BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Resin akrilik merupakan bahan yang sering digunakan untuk pembuatan basis gigi tiruan yang mempunyai rantai polimer panjang dan terdiri dari unit-unit metil metakrilat yang disebut dengan polymethylmethacrylate. Pembuatan basis gigi tiruan umumnya menggunakan resin polimetilmetakrilat yang sudah diperkenalkan sejak pertengahan tahun 1940 karena polimetilmetakrilat memiliki sifat biologis dan sifat mekanik yang baik (kekuatan impak, kekuatan transversal, kekuatan fatique dan modulus elstisitas), warna yang sedikit transparan dan solid. Selain itu ada beberapa syarat ideal dari pembuatan basis gigi tiruan antara lain: biokompatibel, tidak berbau, tidak berasa, tidak mengiritasi jaringan lunak mulut, tidak larut dalam saliva, tidak beracun, stabilitas dimensi yang stabil, kuat, estetis yang baik, tahan terhadap beban pengunyahan, ringan dan mudah diperbaiki (Powers, 2006; Noort, 2008; McCabe & Walls, 2008; Anusavice, 2013;Lim, 2015).
Resin akrilik dibagi menjadi tiga tipe yaitu resin akrilik polimerisasi panas, resin akrilik swapolimerisasi, dan resin akrilik polimerisasi sinar. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin akrilik yang membutuhkan energi panas (pemanasan) untuk polimerisasi. Resin akrilik polimerisasi panas memiliki kelebihan antara lain memiliki jumlah monomer sisa yang relatif lebih sedikit bila dibandingkan dengan
resin akrilik swapolimerisasi, mudah dalam pemanipulasiannya dan harganya yang relatif murah (Powers, 2006; Noort, 2008; McCabe, 2008).
tiruan resin akrilik patah setelah beberapa tahun akibat dari kekuatan impak (Mowade et.,al, 2012). Sedangkan kelemahan dari kekuatan transversal disebabkan oleh adanya peregangan dari basis gigi tiruan selama pengunyahan sehingga terjadi crack (Bashi et.,al, 2009, Vojvodic et.,al, 2009).
Kestabilan bahan basis gigi tiruan resin akrilik dapat dapat mengalami perubahan sifat fisik dan sifat mekanik akibat proses biodegradasi. Biodegradasi merupakan transformasi (perubahan) suatu zat dalam sifat fisik dan mekanis yang mengarah pada kegagalan dari bahan itu sendiri yang disebabkan kondisi lingkungan di dalam mulut, seperti karaktristik saliva, perubahan suhu intraoral, tekanan pengunyahan, serta perubahan diet bisa menyebabkan terjadinya biodegradasi resin akrilik. Proses degradasi tidak hanya merubah sifat dari resin akrilik tetapi juga mempengaruhi kekuatan ikat basis gigi tiruan resin akrilik (Bettencourt et.,al 2010). Menurut survei penelitian El-Sheik dan Al-Zahrani (2006) prevalensi frakturnya basis gigi tiruan di bawah satu tahun sebesar 16,1% dan di antara 1-3 tahun sebesar 53,6% dan penyebabnya adalah kekuatan impak sebesar 80,4% dan karena pengunyahan sebesar 16,1%. Kekerasan (hardness) yang dibutuhkan pada pembuatan basis gigitiruan resin akrilik yaitu 20 VHN dan untuk kekuatan transversal berdasarkan ISO 1567:1999 adalah 6.0 MPa (McCabe dan Walls, 2008).
Selain mempengaruhi sifat mekanis, proses degradasi akibat pemakaian jangka panjang juga akan mempengaruhi stabilitas warna bahan basis gigi tiruan resin akrilik. Stabilitas warna merupakan salah satu karakteristik klinis yang sangat penting
pada basis gigi tiruan. Stabilitas warna adalah kemampuan lapisan permukaan atau zat warna untuk menolak degradasi karena faktor lingkungan. Stabilitas warna merupakan karakteristik yang penting pada bahan basis gigi tiruan (Kortrakulkij, 2008). Basis gigi tiruan yang ideal harus memiliki warna yang mendekati warna alami jaringan lunak rongga mulut.
sedangkan faktor ekstrinsik adalah stain akibat absorbsi bahan pewarna dari sumber-sumber eksogen seperti teh, kopi, minuman ringan, komponen makanan, nikotin, larutan kumur/pembersih gigi tiruan dan interaksi antara bahan-bahan ini di lingkungan mulut (Kortrakulkij 2008, Hipolito et.al., 2013, Gujjari et.al., 2013). Penelitian Imirzalioglu 2010 menyatakan bahwa terjadi perubahan warna yang signifikan pada resin akrilik polimerisasi panas dan resin akrilik yang di injeksi saat direndam dalam minuman kopi, dan para perokok dari waktu ke waktu dengan p<0,05. PMMA menunjukkan nilai perubahan warna setelah perendaman selama 3 hari dalam semua larutan perendaman (kopi, saliva, teh dan pewarna makanan) dan flexural strength PMMA lebih tinggi sebelum direndam dalam semua larutan
perendaman (Gujjari et.al., 2013). Penelitian Hipolito, 2013 didapati bahwa perendaman gigi tiruan resin akrilik pada cola dan kopi memiliki perubahan warna yang lebih tinggi daripada jus jeruk dan saliva.
Beberapa cara telah dilakukan untuk memperbaiki kelemahan bahan basis gigi tiruan resin akrilik agar sifat mekanisnya meningkat sehingga tahan terhadap fraktur beban pengunyahan dan penggunaan jangka panjang yaitu dengan penambahan bahan penguat (Bashi et.,al, 2009, Jangger cit Lim, 2015). Penambahan bahan penguat dapat berupa kimia, logam maupun serat (Raszewski et.al 2013). Namun saat ini penggunaan bahan alami lebih digemari karena tidak menimbulkan efek samping pada tubuh. Penggunaan bahan alami ini salah satunya adalah menggunakan kitosan (Florez-Ramirez, 2008).
dalam bentuk nano partikel akan meningkatkan luas permukaan sampai ratusan kali dibandingkan dengan partikel yang berukuran mikrometer. Hal ini akan meningkatkan proses fisika-kimia dan interaksi pada permukaan yang lebih besar lagi (Guibal cit Ningsih, 2010).
Ada penelitian yang mengungkapkan bahwa penggunaan kitosan sebagai bahan penguat diantaranya adalah penambahan gel kitosan pada alginat dapat memperbaiki struktur ikatan silang, akibatnya ikatan silang gel menjadi lebih kaku dan gel menjadi lebih kuat. Semakin tinggi nilai kekuatan pecah gel, maka ikatan yang terjadi antara polimer-polimer yang membentuk jaringan gel tersebut semakin kaku dan semakin kuat (Sugita, 2009).
Petri et al., (2007) Semen Ionomer Kaca yang dimodifikasi dengan kitosan bermolekul rendah menunjukkan penambahan 0,0044% berat kitosan dapat meningkatkan sifat mekanik seperti flexural strength dan meningkatkan pelepasan ion fluor. Menurut Azerado, (2010) penambahan kitosan dengan cellulose nanofibers akan meningkatkan tensile strength. De Moura et.al (2009) penambahan chitosan/tripolyphospate nanoparticles dengan hydrohypropyl methylcellulose akan meningkatkan sifat mekanisnya. Florez-ramirez et.al., (2009) menyatakan bahwa penambahan kitosan pada PMMA menunjukkan peningkatan kekerasan dan modulus elastisitas. Khandaker (2014) menyatakan bahwa penambahan kitosan pada PMMA secara signifikan mempengaruhi ketangguhan fraktur PMMA. Hu Q et.al., (2003) menyatakan bahwa kitosan/HA nanokomposit, memiliki sifat mekanis 2-3 kali lebih kuat dibandingkan dengan PMMA.
Penelitian Trong-Ming 2001 untuk melihat struktur dan sifat thermal dari chitosan-modified poly(methyl methacrylate) dengan mencampurkan 100g MMA
lainnya. Penelitian mengenai pemanfaatan kitosan sebagai penyerap (adsorben) telah banyak dilaporkan, walaupun terbatas karena kelarutannya, dan aplikasi kitosan dapat ditingkatkan dengan cara memodifikasinya secara kimiawi maupun fisis melalui perpaduan antara kitosan dan beberapa polimer lain (polimer alam maupun sintetik) (Sugita, 2009).
Polimetilmetakrilat (PMMA) memiliki densitas 1,150-1,190 kg/m3 , tidak tahan terhadap berbagai macam pelarut, dapat mengembang, dan mudah larut dalam berbagai pelarut. Pencangkokan PMMA yang dilakukan Singh, et al., (2006) menyatakan bahwa kopolimer cangkok (graft) kitosan-PMMA telah terbukti memiliki sifat adsorptivitas yang lebih baik dibandingkan dengan kitosan. Stabilitas kopolimer cangkok kitosan-PMMA terhadap perubahan pH disebabkan pengikatan zat warna sebagian besar terjadi pada cangkokan PMMA dan hanya sebagian kecil gugus – NH2 yang terlibat dalam pengikatan zat warna (Sugita, 2009).
Sampai saat ini belum ada penelitian tentang kekuatan impak dan kekuatan transversal dari resin akrilik setelah ditambahkan kitosan. Berdasarkan hal-hal di atas, perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan kitosan nano gel terhadap sifat-sifat mekanis resin akrilik polimerisasi panas seperti kekuatan impak, kekuatan transversal dan stabilitas warna.
1.2Masalah Penelitian
Berdasarkan uraian diatas, dapat disusun tema sentral dari masalah penelitian ini
yaitu:
a. Pemakaian resin akrilik polimerisasi panas sebagai basis gigi tiruan dalam jangka waktu yang panjang akan menyebabkan perubahan (terdegradasinya) bahan basis gigitiruan.
b. Degradasi bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas menyebabkan berkurangnya kekuatan mekanis sehingga tejadi fraktur dan berubahnya warna.
d. Pada pemakaian jangka panjang pada basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas, rendahnya kekuatan mekanis seperti kekuatan impak dan kekuatan transversal merupakan kasus yang paling sering terjadi.
e. Kitosan molekul tinggi telah banyak diteliti dalam beberapa penelitian sebagai bahan penguat dan bahan irigasi.
Dari uraian di atas, maka masalah yang akan diteliti dalam penelitian ini adalah:
a. Apakah ada pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% dan 1.5% terhadap kekuatan impak bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
b. Apakah ada perbedaan nilai kekuatan impak bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa dan dengan penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% dan 1.5%.
c. Apakah ada pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% dan 1.5% terhadap kekuatan transversal bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
d. Apakah ada perbedaan nilai kekuatan transversal bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa dan dengan penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% dan 1.5%.
e. Apakah ada pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.50%, 0.75%, 1.0% dan 1.5% terhadap stabilitas warna bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
1.3Tujuan Penelitian
Tujuan Umum:
Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan nano gel terhadap sifat mekanis dan stabilitas warna bahan basis gigitiruan resin akrilik polimerisasi panas.
Tujuan Khusus:
a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%,
0.75%, 1.0%, dan 1.5% terhadap kekuatan impak bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
b. Untuk mengetahui perbedaan nilai kekuatan impak bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa dan dengan penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, dan 1.5%.
c. Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, dan 1.5% terhadap kekuatan transversal bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
d. Untuk mengetahui perbedaan nilai kekuatan transversal bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa dan dengan penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, dan 1.5%.
e. Untuk mengetahui pengaruh penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, dan 1.5% terhadap stabilitas warna bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
f. Untuk mengetahui perbedaan gambaran morfologi permukaan bahan basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas tanpa dan dengan penambahan kitosan nano gel 0.25%, 0.5%, 0.75%, 1.0%, dan 1.5%.
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1 Manfaat Ilmiah
1.4.2. Manfaat Klinis
Sebagai dasar penelitian lebih lanjut dalam pemanfaatan kitosan molekul tinggi sebagai alternatif bahan penguat basis gigi tiruan resin akrilik polimerisasi panas.
1.4.3. Manfaat Praktis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai pertimbangan para dokter gigi dan teknisi kedokteran gigi dalam menambahkan kitosan nano gel sebagai
