BONDING AGENT Prinsip dasar adhesi
Bahasa latin adhesif : adhaerere (melekatkan)
Adhesi : suatu proses interaksi zat padat atau cair dengan bahan lain (adherend) pada sebuah interface.
Adhesive joint: hasil interaksi lapisan bahan intermediet ( adhesive atau adherent ) dengan dua permukaan (adherend) menghasilkan 2buah adhesive interface. Dalam perawatan dengan restorasi komposit, Adhesi harus melibatkan bahan adhesive dan adheren.
2 adheren : email atau dentin dan bahan restorasi resin komposit
Penyatuan yang baik antara bahan adhesive dengan adheren diperlukan lima keadaan yaitu :
1. adheren dengan energi permukaan yang tinggi
2. pembasahan yang baik dari bahan adhesive membentuk sudut kontak yang kecil adheren
3. adaptasi yang sangat baik antara adhesive dan adheren tanpa adanya udara atau bahan lain terjebak
4. terbentuk ikatan fisik, mekanik, dan kimia antara adhesive dengan adheren 5. penyinaran yang memadai pada bahan adhesive dan komposit sehingga
diperoleh polimerisasi optimal dan ikatan yang maksimal ada empat mekanisme adhesi resin bonding ke jaringan gigi :
1. adhesi mekanik berupa masuknya resin ke dalam pori-pori email atau tubuli dentin dan membentuk resin tag
2. difusi yaitu monomer resin akan berikatan secara mekanis atau kimia dengan subtansi presipitasi pada permukaan gigi
3. adhesi absorbsi berupa ikatan kimia pada komponen anorganik atau organik struktur gigi
4. kombinasi ketiganya
faktor yang mempengaruhi kemampuan adhesive untuk memiliki kontak maksimal dengan substrat :
1. wettability adhesive terhadap substrat 2. viskositas adhesive
3. morfologi kekasaran permukaan subsrat persyaratan dental adhesive :
1. memberikan kekuatan tinggi terhadap email dan dentin 2. memberikan ikatan yang dapat bertahan lama
3. mencegah kolonisasi bakteri 4. penggunaan aman dan sederhana
Sistem Adhesif
Sangat berperan dalam proses perlekatan resin komposit pada dentin. Bahan yang terdapat di dalam system adhesive
Etsa : Proses demirelaisasi pada dentin
Bahan Primer Monomer :dilarutkan oleh pelarut seperti air, aseton, etanol, ataupun etanol air dimana berfungsi menegakkan jaringan kolagen yang memendek
Bahan Primer :membantu mengangkat air dan meninggalkan sedikit air, terkandung di dalam permukaan dentin
Bahan Bonding :membentuk jejaring antara monomer resin yang terkandung di dalam bahan bonding dengan fibril kolagen dentin, proses dikenal dengan proses hibdridisasi
Adhesi pada Email
dilakukan pertama kali oleh Bounocore menggunakan asam fosfat 85% Silverstone menemukan bahwa konsetrasi 30-40% menghasilkan
permukaan yang retentive
Dimana waktu etsa 15 detik cukup menghasilkan retensi
Aplikasi asam kuat seperti asam fosforik pada email menghasilkan efek modifikasi karateristik permukaan, ada dua cara yaitu:
1. Proses etsa meningkatkan kekasaran pada permukaan email
Asam fosforik diaplikasikan pada email terjadi reaksi dasar asam yang menyebabkan larutmya hidrosiapatit
Mekanisme kerja asam dalam proses demineralisasi I. Tahap Pelarutan (Stipping)
II. Tahap Etsa (Etching) III. Tahap Erosi (Erosion)
2. Asam memiliki efek meningkatkan energy permukaan email dengan menghilangkan kontaminasi permukaan
Memberikan kelembaban lebih baik pada email oleh adhesive
Permukaan email yang tidak dimodifikasi memilik energy permukaan lebih rendah dari tegangan permukaan resin adhesid sehingga untuk terjadinya kelembaban yang sempurna tidak dapat dicapai
Resin diaplikasikan pada permukaan email yang kering dan telah dietsa segera mengisi seluruh permukaan yang irregular dan membentuk resin tag. Merupakan ikatan yang sangat efektif yaitu mekanisme micro-mechanica; interlocking
Email yang di etsa seharusnya tidak memungkinkan terpisahnya resin dari email tanpa megakitbatkan fraktur pada email dan dentin. Jika terjadi
kegagalan maka lebih berkaitan pada kontaminasi permukaan email sebelum aplikasi resin.
Adhesive pada Dentin
Bahan adhesive berikatan secara mekanis,kimiawi atau keduannya.Adhesi dentin bergantung kepada penetrasi monomer adhesive ke dalam serat kolagen yang tersisa karena etsa asam.Dasar pada system bonding berfungsi untuk
meningkatkan adhesi dan terdiri dari monomer hidrofilik yang dapat larut dalam pelarut etanol atau aseton yang mudah menguap serta mengeluarkan air dari permukaan dentin dan melembabkan serat kolagen,sehingga meningkatkan infiltrasi monomer dalam serat kolagen yang terekspos.
Adhesive pada dentin berupa penetrasi resin kedalam tubuli dentin dan terjadinya interlocking dengan serabut dentin.Adhesive ini disebut Hybrid zone yang masuk kedalam email,dentin dan sementum.
Proses hibridisasi secara fisikokimia akan mengubah sifat permukaan gigi dan sifat yang dibawahnya sebagai tempat untuk matriks kolagen dan kemudian matriks ini akan dimasuki oleh monomer resin untuk mengubah sifat fisik dan kimia dari jaringan keras.Secara kimia ketebalan lapisan hibrida yang akan terbentuk berkisar 0,1-5 Mikrometer,bila zona ini tidak diisi oleh system bonding maka akan melemahkan lapisan yang terjadi atau menyebabkan fraktur.
Sistem dentin adhesive terdiri dari 3 komponen yaitu Etching,Priming dan Bonding.Kemudian disederhanakan menjadi beberapa kombinasi yaitu etsa dengan priming + bonding atau etsa + priming dan bonding.Kombinasi ini memungkinkan kekuatan dentin bonding yang lebih baik.Dentin bonding diaplikasikan pada dentin lembab (moist)yang akan berpenetrasi melalui serat kolagen yang tegak serta akan masuk ke dalam tubulus dentin..
Faktor yang mempengaruhi ikatan antara bahan adhesif dengan jaringan gigi adalah :
1. komposisi dan aspek structural dari email dan dentin
email adalah jaringan dengan mineralisasi yang tinggi dengan komposisi hidroksiapatit lebih dari 90%, sementara dentin terdiri dari air dan material organic terutama kolagen tipe 1. Struktur dan komposisi email lebih
homogen tanpa memperhatikan lokasi dan kedalaman, kecuali kristalin yang berjalan pararel satu sama lain dan segaris dengan permukaan.
Dentin terdiri dari 12% air dan 8% organic dan sekitar 70% hidroksiapatit. Komponen ini tersebar pada tubuli dentin, peritubular dentin, dan
intertubular dentin, sehingga dentin bersifat heterogen. Banyaknya tubuli pada dentin menyebabkan dentin menjadi jaringan yang permiabel.
Dentin adalah substrat dinamik yang komposisi dan mikrostrukturnya terus berubah, baik secara fisiologis maupun patologis, sepertin dentin sklerotik dan dentin reparatif. Perubahan struktural dan morfologi menyebabkan substrat dentin perlu perlakuan untuk menghasilkan adhesive yang baik dibandingkan dentin normal. Pada dentin sklerotik prosedur etsa
diaplikasikan lebih lama dibandingkan dentin normal, bahan etsa yang lebih spesifik dan menggunakan bur intan untuk menghilangkan lapisan pada permukaan.
3. kontraksi polimerisasi
kontraksi polimerisasi dapat menghasilkan stress sampai lebih dari 7 MPa, bergantung kepada konfigurasi preparasi (faktor-C). Resin komposit yang hanya terikat pada satu permukaan saja (seperti labial veneering), stress dibagi merata dengan permukaan yang tidak terikat.
Penyerapan air oleh resin merupakan kompensasi dari efek kontraksi polimerisasi karena resin dapat mengembang dan menutupi celah tepi. Enamel bond strength cukup dapat mencegah pembentukan celah tepi oleh kontraksi polimerisasi, karena perluasn bevel pada tepi tumpatan dapat meningkatkan penutupan tepi email.
4. Smear Layer
Smear layer didefinisikan sebagai debris jaringan terklasifikasi alami pada permukaan email dan dentin yang dihasilkan oleh preparasi dengan bur atau instrumentasi pada struktur gigi. Lapisan ini terdiri dari komponen dasar email, interbular dan peritubular, bercampur dengan air dan saliva. Terdapat 3 strategi adhesi yang membedakan bagaimana interaksi smear layer terhadap sistim adhesive dentin.
a. Smear Layer Modifying Adhesive
Strategi pertama adalah memodifikasi smear layer dan menyatukannya dalam proses bonding. Smear layer disini berperan sebagai barier alami ke pulpa, mencegah masuknya bakteri dan mengurangi aliran cairan pulpa yang aan mempengaruhi efisiensi bonding.
b. Smear Layer Removing Adhesive
Konsep total etch menggunaan strategi menghilangkan smear layer secara sempurna. Prinsip mekanisme ini berbasis pada kombinasi efek hibridisasi dan pembentukan resin tag. Mula-mula teknik ini memerlukan tiga tahap yaitu aplikasi yang disebut sebagai three step smear layer removing adhesive.
c. Smear Layer Dissolving Adhesive
Smear layer dissolving adhesive adalah prosedur aplikasi yang lebih sederhana dengan melarutkan smear layer atau self etch adhesive menggunakan primer yang rendah. Primer ini sebagian
mendemineralisasi smear layer permukaan dentin dibawahnya tanpa kehilangan sisa smear layer terlarut atau yang terlepas dari tubulus dentin. Prosedur aplikasi klinis yang simple tidak hanya mengurangi langkah aplikasi tetapi juga menghilangkan fase pembilasan.
Permeabilitas dentin dan kelembaban dentin internal tergantung kepada beberapa faktor, yaitu diameter dan tingginya tubulus, kekentalan cairan dentin dan ukuran molekul atau substart yang terlarut. Bagian oklusal dentin diatas tanduk pulpa lebih permiabel dibandingkan dengan bagian tengah. Dentin proksimal lebih permiabel dibandingkan daripada denti oklusal, dan dentin korona lebih permiabel dibandingkan dentin akar. Variasi
permiabilitas dentin menyebabkan dentin merupakan substrat yang lebih sulit dilakukan bonding dibandingkan email.
6. Dentin Adhesive
System adhesive dapat membasahi permukaan yang solid, mempunyai viskositas yang lemah agar dapat berpenetrasi ke celah mikroporositas. Primer yang ada sekarang biasanya terdiri dari monomer hidrofolik seperti 2-hydroksiathyl methakrilate. (HEMA) sebagai gen pengaktif permukaan untuk menambah kemampuan melembabkan dari resin adhesive.
3.3 Macam – macam system dentin adhesive 3.3.1 Sistem dentin adhesive 3 tahap
System bonding 3 tahap terdiri dari etsa menggunakan asam fosfat, primer dengan resin hidrofilik pada pelarut serta bonding menggunakan unfilled resin atau lightly filled. Prosedur etsa ditujukan untuk menghasilkan smear layer dan membuka tubulus dentin. Etsa dengan asam fosfat 30 – 40 % dilakukan pada email dan dentin secara simultan 15 – 20 detik.
Primer merupakan agen yang dapat meningkatkan adhesi. Fungsi dari primer adalah mengubah permukaan dentin yang hidrofolik menjadi hidrofobik dan berongga agar dapat dibasahi oleh resin adhesive dan berpenetrasi ke dalam serat kolagen yang terbuka membentuk lapisan hIbRiD.
Pembentukan Resin tag dan infiltrasi bahan adhesive melengkapi mekanisme ikatan antara material dan dentin yang teretsa. Lapisan hybrid terjadi pada jaringan termineralisasi dari dentin peritubular dan intertubular.
Resin adhesive yang dikenal juga dengan bonding agent terdiri dari monomer hidrofobik seperti bis-GMA dan UDMA dan juga monomer hidrofilik seperti TEG-DMA sebagai pengatur
kekentalan serta HEMA sebagai agent pelembab. Peran resin adhesive adalah untuk menstabilkan lapisan hybrid dan membentuk perluasan ke tubulus dentin yang dikenal sebagai resin tag. Pada system 3 tahap, prosedur etsa dilakukan
pembilasan dan dilanjutkan dengan aplikasi primer dan bonding. Contoh: Scothbind MP (3M), All Bond 2 (Bisco) dan Optibond FL (Kerr,Romulus,Mich)
3.3.2. Sistem dentin adhesive 2 tahap
Sistem 2 tahap yaitu pertama setelah etsa diaplikasikan primer dan bonding(one bottle system). Kedua aplikasi etsa dan primer (self etch primer) dilanjutkan dengan
bonding,contohnya single bond(3M),one step(BISKO) dan solobond(Kerr,Romulus,Mich)
One Bottle system, system ini menyatukan primer dan bonding dalam satu larutan sedangkan etsa dilakukakan secara terpisah. Etsa dengan asam fosfat 35-37% selama 15-20 detik, bertujuan untuk mengahsilkan mekanikal interloking pada dentin yang dietsa yang disebut resin tag,juga cabang adhesive lateral dan pembentukan lapisan hibrida.
Self etch diperkenalkan di jepan tahun 1992. Acidic primer terdiri dari molekul phosphonate resin yang mempunyai 2 fungsi secara bersamaan yaitu etsa dan primer kepada email dan dentin. Self tech ini tidak perlu pembilasan,dan menghasilkan kesatuan pada substrat dan bergabungnya smear plug pada resin tag. Penelitian secara klinis dan laboratoris terlihat kerapatan tepi email one bottle system lebih dibandingkan dengan self etch primer.
3.3.3 sistem dentin adhesive 1 tahap (self etch ) pada perkembangannya one rising conditionar dikombinasikan dengan one bottle adhesive yang
membentuk sistim satu tahap atau dikenal dengan self etch adhesive. System ini dikenal dengan all in one karena etsa ,primer,dan bonding digabung dalam satu larutan.
Pada system bonding ini primer akan mendemineralisasi smear layer dan permukaan dentin dibawahnya. Smear layer yang larut tidak di hilangkan tetapi akan jadi ikatan hibrida.
Aplikasi system ini lebih simple dibandingkan total etch. Pada system ini bahan etsa tidak perlu dihilangkan
sehingga mempersingkan prosedur dan dapat menghindari masalah kritis yang menjadi etsa asam. Secara klinis system ini dapat menurunkan sensitivitas setelah penempatan. Pada system total etch,etsa asam ditujukan untuk menghilangkan smear layer dan demineralisasi dentin
superficial . namun difusi monomer resin tidak dapat sampai jauh kedalam,sehingga akan terbentuk ruangan kosong yang dapat melemahkan ikatan adhesive. Keuntungan dari sifat ini adalah demineralisasi dan infiltrasi resin terjadi secara bersamaan tanpa dilakukan pembilasan dapat mengurangi sensitivitas ,waktu aplikasi yang lebih singkat,satu kemasan sehingga lebih higienis serta operator lebih konsisten karna tidak banyak tahap yang dilakukan.
3.3.4 Pengeringan Dentin
Perlekatan yang kuat bahan tumpatan pada dentin sulit didapatkan bila dibandingkan ke permukaan enamel. Hal ini disebabkan adanya komponen tertentu yang dimiliki dentin seperti struktur tubulus dentin, kelembapan intrinsic dentin dan bersifat lebih hidrofilik disbanding enamel. Faktor yang memberikan pengaruh pada
perlekatan dentin antara lain komposisi dari dentin, adanya cairan di dalam tubulus dentin, prosesus odontoblas pada tubulus dentin, jumlah dan lokasi tubulus dentin, serta keberadaan snear layer. Snear layer dapat menutup tubulus dentin dan sebagai barier difusi sehingga mengurangi permeabilitas dentin.
Permukaan dentin yang telah di etsa dapat dikeringkan dengan dua cara yaitu teknik wet bonding dan dry bonding. Teknik wet bonding yaitu permukaan dentin dikeringkan dengan cara blotting sehingga permukaan dentin dalam kondisi lembab. Teknik dry bonding yaitu permukaan dentin dikeringkan dengan semprotan udara yang
menghasilkan permukaan dentin yang benar benar online Teknik bonding mencegah perubahan saat pengeringan dentin yang terdemineralisasi. Teknik wet bonding meningkatkan kekuatan perlekatan karena air
mempertahankan porositas kolagen untuk difusi monomer. Penelitian in vitro menyebutkan bahwa kondisi dentin yang bahas dapat memberi pengaruh buruk dan dapat
mengurangi kekuatan perlekatan bahan adhesive pada dentin. Jika dilakukan pengerinan udara pada dentin yang demineralisasi maka dapat mengakibatkan collaps nya kolagen dan mencegah infiltrasi resin. Adanya air dalam
serat kolagen sehingga membuka celah untuk infiltrasi resi primer. Oleh karena itu, adanya solvent organic dan air dapat menjadi dasar untuk infiltrasi beberapa adhesive kedalam dentin yang terdemineralisasi.
4.1 adhesif dentin generasi pertama dan kedua perkembangan surface aktif konomer NPG-GMA
merupakan dasar untuk cerfidente sebagai system bonding adhesive generasi pertama. Kekuatan ikatan dentin in vitro bahan bakar ini sekitar 2 – 3 MPa.
Pada tahun 1978 diperkenalkan clear fill bond system f ( kurarai,Osaka,japan) yang merupakan adhesive dentin generasi kedua. Produk ini menggunakan bahan fospat, ester ( phenyel-P dan HEMA dalam ethanol ). Mekanisme aksinya berdasarkan interaksi polar antara kelompok pospat bermuatan negative dalam resin dengan kalsium bermuatan positif dalam smear layer yang merupakan hal terlemah dalam system.
System bonding dentin fosfat ester lainnya diperkenalkan pada awal tahun 1980 meliputi scotch bond ( 3 M ESPE, st. paul, minesota ), bond life ( kerr corporation, orange, California ), dan prisma universal bond ( dents play caulk, mild ford Delaware ). System bonding dentin generasi kedua ini memiliki kekuatan in vitro hanya 1-5 MPa. 4.2 adhesif dentin generasi ketiga
konsep etsa asam fosforik pada dentin sebelum aplikasi bahan bonding tipe fosfat ester diperkenalkan oleh fusuyama dkk pada tahun 1979.
Kuraray memperkenalkan Clearfill New Bond pada tahun 1984. Bahan baru yang berbahan dasar air ini mengandung HEMA dan molekul 10 karbon yang dikenal dengan 10-MDP, dimana termasuk komponen hidrofobik pamjang dan hidrofilik pendek.
Kebanyakan bahan generasi ketiga lainya didesain untuk tidak menghilangkan keseluruhan smear layer tetapi lebih untuk modifikasi dan memungkinkan
penetrasi monomer asam seperti Phenyl-P atau PENTA. Tindakan terhadap smear layer awalnya diajukan menggunakan asam malefic 2,5%, HEMA 55% dan asam metakrilat Scotchbond 2(3M ESPE, St.Paul, Minnesota). Scotchbond 2 merupakan sisrem bonding pertama yang mendapatkan penerimaan penuh dari American Dental Association (ADA) pada tahun1987. Yang mempunyai hasilnya memodifikasi smear layer dengan demineralisasi ringan pada permukaan dentin intertubular.
Penghilangan smear layer dengan bahan kelasi seperti EDTA, direkomendasikan pada system Gluma (Bayer Dental, Leverkusen, Germany) sebelum aplikasi larutan glutaraldehid 5% dan Hema 35% dalam air. System ini dipertanyakan karena penempatan komposit pada unfilled resin.
4.3 Adhesif dentin generasoi ke empat
walaupun smear layer bertindak sebagai barier difusi yang menurunkan permeabilitas dentin, smear layer juga merupakan penghalang yang harus
dihilangkan sehingga resin dapat berikatan dengan substrat dentin. Berdasarkan hal tersebut, adhesif dentin generasi keempat diperkenalkan dengan penggunaan etsa asam pada dentin. Menghilangkan smear layer dengan menggunakan etsa asam telah mengarah pada kemajuan yang signifikan dalam kekuatan ikatan in vitro resin dengan dentin.
Kesimpulan
1. Adhesi yang baik merupakkan hal yang sangat penting untuk
bertahankannya restorasi resin komposit pada gigi dan mendapatkan perlekatan yang memadai sehingga dapat mengurangi terjadinya kebocoran tepi.
2. Sistem adhesi sangat berperan dalam proses perlekatan resin komposit pada dentin. Bahan-bahan yang terdapat didalam system adhesif bahan adalah etsa, bahan primer, bahan sekunder, dan bahan bonding.
3. Pada generasi pertama etsa hanya dilakukan pada email, dan pada
perkembangannya tehnik etsa dilakukan pada email maupun dentin, yang disebut etsa total (total etch) dan dimulai pada generasi ketiga yang terdiri dari 3 tahap yaitu etsa, primer dan bonding kemudian generasi keenam dan ketujuh mulai dikembangkan system adhesif self etch.
