biokompatibilitas titanium sebagai dental implant.docx

(1)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 1

BIOKOMPATIBILITAS TITANIUM SEBAGAI

DENTAL IMPLANT

MAKALAH

diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Anorganik II

dosen

Eko Prabowo H., M.PKim.

disusun oleh

Zam Zam Siti Multazam

1211704082

PROGRAM STUDI KIMIA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

(2)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, serta shalawat dan salam semoga selalu dilimpahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Alhamdulillah, atas berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Biokompatibilitas Titanium sebagai Dental Implant”.

Makalah ini diajukan sebagai salah satu tugas dari mata kuliah Kimia Anorganik II program studi Kimia fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati Bandung. Ucapan terimakasih penulis haturkan kepada yang terhormat Bapak Eko Prabowo H., M.PKim. atas bimbingan dan arahannya dalam proses pemahaman mata kuliah yang diasuhnya.

“Tak ada gading yang tak retak”. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini masih banyak kekurangannya, baik dalam segi penggunaan bahasa, teknik penyusunan, maupun dalam hal isinya. Hai ini disebabkan keterbatasan ilmu, kemampuan dan pengalaman yang dimiliki oleh penulis dalam penyusunan makalah. Oleh sebab itu, kritik dan saran yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan makalah selanjutnya.

Akhir kata semoga makalah ini bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.

Bandung, Maret 2013

(3)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kesehatan berawal dari proses pencernaan yang baik, agar dapat diserap usus dan diedarkan keseluruh tubuh, makanan harus di pecah menjadi molekul yang lebih sederhana. Gigi memiliki peranan penting dalam proses penghalusan makanan secara mekanik. Kerusakan pada gigi membuat proses pencernaan secara mekanis terhambat oleh sebab itu diciptakan gigi tiruan untuk mengatasinya. Namun gigi tiruan dirasakan kurang nyaman digunakan karena kekuatannya jauh lebih rendah dibandingkan dengan gigi permanen sehingga tidak memberikan rasa nyaman pada pemakainya. Dental implant memberikan solusi perawatan gigi yang paling efektif untuk menggantikan gigi permanen yang rusak.

Beberapa tahun lalu, implan gigi masih menjadi suatu perawatan yang terkesan eksklusif dan hanya dapat dijangkau oleh kalangan atas karena biayanya yang sangat tinggi. Dokter gigi yang mampu melakukan perawatan ini pun relatif masih sedikit dan umumnya adalah dokter gigi yang memperdalam ilmunya di luar negeri.

Namun belakangan ini, permintaan masyarakat akan perawatan implan gigi sudah mulai meningkat, demikian juga dokter gigi yang mumpuni untuk melakukan perawatan ini pun semakin banyak. Meski demikian, tidak berarti pembuatan implan gigi sesuai untuk semua pasien.

Implant merupakan istilah yang digunakan untuk logam yang ditanamkan ke dalam tubuh untuk mengatasi tulang yang rusak atau patah termasuk gigi. Logam yang digunakan ini haruslah memiliki sifat-sifat tertentu yang dapat mendukung ketika digunakan sebagai implant ke dalam tubuh. Sifat ini disebut biokompatibilitas logam implant. Artinya logam yang diimplankan ke dalam tubuh tidak mengalami reaksi penolakan, sehingga saat bahan ini dimasukkan ke dalam tulang, maka badan tidak menganggap sebagai bahan asing. Jadi tidak

(4)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 4 sembarang logam yang bisa dijadikan implant karena banyak hal yang harus dipertimbangkan demi keamanannya bagi tubuh pasien. Jadi, aman atau tidak amannya logam yang digunakan untuk menyambung tulang sangat ditentukan oleh sifat tersebut.

Dental implan merupakan salah satu cara mengganti gigi yang hilang dengan menggunakan logam yang ditanamkan secara pembedahan ke dalam tulang rahang. Proses penanaman dilakukan melalui mekanisme pembedahan minor, yaitu dengan cara membuka gusi dan kemudian membuat lobang di bagian tulang dengan ukuran antara 3-4 milimeter.Tempat implant gigi ini yaitu di bagian gigi yang sudah dicabut. Jadi gigi sudah dicabut dan ditempat yang kosong itulah dilakukan penanaman implant gigi.

Implant merupakan salah satu dari aplikasi biomaterial yang sedang dan akan terus dikembangkan karena dewasa ini kebutuhannya semakin meningkat.

Biomaterial adalah material organik maupun anorganik, baik sintesis maupun tidak yang digunakan pada tubuh makhluk hidup (hewan dan manusia). Penggunaan bahan-bahan anorganik (terutama logam transisi) untuk sistem biologi semakin menarik perhatian karena logam-logam ini memainkan peran yang sangat penting bagi tubuh makhluk hidup. Perlu diketahui bahwa dewasa ini nilai potensi dari ‘nanobiomaterial’ (biomaterial berukuran nano) mulai menjadi perhatian karena sistem biologi kita memiliki sifat-sifat yang dibangun dengan menggunakan skala nanometer, seperti protein dan asam nukleat, permukaan matriks ekstraselular dan permukaan tulang. Diprediksi bahwa nanoteknologi beberapa tahun lagi akan segera digantikan oleh nanobiomaterial.

Didalam tubuh manusia terdapat cairan tubuh yang memiliki kadar garam 0,9 % pada pH 7,4 dengan temperatur 37±10C. Kondisi cairan tubuh yang sangat kompleks dan korosif mengakibatkan material implant rentan terkorosi, oleh karena itu dibutuhkan material yang relatif inert dan tidak menyebabkan reaksi jaringan dalam tubuh.

(5)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 5 Stainless steel, cobalt-chromium alloy, dan titanium (murni) serta titanium alloy (titanium campuran), adalah bahan logam yang sering digunakan untuk implan. Semua bahan yang ada memiliki sifat dasar mekanik, korosif, dan biokompatibilitas yang dapat diterima sebagai bahan implant. Namun berdasarkan penelitian, logam yang paling baik adalah titanium karena sifat biocompatible dan bioinner-nya yang paling baik serta resisten terhadap korosi (tidak berkarat).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka yang menjadi masalah dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut: “Bagaimana pengaruh biokompabilitas titanium sebagai dental implant?”

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini adalah untuk memahami: a. Prinsip kerja dental implant

b. Indikasi Pemasangan dental Implant

c. Kondisi yang tidak memungkinkan untuk pemasangan dental implant d. Biokompabilitas titanium sebagai material dental implant

e. Prosedur pemasangan dental implant

(6)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Titanium adalah unsur terbanyak ke sembilan di kerak bumi dan terdistribusi secara luas. Karena afinitasnya yang besar terhadap oksigen dan unsur lain, titanium tidak terdapat dalam bentuk logam statis di alam, tetapi dalam bentuk mineral yang stabil. Bentuk umum mineral titanium adalah ilmenite dan rutile dalam bentuk titanium dioksida. Unsur titanium mula-mula ditemukan oleh Reverend William Gregor pada tahun 1790, tetapi baru pada tahun 1910 bentuk pure titanium pertama kali diproduksi, dan bahkan sampai sekarang titanium masih sangat mahal apabila dibandingkan dengan logam lain, misalnya baja nirkarat (Annisa, 2008)

Titanium sebuah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol

Ti dan nomor atom 22. Dia merupakan logam transisi yang ringan, kuat, berkilau,

tahan korosi (termasuk tahan terhadap air laut dan klorin dengan warna putih-metalik-keperakan. Titanium digunakan dalam alloy kuat dan ringan (terutama dengan besi dan aluminum) dan merupakan senyawa terbanyaknya, titanium dioksida, digunakan dalam pigmen putih. Titanium dihargai lebih mahal daripada emas karena sifat-sifat logamnya (Bambang, 2005).

Unsur ini terdapat di banyak mineral dengan sumber utama adalah rutile dan lmenit, yang tersebar luas di seluruh Bumi. Ada dua bentuk alotropi dan lima isotop alami dari unsur ini; Ti-46 sampai Ti-50 dengan Ti-48 yang paling banyak terdapat di alam (73,8%). Sifat Titanium mirip dengan zirkonium secara kimia maupun fisika. Keunggulan logam titanium dibandingkan logam lain :

 Salah satu karakteristik Titanium yang paling terkenal adalah dia sama kuat dengan baja tapi hanya 60% dari berat baja.

 Kekuatan lelah (fatigue strength) yang lebih tinggi daripada paduan aluminium.

 Tahan suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata.

(7)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 7  Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium

dan baja.

 Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium

(Bambang, 2005)

Secara klinis, ada dua bentuk titanium, yang pertama adalah dalam bentuk titanium murni (cpTi). Titanium murni adalah logam putih, lustrous dengan sifat densitas rendah, kekuatan tinggi dan daya tahan terhadap korosi yang sangat baik. Bentuk kedua adalah alloy titanium-6% alumunium- 4% vanadium. Alloy ini mempunyai kekuatan yang lebih besar dari titanium murni. Alloy dipakai dalam industri kapal terbang, militer oleh karena densitasnya yang rendah, kekuatan tarik yang besar (500 MPa) dan tahan terhadap temperatur tinggi (Lisawati, 2007).

Penggunaan titanium dalam bidang medis akhir – akhir ini menjadi suatu solusi sukitnya mencari material implant yang cocok. Titanium memiliki densitas rendah sekitar 4,5 g/cm3 biokompatibilitas yang baik, tahan korosi dan sifat mekanis yang sesuai dengan tulang yaitu ringan dan modulus elastic yang rendah (Lisawati, 2007).

Biokompatibilitas titanium dan paduannya terutama di berikan oleh lapisan pasif sangat tipis TiO2 yang memiliki kelarutan rendah. Lapisan ini mampu

menahan korosi untuk lapisan di bawahnya. Titanium juga dapat melakukan self healing dalam orde nano sekon ketika lapisan pasif tersebut rusak (Annisa, 2008).

Dari berbagai penelitian ternyata paduan titanium memiliki performa lebih baik dari titanium murni sebagai bahan implan hal ini karena terbentuknya solid solution dari logam paduannya. Paduan titanium yang lazim digunakan yaitu Ti-6Al-4V, NiTi, Ti-13Nb-13 Zr rusak (Annisa, 2008).

(8)

BAB 3

PEMBAHASAN

3.1 Prinsip Kerja dental implant

Penggunaan dental implant (implan gigi) saat ini sudah semakin meluas, dan telah menjadi salah satu alternatif terbaik dari berbagai macam gigi tiruan. Prinsip dari implan gigi serupa dengan gigi tiruan jenis lain yaitu memperbaiki fungsi pengunyahan. Bedanya, gigi tiruan jenis lain umumnya hanya menggantikan mahkota gigi, sedangkan implan terdiri dari dua bagian yaitu intrastruktur yang tertanam dalam tulang dan berfungsi untuk menggantikan akar gigi dan suprastruktur yang fungsinya menggantikan mahkota gigi.

Gambar.1 Ilustrasi implan gigi yang dipasangkan ke dalam tulang rahang

Sebagai ilustrasi, implan gigi ini dapat dikatakan seperti sekrup yang dipasang di dalam tulang, kemudian bagian atasnya dipasangkan mahkota tiruan. Oleh karena itu implan gigi dapat digunakan untuk menggantikan satu atau lebih

(9)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 9 gigi. Sekrup tersebut berfungsi untuk menggantikan akar gigi yang menerima beban kunyah dan meneruskannya ke tulang rahang, dan sekaligus mempertahankan ketinggian tulang rahang karena rahang tak bergigi lama kelamaan akan menyusut. Ada syarat-syarat dan kondisi tertentu yang harus dipenuhi supaya perawatan ini membuahkan keberhasilan.

3.2 Indikasi Pemasangan dental implant

 Kesehatan mulut dan tubuh pasien baik

 Pasien yang kehilangan satu atau seluruh gigi dan ingin digantikan dengan gigi tiruan, namun sulit untuk memakai gigi tiruan lepasan.

 Pasien yang kehilangan satu gigi dan indikasi untuk gigi tiruan jembatan, namun menolak untuk diasah giginya.

 Pasien memiliki koordinasi otot yang lemah sehingga stabilitas dan retensi gigi tiruan lepasan sulit dicapai.

 Kondisi tulang rahang baik dan bebas dari penyakit periodontal, dengan ketinggian tulang rahang mencukupi sehingga material implan gigi dapat ditanam ke dalam tulang.

3.3 Kondisi yang tidak memungkinkan untuk pemasangan dental Implant

Kontraindikasi pemasangan implan gigi dapat dipandang dari aspek umum medis dan aspek lokal.

Kontraindikasi dari aspek umum medis di antaranya:

 Pasien menderita penyakit sistemik yang sangat serius dan beresiko sangat tinggi, seperti rheumatoid arthritis atau osteogenik imperfekta, atau pasien HIV dan pasien yang sedang dalam pengobatan yang menggunakan obat-obatan penekan sistem imun

 Pasien menderita penyakit sistemik yang beresiko tinggi seperti diabetes mellitus, penyakit kelainan darah, dan sedang menjalani terapi radiasi untuk perawatan kanker

(10)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 10 Kontraindikasi dari aspek lokal di antaranya :

 Pasien tidak kooperatif dalam hal penjagaan oral hygiene

 Pasien adalah perokok atau peminum berat yang dapat mempengaruhi kesuksesan implan jangka panjang

 Terdapat sisa akar atau infeksi pada daerah yang akan dipasangkan implan gigi

 Pasien menderita xerostomia (mulut kering) yang cukup berat

 Pasien memiliki kebiasaan buruk seperti bruxism (mengerat gigi di malam hari)

Gmbr.2. Salah satu jenis implan yaitu endosseous implant, di mana implan dipasang di dalam tulang. Implan dapat berbentuk skrup atau silinder yang umumnya terbuat dari logam.

(11)

3.4 Biokompabilitas Titanium sebagai Material Dental Implant

Implan gigi akan berkontak langsung dengan jaringan tubuh, di mana jaringan dapat memberikan reaksi penolakan terhadap benda asing. Oleh karena itu suatu material harus memenuhi syarat-syarat tertentu untuk dapat dijadikan material implan gigi

Syarat material implan:

 Biokompatibel, yaitu kemampuan suatu material untuk berinteraksi dengan sel atau jaringan hidup tanpa menimbulkan reaksi toksik atau memicu reaksi imun saat berfungsi. Demikian juga sebaliknya, di mana tubuh tidak memberi reaksi merugikan terhadap material.

 Mampu menahan beban-beban mekanik yang tinggi saat sedang berfungsi, terutama beban pengunyahan

 Tahan terhadap korosi saat bereaksi dengan cairan-cairan di dalam tubuh

 Aktif dengan jaringan disekitar tubuh sehingga terjadi osseointegrasi yaitu penyatuan material implan dengan jaringan sekitar

Perkembangan yang begitu pesat telah dilakukan pada material titanium murni maupun paduan, sebab sifat logam tersebut sebagian besar memenuhi persyaratan sebagai material implan dibandingkan logam lain.

Logam titanium murni ataupun paduan (alloy) memiliki biokompatibilitas dan biomekanis yang lebih baik dari logam lain. Titanium juga bersifat inert dan sangat tahan terhadap korosi karena dapat membentuk lapisan titanium oksida (TiO2) dengan spontan dan sangat cepat dipermukaannya. Lapisan ini

sering disebut passive layer, di mana lapisan ini tidak larut dalam cairan tubuh sehingga mencegah lepasnya ion-ion logam yang dapat bereaksi dengan jaringan tubuh. Dengan keunggulan tersebut titanium paling banyak digunakan sebagai material dasar implan gigi.

(12)

3.5 Prosedur Pemasangan Dental Implant

Sejak pertama kali diperkenalkan, prosedur pemasangan implan telah berkembang pesat menjadi lebih mudah dan cepat. Perawatan akan dilakukan di bawah anestesi (bius) lokal yang akan menimbulkan rasa kebas pada daerah mulut dan rahang, sehingga pasien tidak akan merasa sakit. Namun mengingat implan adalah benda asing yang ditanam dalam tubuh tentu akan menimbulkan reaksi yaitu peradangan dan rasa sakit. Seberapa parahnya kondisi tersebut tergantung dari kerumitan masing-masing kasus dan alat implan yang digunakan.

Pasien dengan ketinggian tulang yang tidak mencukupi untuk pemasangan implan gigi maka sebelumnya harus dilakukan penambahan tulang dengan cara bone grafting, semacam pencangkokan tulang. Sumber tulang yang terbaik untuk dicangkokkan ke daerah yang akan dipasang implan adalah dari tubuh pasien sendiri, yang dapat diambil dari tulang dagu, tulang panggul, dan tulang kering. Pasien tidak perlu takut berlebihan mengenai prosedur ini karena tulang yang diambil sangat sedikit. Namun pada sebagian besar kasus, bone grafting ini tidak perlu dilakukan selama ketinggian tulang cukup untuk mendukung implan.

3.6 Jangka waktu Dental Implant dapat bertahan

Tingkat keberhasilan implan gigi sebetulnya sangat tinggi, dan dapat bertahan hingga bertahun-tahun. Dari hasil penelitian dan pengalaman klinis didapati bahwa kesuksesan implan gigi jangka panjang sangat dipengaruhi oleh osseointegrasi material implan ke jaringan sekitar. Osseointegrasi dipengaruhi oleh banyak faktor di antaranya anatomi tulang, desain implan, prosedur pembedahan, umur dan jenis kelamin pasien, efek beban yang diterima implan, dan karakteristik permukaan implan. Pemeliharaan implan oleh pasien juga sangat mempengaruhi ketahanan dan kesuksesannya.

Keterampilan dan keahlian dokter gigi juga turut mempengaruhi keberhasilan perawatan. Perawatan ini tidak spesifik untuk salah satu bidang

(13)

Biokompatibilitas Titanium sebagai Logam Implant 13 spesialisasi tertentu di bidang kedokteran gigi, namun umumnya dilakukan oleh dokter gigi spesialis periodonti, prosthodonti, bedah tulang atau kerja sama dalam tim. Meski demikian, cukup banyak dokter gigi umum yang mengikuti pengayaan ilmu mengenai implan gigi dan memiliki keahlian untuk melakukan perawatan tersebut. Dokter gigi akan memilih jenis, ukuran dan disain implan gigi yang tergantung pada lokasi pemasangan implan, dan bagaimana keadaan tulang rahang serta jenis gigi yang akan didukung oleh implan.

Bagi pasien yang telah memasang implant, dianjurkann untuk melakukan check-up untuk pembersihan, ataupun saat timbul kerusakan sehingga tidak menyebabkan implant itu harus diganti. Setelah tiga bulan pemasangan, maka implant gigi ini sudah menyatu dengan tulang sehingga tidak perlu dilepas seperti pada gigi palsu yang umum ditemukan selama ini.

Prosedur implant gigi ini memang relatif sukses jika dilakukan terhadap pasien yang memiliki tulang gigi yang kuat. Dental implant ini bisa bertahan di atas 5 tahun, bahkan sampai 10 tahun lebih.

(14)

BAB 4

PENUTUPAN

4.1 Kesimpulan

Logam titanium murni ataupun paduan (alloy) memiliki biokompatibilitas dan biomekanis yang lebih baik dari logam lain. Biokompatibilitas dental implant titanium didasarkan pada terbentuknya lapisan berupa titanium oksida (TiO2) yang bersifat resisten terhadap korosi dan memudahkan

osseointegrasi terhadap tulang. Lapisan ini tidak larut dalam cairan tubuh sehingga mencegah lepasnya ion-ion logam yang dapat bereaksi dengan jaringan tubuh. Dengan keunggulan tersebut titanium paling banyak digunakan sebagai material dasar implan gigi.

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Annisa. 2008. KimiaUnsur Logam Transisi. Bandung: Grafindo.

Bambang. 2005. Metal Bioaktif dibidang Kedokteran. Majalah Ilmuiah Kedokteran gigi. Terbit september 2005.

Lisawati. 2007. Biokompabilitas Titanium dalm Penggunaannya dikedokteran gigi. Medan: Universitas Sumatera Utara.

Williams ,D. 1990. Concise encyclopedia of medical & dental materials. New York: Pergamon Press.