured berisi inisiator dan akselerator yang memungkinkan teraktivasi oleh sinar dan mengeras dengan sendirinya (self curing).18
2.1.3 Sifat-sifat Resin Komposit
Sifat-sifat resin komposit terbagi atas empat, yaitu sifat fisik, sifat mekanis, sifat optis dan sifat biologis.
2.1.3.1 Sifat Fisik
2.1.3.1.1 Polymerization shrinkage
Resin komposit memiliki kekurangan yaitu mengalami pengerutan selama polimerisasi. Hal ini akan menyebabkan kebocoran mikro, kegagalan perlekatan bahan adhesif, iritasi pulpa, karies sekunder, sensitif pasca restorasi serta kegagalan restorasi. Dasar dari teknik penambalan sedikit demi sedikit adalah untuk mengompensasi pengerutan yang terjadi pada saat pengerutan. Campuran pertama yang dimasukkan ke dalam dasar kavitas akan sudah terpolimerisasi sebagian sewaktu campuran berikutnya diambil serta dimasukkan ke dalam kavitas sehingga adanya ruangan karena pengerutan lapisan pertama akan diisi oleh lapisan berikutnya.3
2.1.3.1.2 Sifat termal
ekspansi termal dari resin komposit berkisar 25-38 x 10-6/ºC untuk resin komposit dengan partikel halus dan 55-68 x 10-6/ºC untuk resin komposit dengan partikel microfine.3 Konduktivitas termal dari semua resin komposit cocok dengan enamel dan dentin dan jauh lebih baik dibandingkan dengan amalgam.1 Konduktivitas termal resin komposit dengan partikel halus adalah lebih besar dari resin komposit dengan partikel microfine karena konduktivitas pengisi anorganik lebih tinggi dibandingkan dengan matriks polimer.3
2.1.3.1.3 Penyerapan air
Penyerapan air resin komposit hybrid (5-17 mg/mm3) lebih rendah dibandingkan dengan resin komposit microfine (26-30 mg/mm3) karena fraksi volume yang lebih rendah dari polimer dalam resin komposit dengan partikel halus. Kualitas dan stabilitas bahan antara silane penting dalam meminimalkan kerusakan ikatan antara bahan pengisi dan polimer dan jumlah penyerapan air. Penyerapan air merupakan proses yang lambat bila dibandingkan dengan polymerization shrinkage dan stress.3 Penyerapan air oleh resin komposit berkorelasi dengan penurunan kekerasan permukaan dan ketahanan aus.1
2.1.3.1.4 Kelarutan
Kelarutan resin komposit bervariasi 0,25-2,5 mg/mm3 dan berkisar antara 1,5% sampai 2,0% dari berat bahan asli.3 Alkohol adalah pelarut bis-GMA dan gel fluor yang ditambah asam akan meningkatkan laju disolusi partikel bahan pengisi. Oleh karena itu, produk yang tidak mengandung alkohol harus digunakan.1
2.1.3.1.5 Kestabilan warna
2.1.3.1.6 Kekasaran permukaan
Kekasaran adalah suatu bentuk iregularitas pada tekstur permukaan yang disebabkan karena friksi, penggunaan yang berlebihan, goresan mekanis dan kimiawi. Kekasaran permukaan dihitung berdasarkan alat surface roughness tester yang nilainya dinyatakan dalam Ra dengan satuan µm.3,24
2.1.3.2 Sifat Mekanis 2.1.3.2.1 Kekuatan
Kekuatan adalah kemampuan suatu bahan untuk menahan tekanan yang diberikan kepadanya tanpa terjadi kerusakan. Kekuatan tarik dan kekuatan tekan yang diuji dengan metode diametral dan kekuatan lentur dan modulus untuk komposit gigi sangat penting. Kekuatan tekan sangat penting karena diperlukan untuk kekuatan mengunyah.3 Kekuatan lentur dan modulus tekan resin komposit microfilled dan flowable sekitar 50% lebih rendah dari nilai untuk resin komposit hybrid dan resin
komposit packable karena volume persen bahan pengisi yang terdapat di dalam komposit ini sendiri.18
2.1.3.2.2 Modulus elastisis
Modulus lentur dari resin komposit microfilled dan flowable biasanya lebih rendah daripada resin komposit packable karena penurunan volume persen bahan pengisi yang terdapat di dalam resin ini sendiri.3
2.1.3.2.3 Kekerasan permukaan
dan amalgam (110 kg/mm2). Kekerasan permukaan resin komposit dengan partikel yang halus lebih besar dari nilai untuk resin komposit dengan partikel microfine karena fraksi kekerasan dan volume partikel bahan pengisi.3
2.1.3.2.4 Wear rates
Dalam kondisi klinis, restorasi resin komposit berkontak dengan permukaan lain seperti gigi antagonis, partikel makanan dan cairan rongga mulut yang dapat menyebabkan keausan dan degradasi. Tekanan oklusal terhadap bahan restorasi gigi lebih besar di posterior dibanding dengan tekanan oklusal di anterior. Beberapa studi klinis telah melaporkan bahwa generasi terbaru dari nanokomposit memiliki ketahanan aus yang sangat baik. Komposit nanofilled telah terbukti menunjukkan ketahanan aus yang mirip dengan enamel alami manusia.3
2.1.3.3 Sifat optis 2.1.3.3.1 Radiopacity
Beberapa bahan pengisi seperti kaca kuarsa, lithium-aluminium dan silika tidak radiopak dan harus dicampur dengan bahan pengisi lain untuk menghasilkan komposit radiopak. Dalam komposit nanofilled, radiopacity dicapai dengan menggunakan zirkonia nanomerik (5-7 nm) atau dengan memasukkan zirkonia di dalam nanocluster bersama dengan silika.3
2.1.3.4 Sifat biologis
2.1.3.4.1 Biokompatibilitas
Hampir semua komponen utama dari resin komposit (Bis-GMA, TEGDMA dan UDMA) bersifat sitotoksik. Organisasi Internasional Standardisasi (ISO) membuat pengujian toksisitas bahan material kedokteran gigi dengan merendam bahan komposit di dalam berbagai medium berair dan organik untuk melihat respon biologis dari bahan komposit. 3
Komposisi Resin komposit
Kekuatan kompresi (MPa) 250-300 250-350 350-400 300-350
Kekuatan tarik (MPa) 50-65 30-50 75-90 40-50 panjang gelombang 450-475 nm. Sumber cahaya meliputi quartz halogen, laser, plasma arc dan yang terbaru light emitting diodes (LED). Energi minimum yang diperlukan untuk mengeraskan resin komposit adalah 300 mW/cm2.21 Faktor-faktor yang mempengaruhi polimerisasi dari resin komposit adalah:
1. Lama curing: Ini tergantung pada warna resin, intensitas cahaya, dalamnya kavitas, ketebalan resin, pengisi komposit
2. Warna resin: Warna yang lebih gelap memerlukan waktu yang lebih lama untuk dicuring (60 detik dengan kedalaman maksimum 0,5 mm)
3. Suhu: resin komposit pada suhu ruangan akan mengeras lebih sempurna dan lebih cepat
4. Ketebalan resin: Ketebalan optimum adalah 1-2 mm
5. Jarak penyinaran: Jarak optimum adalah < 1 mm, dengan posisi cahaya 90º dari permukaan komposit
6. Kualitas sumber cahaya: Panjang gelombang antara 400 – 500 nm22
mengandung inisiator dan akselerator. Inisiator yang digunakan adalah benzoyl peroxide dan akselerator yang digunakan adalah tertiary aromatic amine. Kemudian,
resin komposit akan mengeras dengan sendirinya. Light-cured resin komposit menggunakan sinar dengan panjang gelombang tertentu untuk mengaktivasi polimerisasi. Sinar yang digunakan adalah sinar biru dengan panjang gelombang 470 nm yang akan diserap oleh fotoaktivator (0,2%-1%) dan champoroquinone. Self-cured resin komposit mengandung initiator dan akselerator dan diaktivasi menggunakan sinar dan akan mengeras dengan sendirinya.3
2.2 Obat Kumur
Terdapat juga penelitian yang meragukan adanya toksik atau biokompatibilitas obat kumur terutama yang mempunyai kadar etanol yang tinggi. Resiko karsinogenik meningkat dengan meningkatnya durasi terpapar dan frekuensi penggunaan obat kumur yang mengandung alkohol. Faktor resiko ini mirip dengan efek yang dihasilkan dari peningkatan konsumsi minuman beralkohol. Meskipun ada hasil yang berbeda dari berbagai studi klinis tetapi tampaknya terdapat efek hanya ketika kadar etanol yang tinggi dari obat kumur itu sendiri dan penggunaan yang berlebihan. Alkohol dapat dianggap sebagai unsur yang penting di dalam obat kumur karena bertindak sebagai pelarut untuk minyak aromatik, agen aroma dan memberikan bau yang enak pada rongga mulut. Banyak orang awam tidak menyadari bahwa sebagian besar obat kumur mengandung alkohol.18
2.3 Alat-alat tes uji kekerasan
Pengetahuan tentang kekerasan bahan sangat berguna untuk teknisi dan juga dokter gigi. Uji kekerasan termasuk dalam spesifikasi American Dental Association (ADA) untuk bahan material kedokteran gigi. Ada beberapa jenis tes kekerasan permukaan yang sebagiannya didasarkan pada kemampuan permukaan material untuk menahan penetrasi oleh titik berlian atau steel ball di bawah beban tertentu.2 Tes yang paling sering digunakan dalam menentukan kekerasan bahan material kedokteran gigi dikenal dengan nama Vickers, Knoop, Brinell dan Rockwell.17
Uji kekerasan dilakukan dengan memberikan gaya standar atau beban kepada indentor. Prosedur umum untuk menguji kekerasan adalah gaya standar atau berat diberikan pada titik penetrasi. Gaya standar ini diberikan kepada indentor dan akan menghasilkan lekukan berbentuk simetris yang dapat diukur di bawah mikroskop.18 Lekukan berbentuk simetris diukur di bawah mikroskop untuk kedalaman, area atau lebar lekukan, karena lekukan ini terlalu kecil untuk dilihat dengan mata. Apabila beban tetap diterapkan pada indentor standar, dimensi lekukan akan bervariasi dengan resistensi terhadap penetrasi dari bahan yang diuji. Jadi, beban ringan digunakan untuk bahan yang lebih lunak.3,17 Berbagai uji kekerasan berbeda dalam bahan indentor, geometri dan beban. Indentor dapat dibuat dari baja, tungsten carbide atau berlian dan dibentuk dari 1 sampai dengan 3000 kilogram. Pilihan uji kekerasan tergantung pada bahan, kekerasan yang diharapkan dan tingkat lokalisasinya.18
tergores karena relatif lebih lunak. Bahan yang keras akan lebih sulit untuk dipoles dengan cara mekanis. Kekerasan juga digunakan untuk memberi indikasi ketahanan abrasi material terutama sewaktu pemakaian yang mencakup goresan.17
2.3.1 Vickers Hardness Test
Metode Vickers ini diperkenalkan oleh Smith dan Sandland pada tahun 1925 digunakan untuk mengukur kekerasan sesuatu bahan.20 Vickers Hardness Test ini menggunakan indenter yang berbentuk persegi berlian piramida dengan sudut 136°. Indentor ini menghasilkan lekukan persegi. Kekerasan berlian piramida dihitung dengan membagi beban yang diterapkan oleh luas permukaan lekukan.1,3,17,20 Metode perhitungan Vickers hardness number (VHN) adalah sama dengan Brinell hardness number (BHN) yaitu beban dibagi dengan luas proyeksi lekukan. Panjang diagonal indentasi diukur dan diambil rerata. Vickers hardness test ini digunakan dalam spesifikasi ADA untuk dental casting gold alloys. Uji ini sesuai digunakan untuk mengukur kekerasan struktur gigi.2 Tes ini melibatkan penggunaan sebuah indentor berupa piramida yang lebih keras dari bahan yang diuji.19
Gambar 4: Berlian piramida pada Vickers hardness
Kekerasan Vickers dihitung dengan rumus:20
Keterangan:
F: gaya yang diberikan (kgf)
d: perhitungan rata-rata dari dua diagonal yaitu d1 dam d2 (mm2)
2.3.2 Knoop Hardness Test
Tes Knoop merupakan metode yang dikembangkan untuk melakukan metode tes indentasi mikro. Beban yang digunakan dalam tes ini tidak boleh melebihi 3,6 kgf (kilogram-force) yaitu 35 Newton. 3 Tes ini melibatkan penggunaan sebuah indentor berupa bentuk piramida yang lebih keras dari bahan yang diuji.19
2.3.3 Brinell Hardness Test
Tes Brinell merupakan salah satu metode yang tertua di dalam ilmu kedokteran gigi. Tes ini tergantung atas ketahanan bola steel atau bola tungsten karbida dengan diameter 1,6 mm dan beban sebesar 123 Newton. Tes Brinell dilakukan dengan waktu yang telah ditetapkan yaitu 30 detik dan lalu dilihat melalui miksroskop.3 Tes ini melibatkan penggunaan sebuah indentor berupa bentuk bola yang lebih keras dari bahan yang diuji.24
2.3.4 Rockwell Hardness Test
2.5 Kerangka Konsep
Resin Komposit Nanohybrid
Sifat
Mekanis Proses pembersihan
rongga mulut
Sikat gigi Obat kumur
Alkohol
Efek kelarutan
