FORMULIR PERMOHONAN PENDAFTARAN PATEN INDONESIA

FORMULIR PERMOHONAN PENDAFTARAN PATEN INDONESIA

APPLICATION FORM OF PATENT REGISTRATION OF INDONESIA

Data Permohonan (Application) Nomor Permohonan

Number of Application : P00202102875 Tanggal Permohonan

Date of Submission : 20-Apr-2021 Jenis Permohonan

Type of Application : PATEN Jumlah Klaim

Total Claim : 3

Jumlah halaman

Total page : 5

Judul

Title : METODE PELAPISAN SERBUK NANOHIDROKSIAPATIT PADA IMPLAN LOGAM MENGGUNAKAN TEKNIK FLAME SPRAY DAN PRODUK IMPLAN LOGAM YANG DIHASILKANNYA

Abstrak

Abstract : Invensi ini berkaitan dengan metode pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam menggunakan teknik flame spray yang mana salah satu tahapan prosesnya adalah menentukan variasi tekanan gas carrier dan jarak tembak sehingga dihasilkan lapisan nanohidroksiapatit pada permukaan logam implan yang memiliki daya ikat yang kuat, morfologi yang homogen, permukaan implan bersifat bioaktif dan dapat mempertahankan kekuatan mekaniknya. Proses pelapisan nanohidroksiapatit pada permukaan implan logam dengan teknik flame spray terdiri atas tahapan-tahapan yaitu pemotongan dan

pembentukan sampel, pemolesan, sandblasting dan pembersihan sampel dengan menggunakan udara bertekanan. Pada invensi ini digunakan serbuk nanohidroksipatit dengan ukuran 87.37 - 120.63 nm dengan rasio massa serbuk terhadap luas permukaan logam sebesar 1 gram: 225 mm2. Pelapisan nanohidroksiapatit pada implan logam dilakukan pada tekanan gas pembakaran tetap yaitu asetilen: 2.3 bar dan oksigen: 1.15 bar dengan variasi tekanan gas pembawa yaitu antara 1 – 3 bar dan variasi jarak pelapisan yaitu 15 – 25 cm. Lapisan yang dihasilkan memiliki ketebalan antara 31.65 - 278.41 µm dan porositas antara 28.23 - 40.35 %.

Permohonan PCT (PCT Application) Nomor PCT

PCT Number : Nomor Publikasi

Publication Number : Tanggal PCT

PCT Date : Tanggal Publikasi

Publication Date :

Pemohon (Applicant)

Name(Name) Alamat

(Addresss) Surel/Telp

(Email/Phone) Institut Pertanian Bogor (IPB) Gedung Andi Hakim Nasoetion

Lantai 2, Kampus IPB Dramaga, Bogor

02518622643 stp@apps.ipb.ac.id Pusat Penelitian Fisika-LIPI Kawasan Puspiptek Serpong,

Tangerang Selatan 15310 0217560556

fisika@mail.lipi.go.id

Penemu (Inventor)

Nama(Name) Warganegara

(Nationality) Alamat

(Address) Surel/Telp.

(Email/Phone) Dr. Yessie Widya Sari,

M.Si Indonesia Jl Tudor VI No.32 England

Park Sentul City RT/RW.

003/005 Kel.Desa Citaringgul Kec.Babakan Madang

yessie.sari@apps.ipb.ac.id 02518622643

Angga Saputra, S.Si Indonesia Kp. Hauan Tegal RT/RW.

003/005 Kel.Desa Tobat Kec.Balaraja

angga.saputra@apps.ipb.

ac.id

02518622643 Dr. Toto Sudito Indonesia Paradise Serpong City

Cluster Vista F-9- 27 RT/RW. 003/006 Kel.Desa Babakan Kec.Setu

toto.sudiro@lipi.go.id 0217560556

Dr. Gerald Ensang

Timuda, M.Si, M.Eng Indonesia Jl. TGP No. 20 RT/RW.

018/022 Kel.Desa Tulungrejo Kec.Pare

gerald.ensang.timuda@lip i.go.id

0217560556 Dr. Utami Dyah Syafitri,

M.Si Indonesia Mutiara Bogor Raya Blok

F2 NO 6/8, Bogor utamids@apps.ipb.ac.id 02518622643

Data Prioritas (Priority Data) Negara

(Country) Nomor

(Number) Tanggal

(Date)

Korespondensi (Correspondence)

Nama(Name) Alamat

(Alamat) Surel/Telp.

(Email/Phone) Institut Pertanian Bogor (IPB) Gedung Andi Hakim Nasoetion

Lantai 2, Kampus IPB Dramaga, Bogor

stp@apps.ipb.ac.id 02518622643

Lampiran (Attachment) KLAIM

ABSTRAK GAMBAR TEKNIK

GAMBAR YANG DITAMPILKAN

SURAT PENGALIHAN HAK ATAS INVENSI

SURAT PERNYATAAN KEPEMILIKAN INVENSI OLEH INVENTOR DESKRIPSI

Detail Pembayaran (Payment Detail)

No Nama Pembayaran Sudah Bayar Jumlah Data

1. Pembayaran Permohonan Paten -

2. Pembayaran Kelebihan Deskripsi -

3. Pembayaran Kelebihan Klaim -

4. Pembayaran Percepatan Pengumuman -

5. Pembayaran Pemeriksaan Subtantif -

Jakarta, 20-Apr-2021 Pemohon / Kuasa

Applicant / Representative

Tanda Tangan / Signature Nama Lengkap / Fullname

Anda telah berhasil melakukan pembayaran permohonan pemeriksaan Subtantif, dengan data sebagai berikut :

Jenis Permohonan Paten : PATEN

Nomor Permohonan Paten : P00202102875 Tanggal Penerimaan Permohonan Paten : 20-APR-21

Judul Invensi : METODE PELAPISAN SERBUK NANOHIDROKSIAPATIT PADA IMPLAN LOGAM MENGGUNAKAN TEKNIK FLAME SPRAY DAN PRODUK IMPLAN LOGAM YANG DIHASILKANNYA

Nama Pemohon Alamat Pemohon Nomor

Telepon Email Warganega

ra Institut Pertanian

Bogor (IPB) Gedung Andi Hakim Nasoetion Lantai

2, Kampus IPB Dramaga, Bogor 02518622643 stp@apps.ipb.

ac.id Indonesia

Pusat Penelitian

Fisika-LIPI Kawasan Puspiptek Serpong,

Tangerang Selatan 15310 0217560556 fisika@mail.lipi

.go.id Indonesia

Konsultan/Non Konsultan - Data Korespondensi

Melalui Kuasa Non Kuasa : Non Konsultan

Nama Konsultan / Non Konsultan : Institut Pertanian Bogor (IPB)

Alamat Konsultan KI : Gedung Andi Hakim Nasoetion Lantai 2, Kampus IPB Dramaga, Bogor Nomor Telepon Konsultan : 02518622643

Email Konsultan : stp@apps.ipb.ac.id

Detail Pembayaran

Kode Billing : 820210419930127

Tanggal Pembayaran : 20/04/2021

Jumlah Yang Dibayarkan : Rp 3,000,000

Jakarta, 20 April 2021 Pemohon / Kuasa

Applicant / Representative

Tanda Tangan / Signature Nama Lengkap / Fullname

SURAT PERNYATAAN PENGALIHAN HAK ATAS INVENSI

Yang bertanda tangan di bawah ini:

D.. Yessie Widya Sara, M.Si Dosen Fis]Ka FIqIPA IPB

Jl Tudor

VI

No.32 England Park Sentul City RT/RW. 003/005 Kel.Desa Citaringgul Kec.Babakan l'ladang

Angga Saputra, S.Si Ivlahasiswa S2 Biofisika IPB

Kp. Hauan Teqal RT/RW. 003/005 ^Kel.Desa Tobat Kec. Balaraja Dr. Toto Sudiro

Peneliti LIPI Fisika Serpong

Paradise Serpong City Cluster Vista F 9 27 RT/RW. 003/006 Kel.Desa Babakan Kec.Setu

Dr. Eng. Gerald Ensang Timuda Peneliti LIPI Fisika Serpong

Perumahan Taman Sari Bukit Damai Blok

44

No. BJ, RT/RW. 06/06, Padurenan, Gunung Srndur, Boqor

Dr. Utarni Dyah Syafitri, ^M.Si Dosen Statistika F[4IPA IPB

I\4utiara Bogor Raya Blok F2 N0 6/8, Bogor

1.

^Nama

Pekerjaan Alamat

2.

^Nama

Pekerjaan Alamat

3.

^Nama

Pekerjaan Alamat

4.

^Nama

Pekerjaan Alamat

5.

^Nama

Pekerjaan Alamat

dalam hal ini bertlndak untuk dan atas nama para Inventor dari invensi berjudul:

METODE PELAPISAN _SERBUK NANOHIDROKSXAPATIT PADA IMPUIN LOGAM MENGGUNAKAN TEKNIK FLAME SPRAY DAN PRODUK IMPLAN LOGAM YANG DIHASILKANI{YA

dan untuk selanjutnya disebut sebagal PARA INVENTOR,

bersama ini menyatakan mengalihkan hak atas invensitersebut dl atas kepada:

1. Nama :

^Institut Pertanian Bogor

Alamat :

^Gd, Andi Hakim Nasoetion Lantai 2 Kampus IPB Dramaga, Bogor 16680 Telp./Faks.

:

025l-8622643

Email

:stp@apps.ipb.ac.id

dalam hal ini, sesuai dengan kewenangan diwakili oleh Prof. Dr. Ir. Erika B. Laconl, M.S selaku Wakil ReKor Bidang Bisnis/Kepala Lembaga Kawasan Sains dan Teknologi IPB.

2. Nama :

Pusat Penelitian Fisika-LIPI

Alamat :

^Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang Selatan 15310

Telp./Faks.: 021 7560556 E

mail :

frsika@mail.lipi.9o.id

dalam hal ini, sesuai dengan kewenangan diwakili oleh Dr. Rike Yudianti, selaku Kepala Pusat Penelitian Fisika-LIPl

Demikian Surat Pernyataan ini kami buat secara sadar dan sukarela tanpa ^paksaan dari ^pihak manapun untuk dimanfaatkan sebagaimana mestinya.

UNTUK DAN ATAS _NAMA IPB,

Wakil Rektor Bidang Inovasi dan Bisnis/Kepala

Bogor, B April 2021 PARA lNVENTOR, Lembaqa

. Dr.Ii

f

^c,or1961

,

^NIP 61947032002^{ka Bud'arti Laconi, MS.}

1. Dr. Yessie Widya Sari, 14.5i

2. Angga Saputra, S.Si

4. Dr. En san Sains dan Teknologi

N AIAS NAMA LIPI itian Fisika-LIPI

121!994032003

5. Dr. utami Dyah Syafitri, ^Iv1.Si

1 Deskripsi

METODE PELAPISAN SERBUK NANOHIDROKSIAPATIT PADA IMPLAN LOGAM MENGGUNAKAN TEKNIK FLAME SPRAY DAN PRODUK IMPLAN LOGAM YANG

DIHASILKANNYA 5

Bidang Teknik Invensi

Invensi ini berkaitan dengan metode pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam menggunakan teknik 10

penyemprotan panas (thermal spray coating) dan produk implan logam yang dihasilkan. Lebih khusus menggunakan teknik flame spray dimana salah satu tahapan prosesnya menentukan tekanan gas carrier dan jarak tembak sehingga dihasilkan coating yang optimum.

15

Latar Belakang Invensi

Kasus fraktur tulang di Indonesia terus mengalami peningkatan. Badan Pusat Statistik (BPS) mencatat bahwa kecelakaan lalu lintas pada tahun 2018 menjadi 109.215 kejadian dengan 20

persentase pertumbuhan sebesar 3.30%. Jumlah tersebut belum termasuk kerusakan tulang akibat penyakit degeneratif, seperti osteoartitis dan osteoporosis. Tingginya kebergantungan Indonesia terhadap impor alat Kesehatan yang mencapai 90% dapat menjadi indikator perlunya peningkatan bangsa dalam memproduksi alat 25

Kesehatan terutam pelapisan implan tulang. Selain itu, Indonesia merupakan pasar alat kesehatan (alkes) yang tumbuh pesat dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 14.6% sampai tahun 2019. Namun demikian, produk alkes lokal Indonesia hanya terpenuhi sebesar 6%

sebagaimana diuraikan pada publikasi yang berjudul “Pengenalan 30

pada Biomaterial”. Untuk itu, diperlukan upaya pemenuhuan alkes dalam negeri sehingga dapat meningkatkan jumlah alkes lokal terutama implan logam.

Implan logam banyak dipilih sebagai salah satu alkes pengganti tulang dikarenakan sifat mekaniknya yang kuat. Namun 35

2

demikian, implan logam memiliki sifat bioinert, yaitu tidak mampu untuk memulai respons atau berinteraksi saat diperkenalkan ke jaringan biologis. Penyembuhan tulang akan lebih efektif jika implan yang digunakan mampu memulai respons atau berinteraksi saat diperkenalkan ke jaringan biologis. Untuk itu, diperlukan suatu 5

rekayasa material untuk merubah sifat bioinert dari implan logam.

Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah melapisi permukaan logam dengan biomaterial yang memiliki sifat bioaktif dan biokompatibel. Salah satu biomaterial yang dapat digunakan sebagai pelapis implan logam adalah nanohidroksiapatit (nHAp). Pemilihan 10

nHAp didasarkan pada karakter senyawa ini yang analog dengan senyawa anorganik pada tulang manusia sehingga cocok digunakan sebagai pelapis implan logam.

Thermal spray coating adalah teknik paling penting untuk modifikasi permukaan. Pada umumnya, ketebalan dam porositas 15

lapisan yang seragam dipengaruhi oleh banyak faktor diantaranya, proses penyemprotan, campuran bahan bakar gas asetilen dan oksigen, dll. Flame spraying adalah proses thermal spraying yang tertua, ditandai dengan investasi modal yang rendah, tingkat efisiensi dan deposisi yang tinggi, dan relatif mudahnya 20

pengoperasian dan murahnya biaya pemeliharaan. Di antara berbagai teknik pelapisan hidroksiapatit, thermal spraying adalah satu- satunya teknik yang disetujui oleh Food and Drug Administration (FDA) untuk bahan implan biomedis.

Telah terdapat paten no. P00201705290 yang terkait pelapisan 25

logam dengan hidroksiapatit. Namun demikian, pada invensi tersebut metode dan bahan yang digunakan berbeda. Metode yang digunakan adalah elektrodeposisi dan material sebagai pelapis yang digunakan adalah komposit hidroksiapatit, bukan nanohidroksiapatit. Selain itu, invensi ini lebih berfokus pada sifat korosi paduan logam Ti- 30

6Al-4V sebelum dan setelah pelapisan dengan komposit hidroksiapatit.

Paten no. WO2010130109A1 menjelaskan proses pelapisan hidroksiapatit dengan menggunakan teknik suspension plasma spraying. Namun, material yang diinjeksikan berupa suspensi 35

3

hidroksiapatit yang ditambahkan dengan zat pembentuk pori. Selain itu, teknik suspension plasma spraying tidak dilengkapi dengan parameter pelapisannya. Berbeda dengan paten no. CN109338268A bahan bakar yang digunakan berbeda, yaitu propana dan nilai satuan yang digunakan berbeda dengan invensi yang diajukan. Pada paten 5

no. CN101591759A pun tidak menjelaskan parameter penyemprotan microplasma spraying dan karakteristik hasil pelapisan tidak dijelaskan, hanya gambaran umum yang dijelaskan.

Pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam sesuai invensi ini menggunakan teknik flame spray dengan variasi tekanan 10

gas dan jarak tembak. Pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam yang dihasilkan memiliki daya lekat yang tinggi (tidak mudah mengelupas), mikrostruktur yang homogen, bersifat bioaktif dan dapat mempertahankan sifat kekuatan mekanik dari implan logam yang dilapisi. Ketebalan lapisan yang didapatkan berada pada 15

rentang 31.65 - 278.41 µm dan porositas yang didapatkan berada pada rentang 28.23 - 40.35 %.

Uraian Singkat Invensi

Tujuan invensi ini adalah untuk melapisi implan logam dengan 20

serbuk nanohidroksiapatit sehingga permukaannya bersifat bioaktif dan dapat mempertahankan sifat kekuatan mekanik dari implan logam.

Pelapisan nanohidroksiapatit pada implan logam diawali dengan preparasi substrat meliputi pemotongan implan logam sesuai dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan, pengamplasan dengan menggunakan 25

amplas 320 – 1200 grit secara berurutan, menyemprotkan pasir alumina pada permukaan implan logam dengan menggunakan alat sanblasting, membersihkan permukaan implan logam menggunakan udara atau gas bertekanan 8 – 10 bar, melapisi implan logam dengan serbuk nanohidroksiapatit dengan menggunakan teknik flame spray pada suhu 30

berkisar antara 1000 – 3000 ^oC, selanjutnya dicirikan dengan menggunakan bahan bakar gas asetilen dan udara dengan tekanan masing-masing yaitu 2.3 bar bahan bakar gas dan 1.15 bar oksigen, dan menggunakan gas pembawa pada rentang tekanan 1 bar sampai dengan 3 bar;

35

4

Produk implan logam yang dilapisi serbuk nanohidroksiapatit memiliki karakteristik ketebalan lapisan pada rentang 31.65 - 278.41 µm dan porositas antara 28.23 hingga 40.35 %.

5

Uraian Singkat Gambar

Salah satu perwujudan dari invensi ini dijelaskan secara lebih rinci dengan mengacu pada gambar-gambar berikut ini yang menyertainya.

Gambar 1 merupakan citra SEM dari serbuk hidroksiapatit.

10

Ukuran partikel serbuk tersebut berada pada rentang 87.37 - 120.63 nm.

Gambar 2 merupakan citra optical microscopy (OM) crossectional hasil pelapisan nanohidroksiapatit pada implan logam.

15

Uraian Lengkap Invensi

Sintesis nanohidroksispatit mengikuti prosedur invensi paten no. P00201707306. Sumber kalsium berasal dari hasil kalsinasi cangkang telur bebek dan sumber fosfat didapatkan dari larutan 20

H3PO4. Proses sintesis menggunakan metode presipitasi dan dibantu dengan iradiasi gelombang mikro. Ukuran partikel serbuk hidroksiapatit yang dihasilkan memiliki ukuran partikel 87.37 - 120.63 nm berdasarkan citra scanning electron microscopy (SEM).

Preparasi substrat implan logam diawali dengan proses 25

pemotongan atau pembentukan sampel substrat, pemolesan permukaan logam menggunakan amplas 320, 400, 800, 1000, dan 1200 grit secara berurutan. Pemolesan permukaan implan logam dengan menggunakan kertas amplas yang bertujuan untuk menghilangkan karat atau kontaminan pada permukaan logam implan. Setelah itu, dilakukan 30

proses sandblasting untuk menghilangkan lapisan oksida dan membuat permukaan lebih kasar sehingga mudah untuk melapisi. Proses sanblasting dilakukan dengan menyemprotkan pasir alumina pada permukaan implan logam dan diikuti dengan proses pembersihan permukaan logam implan dengan menggunakan udara/gas bertekanan.

35

5

Bahan pelapis yang digunakan adalah serbuk nanohidroksiapatit berukuran 87.37 – 120.63 nm. Adapupn rasio nanohidroksiapatit yang digunakan terhadap luas permukaan implan yang akan dilapisi adalah 1 gram: 225 mm².

Pelapisan nanohidroksiapatit pada implan logam dilakukan pada 5

tekanan gas pembakaran tetap atau dengan menggunakan teknik flame spray pada suhu berkisar antara 1000 – 3000 ^oC. Pada proses ini, menggunakan gas asetilen bertekanan 2.3 bar dan oksigen 1.15 bar.

variasi tekanan gas pembawa (1 – 3 bar) dan variasi jarak pelapisan 15 – 25 cm.

10

Produk implan yang dihasilkan Ketebalan dan porositas didapatkan dari karakterisasi optical microscopy (OM). Citra hasil analisis OM diolah menggunakan software Fiji ImageJ untuk mendapatkan ketebalan dan porositas crossectional lapisan hidroksiapatit. Ketebalan lapisan yang didapatkan berada pada 15

rentang 31.65 - 278.41 µm dan porositas yang didapatkan berada pada rentang 28.23 - 40.35 %.

6 Klaim

1. Suatu metode pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam dilakukan dengan tahapan-tahapan:

a. memotong implan logam dengan menggunakan alat pemotong;

b. memoles permukaan implan logam dengan menggunakan amplas 320 5

– 1200 grit secara berurutan;

c. menyemprotkan pasir alumina pada permukaan implan logam dengan menggunakan alat sanblasting;

d. membersihkan permukaan implan logam menggunakan udara atau gas bertekanan 8 – 10 bar;

10

e. melapisi implan logam dengan serbuk nanohidroksiapatit dengan menggunakan teknik flame spray pada suhu berkisar antara 1000 – 3000 ^oC, selanjutnya dicirikan dengan:

• menggunakan bahan bakar gas asetilen dan udara dengan tekanan masing-masing yaitu 2.3 bar bahan bakar gas dan 15

1.15 bar oksigen;

• menggunakan gas pembawa pada rentang tekanan 1 bar sampai dengan 3 bar;

• melakukan pelapisan logam implan pada jarak antara 15 cm sampai dengan 25 cm dari spray gun.

20

2. Metode pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam sesuai klaim 1, dimana serbuk nanohidroksiapatit yang digunakan berukuran 87.37 – 120.63 nm dan rasio massa serbuk terhadap luas permukaan logam sebesar 1 gram: 225 mm².

25

3. Produk implan logam yang dilapisi serbuk nanohidroksiapatit sesuai klaim 1 dan 2 memiliki karakteristik ketebalan lapisan pada rentang 31.65 - 278.41 µm dan porositas antara 28.23 hingga 40.35 %.

30

7 Abstrak

METODE PELAPISAN SERBUK NANOHIDROKSIAPATIT PADA IMPLAN LOGAM MENGGUNAKAN TEKNIK FLAME SPRAY DAN PRODUK IMPLAN LOGAM YANG

DIHASILKANNYA 5

Invensi ini berkaitan dengan metode pelapisan serbuk nanohidroksiapatit pada implan logam menggunakan teknik flame spray yang mana salah satu tahapan prosesnya adalah menentukan variasi tekanan gas carrier dan jarak tembak sehingga dihasilkan 10

lapisan nanohidroksiapatit pada permukaan logam implan yang memiliki daya ikat yang kuat, morfologi yang homogen, permukaan implan bersifat bioaktif dan dapat mempertahankan kekuatan mekaniknya. Proses pelapisan nanohidroksiapatit pada permukaan implan logam dengan teknik flame spray terdiri atas tahapan- 15

tahapan yaitu pemotongan dan pembentukan sampel, pemolesan, sandblasting dan pembersihan sampel dengan menggunakan udara bertekanan. Pada invensi ini digunakan serbuk nanohidroksipatit dengan ukuran 87.37 - 120.63 nm dengan rasio massa serbuk terhadap luas permukaan logam sebesar 1 gram: 225 mm². Pelapisan 20

nanohidroksiapatit pada implan logam dilakukan pada tekanan gas pembakaran tetap yaitu asetilen: 2.3 bar dan oksigen: 1.15 bar dengan variasi tekanan gas pembawa yaitu antara 1 – 3 bar dan variasi jarak pelapisan yaitu 15 – 25 cm. Lapisan yang dihasilkan memiliki ketebalan antara 31.65 - 278.41 µm dan porositas antara 25

28.23 - 40.35 %.

Gambar 1.

Gambar 2.