The Effect of Immersion Time in Denture Cleanser to The
Transverse Strength of Heat-Cured Acrylic Resin
Marsha Anjani, Mia Damiyanti, Siti Triaminingsih
Corresponding address : Department of Dental Material, Faculty of Dentistry, Universitas Indonesia. Jalan Salemba Raya No. 4 Jakarta Pusat 10430 Indonesia. Phone: +62 21 3151035 ext 307
Email address : [email protected] ( Marsha)
Abstract
This study aimed to know the effect of immersion time in denture cleanser to transverse strength of heat-cured acrylic resin. Specimens were immersed in denture cleanser and aquadest for 7 days 14 hours 30 minutes, 10 days 3 hours 20 minutes and 12 days 16 hours 10 minutes simulating five minutes immersion for six, eight, and ten years. Transverse strength was measured using 3-point bending method and universal testing machine. The values were submitted to independent T-test and one-way ANOVA. The strength of specimens immersed in denture cleanser does not decrease, contrary to those in aquadest, with strength reduction over time. Consequently, the strength of specimens in aquadest are lower than those in denture cleanser, especially at year 8 and year 10.
Abstrak
Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh lama perendaman dalam larutan pembersih gigi tiruan terhadap kekuatan transverse spesimen resin akrilik polimerisas panas. Spesimen direndam dalam larutan pembersih dan akuades selama 7 hari 14 jam 30 menit, 10 hari 3 jam 20 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit sebagai simulasi perendaman lima menit selama enam, delapan dan sepuluh tahun. Kekuatan
transverse diukur menggunakan uji 3-point bending. Analisis statistik uji one way
ANOVA menunjukkan tidak adanya perubahan kekuatan transverse yang signifikan pada kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan sedangkan pada kelompok spesimen yang direndam dalam akuades terdapat penurunan kekuatan transverse yang signifikan antara kelompok yang direndam selama 7 hari 14 jam 30 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit. Hasil uji T tidak berpasangan menunjukkan adanya perbedaan bermakna antara kelompok spesimen
yang direndam dalam akuades dan larutan pembersih gigi tiruan selama 10 hari 3 jam 20 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit dengan rerata kekuatan transverse spesimen yang direndam dalam akuades lebih rendah daripada spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan.
Key Words:
Denture Cleanser, Heat-Cured Acrylic Resin, Transverse Strength
PENDAHULUAN
Pada tahun 2010 Badan Pusat Statistik melakukan penelitian yang menunjukkan bahwa Indonesia memiliki penduduk sebanyak 237.641.326 juta jiwa dengan penduduk yang berusia lebih dari 60 tahun sebanyak 18.043.712 jiwa1. Riset Kesehatan Dasar 2007 menunjukkan bahwa sebanyak 72,1% penduduk Indonesia mengalami karies gigi dan sebanyak 70,4% tidak menerima perawatan atau pengobatan sehingga banyak penduduk dengan usia lebih dari 60 tahun yang telah mengalami karies gigi dan tidak kecil kemungkinan karies ini tidak terawat sehingga pada akhirnya gigi tersebut harus di ekstraksi2. Gigi yang telah diekstraksi ini dapat menjadi gangguan terhadap fungsi mastikasi dan estetika. Salah satu cara untuk mengembalikan kedua fungsi ini adalah dengan menggunakan gigi tiruan.
Jenis gigi tiruan yang lebih banyak digunakan adalah gigi tiruan lepasan dengan basis menggunakan akrilik resin polimerisasi panas. Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin akrilik yang menjalani polimerisasi melalui aktivasi termal dan telah digunakan oleh dokter gigi sebagai basis gigi tiruan sejak tahun 1946. Resin akrilik. Resin terdiri dari rantai - rantai polimer yang terbentuk dari dari monomer-monomer ketika terjadi polimerisasi. Panjang rantai polimer, percabangan rantai
polimer, cross-linking, dan pengaturan rantai polimer merupakan faktor-faktor penting yang mempengaruhi sifat dari material polimer. Keterkaitan antara rantai polimer akan meningkat seiring dengan meningkatnya panjang rantai polimer. Meningkatnya keterkaitan antara rantai polimer menyebabkan material polimer lebih sulit mengalami perubahan bentuk, dengan demikian nilai kekerasan serta kekuatan polimer akan semakin tinggi3.
Polimer seringkali terhubung dengan polimer lain dalam beberapa bentuk yaitu linear, bercabang, dan cross-linked. Cross-linking membentuk jembatan di antara rantai polimer yang dapat menyebabkan terbentuknya satu makromolekul dan meningkatkan berat molekul. Sifat fisik dan mekanik dari polimer bergantung pada agen cross-linking dari polimer tersebut. Adanya cross-linkage menyebabkan daya serap, solubilitas menurun, sedangkan kekuatan dan rigiditas meningkat3, 4.
Selain cross-linkage, plasticizers seringkali ditambahkan pada resin untuk membuat resin lebih plastis dan mengurangi terjadinya perubahan bentuk permanen pada resin ketika mengalami gaya tekan dan tarik. Pada umumnya resin akrilik menggunakan internal plasticizers yang akan berikatan dengan rantai polimer dan menjadi bagian dari struktur polimer3.
Salah satu kelemahan dari resin akrilik polimerisasi yang merupakan
poly(methyl methacrylate) adalah kemampuan untuk menyerap cairan sebanyak 0.64
mg/cm24. Sifat ini disebabkan oleh adanya gugus karboksil yang memiliki sifat polar. Penyerapan cairan ini dapat melunakkan basis gigi tiruan yang akan berpengaruh terhadap kekuatan dari lempeng akrilik tersebut3, 4.
Salah satu sifat terpenting yang harus dimiliki oleh gigi tiruan adalah kekuatan
transverse yang baik. Kekuatan transverse yang seringkali disebut sebagai modulus of rupture (MOR) atau kekuatan flexural adalah kombinasi dari kekuatan tekan dan
kekuatan tarik ketika gigi tiruan digunakan di dalam mulut untuk mastikasi4. Uji kekuatan transverse merupakan simulasi yang tepat tepat dari distribusi gaya yang dialami gigi tiruan saat digunakan sehingga dapat mengetahui kekuatan dari resin akrilik. Kekuatan transverse dapat diuji dengan metode uji three-point bending, dengan memberikan tekanan di tengah spesimen yang disanggah pada kedua ujungnya hingga spesimen tersebut patah4.
Candida albicans, Streptococcus oralis, Bacteroides gingivalis, B. Intermedius, dan S. Sanguis adalah beberapa spesies dari mikroorganisme yang dapat
melekat pada permukaan dari gigi tiruan. Perlekatan dari mikroorganisme ini dapat menyebabkan penyakit jaringan penyangga gigi5. Halitosis, iritasi jaringan, dan infeksi jamur dapat terjadi apabila gigi tiruan tidak dijaga kebersihannya6. Untuk menghindari terjadinya hal ini, gigi tiruan harus selalu dijaga kebersihannya.
Beberapa cara membersihkan gigi tiruan adalah menyikat gigi tiruan dengan pasta gigi atau menggunakan tablet pembersih gigi tiruan yang dilarutkan dalam air 6,
7. Membersihkan gigi tiruan dapat menjadi kegiatan yang menyulitkan bagi pasien
lanjut usia terutama pasien yang keterampilannya telah menurun sehingga tablet pembersih gigi tiruan menjadi pilihan yang lebih baik dibandingkan dengan penyikatan8. Tablet pembersih gigi tiruan akan bekerja secara kimiawi ketika dilarutkan di dalam air. Sodium perborat adalah salah satu bahan aktif yang terkandung dalam larutan pembersih gigi tiruan. Sodium perborat bereaksi dengan air dan menghasilkan alkalin peroksida serta seringkali digunakan sebagai pemutih serta terkandung dalam deterjen dan pembersih gigi tiruan9. Selain alkalin peroksida, reaksi sodium perborat dengan air juga menghasilkan gelembung oksigen yang dapat menghilangkan biofilm dan noda pada basis gigi tiruan9-11.
Gigi tiruan akan digunakan dalam jangka waktu yang cukup lama dan akan mengalami pembersihan yang berulang selama gigi tiruan masih digunakan. Timbul pertanyaan, apakah pembersihan gigi tiruan dengan perendaman berdasarkan salah satu produk pembersih gigi tiruan yang beredar di Indonesia selama 5 menit dalam larutan pembersih tersebut secara terus menerus setiap harinya akan menyebabkan berkurangnya kekuatan transverse dari basis gigi tiruan.
METODE PENELITIAN
Penelitian eksperimental laboratorik menggunakan 30 spesimen lempeng resin akrilik dengan ukuran 64 mm x 10 mm x 2,5 mm (ISO 1567 : 1988), secara visual harus mengkilat, halus, tidak porus dan tidak melengkung. Perbandingan bubuk liquid yang digunakan adalah 9,2 gram : 4 ml dengan merek dagang resin akrilik yang digunakan adalah QC 20.
Spesimen terbagi dalam enam kelompok dengan kelompok perendaman dalam akuades sebanyak tiga kelompok dan kelompok perendaman dalam larutan pembersih gigi tiruan sebanyak tiga kelompok. Masing-masing kelompok terdiri dari lima spesimen lempeng resin akrilik polimerisasi panas. Sebelum diberi perlakuan, semua spesimen direndam dalam akuades pada suhu 37̊ C ± 1̊ C selama ± 50 jam sesuai ISO 1567 : 1988. Waktu perendaman yang digunakan kelompok spesimen yang direndam dalam akuades dan larutan pembersih gigi tiruan adalah 7 hari 14 jam 30 menit, 10 hari 3 jam 20 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit sebagai asumsi perendaman lima menit terus menerus setiap harinya selama 6 tahun, 8 tahun, dan 10 tahun.
Perendaman dilakukan pada suhu ruangan 23±2̊ C dan larutan perendaman pembersih gigi tiruan serta akuades untuk setiap kelompok spesimen diperbaharui setiap 24 jam. Larutan pembersih gigi tiruan didapatkan dengan melarutkan 1 buah
tablet pembersih gigi dengan merek dagang Polident varian Fresh Active Denture
Cleanser 5 Minutes ke dalam 175 ml akuades dengan suhu ruangan. Selama tidak
diberi perlakuan perendaman, spesimen disimpan dalam kondisi kelembapan 100 persen.
Uji kekuatan transverse dilakukan segera setelah waktu perendaman selesai. Metode uji kekuatan transverse yang digunakan adalah metode three-point bending pada universal testing machine. Spesimen disanggah secara paralel pada kedua ujungnya dengan jarak antar penyangga 50 ± 0,1mm lalu diberi tekanan dengan kecepatan 5mm/menit tepat di tengah spesimen hingga spesimen patah.
Hasil pengujian kekuatan transverse dianalisis dengan uji normalitas Sapphiro
Wilk. Data hasil uji yang terdistribusi normal akan dianalisis dengan uji one way
ANOVA dan uji T tidak berpasangan. Uji statistik yang dilakukan memiliki tingkat signifikansi 0,05 (p = 0,05) dan taraf kepercayaan 95% (α = 0,05).
HASIL PENELITIAN
Nilai rerata kekuatan transverse setiap kelompok dapat dilihat pada Tabel 1 dan Gambar 1. Hasil uji one way ANOVA menunjukkan tidak adanya perubahan kekuatan transverse yang signifikan pada kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan sedangkan pada kelompok spesimen yang direndam dalam akuades terdapat penurunan kekuatan transverse yang signifikan antara kelompok yang direndam selama 7 hari 14 jam 30 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit.
Hasil uji T tidak berpasangan menunjukkan tidak adanya perbedaan yang signifikan antara kelompok spesimen yang direndam dalam akuades dan larutan pembersih gigi tiruan selama 7 hari 14 jam 30 menit. Hasil uji T tidak berpasangan menunjukkan adanya perbedaan bermakna antara kelompok spesimen yang direndam
dalam akuades dan larutan pembersih gigi tiruan selama 10 hari 3 jam 20 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit dengan rerata kekuatan transverse kelompok spesimen yang direndam dalam akuades lebih rendah bila dibandingkan dengan kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan.
DISKUSI
Hasil penelitian menunjukkan tidak adanya penurunan kekuatan transverse yang signifikan pada kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan. Sebaliknya, hasil penelitian ini menunjukkan adanya penurunan kekuatan
transverse yang signifikan pada kelompok spesimen yang direndam dalam akuades
setelah perendaman selama 12 hari 16 jam 10 menit dan terdapat perbedaan signfikan antara kekuatan transverse kelompok spesimen yang direndam dalam akuades dan larutan pembersih setelah perendaman selama 10 hari 3 jam 20 menit dan 12 hari 16 jam 10 menit dengan kekuatan transverse kelompok spesimen yang direndam dalam akuades lebih rendah bila dibandingkan dengan kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan.
Resin akrilik merupakan polimer yang dapat mengalami degradasi polimer melalui berbagai cara, salah satunya adalah degradasi melalui hidrolisis. Hidrolisis terjadi ketika molekul polimer bereaksi dan berikatan dengan ion H+ sehingga terjadi pemotongan pada molekul poly(methyl methacrylate). Pemotongan rantai polimer yang terjadi akibat hidrolisis ini dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan
transverse resin akrilik polimerisasi panas12.
Sodium perborat merupakan salah satu bahan aktif larutan pembersih gigi tiruan yang seringkali digunakan dalam deterjen9. Saat tablet pembersih gigi tiruan dilarutkan dalam akuades, senyawa sodium perborat akan bereaksi dengan air
menghasilkan gelembung oksigen yang membersihkan gigi tiruan secara mekanis menghilangkan noda dan stain serta menghasilkan alkalin peroksida yang bersifat basa9-11. Sifat basa menunjukkan bahwa pada larutan pembersih gigi tiruan terdapat lebih banyak ion OH- daripada H+ , berbeda dengan akuades yang memiliki sifat netral serta jumlah ion OH- dan H+ yang kurang lebih sama. Akuades mengandung lebih banyak ion H+ bila dibandingkan dengan larutan pembersih gigi tiruan sehingga hidrolisis lebih banyak terjadi pada kelompok spesimen yang direndam dalam akuades dan terjadi penurunan kekuatan transverse yang lebih besar bila dibandingkan dengan kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan.
Meningkatnya waktu perendaman resin akrilik akan menyebabkan meningkatnya daya serap resin akrilik. Molekul air yang diabsorbsi oleh resin akrilik akan berada di antara rantai polimer dan bersifat sebagai plasticizer dan menyebabkan menurunnya kekuatan transverse basis resin akrilik polimerisasi gigi tiruan3, 4, 13. Hal ini dapat menjelaskan penurunan kekuatan transverse yang terjadi seiring dengan meningkatnya lama perendaman spesimen dalam akuades dan larutan pembersih gigi tiruan.
Suhu larutan perendam gigi tiruan berpengaruh terhadap daya serap dari resin akrilik polimerisasi panas yang dapat mempengaruhi kekuatan transverse resin akrilik14. Pada suhu larutan yang lebih tinggi, terjadi peningkatan daya serap resin akrilik sehingga dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan transverse14. Hal ini dapat menjelaskan tidak adanya perubahan kekuatan transverse yang signifikan pada kelompok spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan karena suhu perendaman yang digunakan adalah suhu ruangan.
Resin akrilik dapat menjadi jenuh setelah perendaman di dalam air selama 17 hari4. Kejenuhan resin akrilik ini menyebabkan resin akrilik tidak dapat lagi menyerap air sehingga tidak ada molekul air yang berada diantara rantai polimer dan rantai polimer pun tidak tarik menarik satu sama lain dan tidak menyebabkan berkurangnya kekuatan transverse. Rerata kekuatan transverse paling rendah pada penelitian ini terdapat pada kelompok spesimen yang direndam dalam akuades selama 12 hari 16 jam 10 menit yaitu 76,14 ± 6,31 MPa yang masih berada dalam batas kekuatan
transverse yang harus dimiliki basis gigi tiruan yaitu 79-86 MPa3. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat dianjurkan kepada pengguna gigi tiruan untuk tetap merendam gigi tiruan dalam air ketika sedang tidak digunakan.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian ini, didapatkan kesimpulan bahwa perendaman gigi tiruan dalam larutan pembersih gigi tiruan tidak menyebabkan penurunan kekuatan
transverse yang signifikan. Selain itu, erendaman gigi tiruan dalam akuades dapat
menyebabkan penurunan kekuatan transverse yang signifikan setelah perendaman selama 10 hari 3 jam 20 menit bila dibandingkan dengan kekuatan transverse spesimen yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan namun nilai kekuatan
transverse spesimen resin akrilik masih dalam batas kekuatan transverse.
SARAN
Bila diadakan penelitian lebih lanjut, dapat diteliti pula daya serap resin akrilik yang direndam dalam larutan pembersih gigi tiruan untuk mengetahui penyerapan yang terjadi dan mengetahui pengaruhnnya terhadap kekuatan transverse resin akrilik.
DAFTAR PUSTAKA
1. Badan Pusat Statistik Sensus Penduduk 2010 : Penduduk Menurut Kelompok Umur dan Jenis Kelamin. Jakarta: Badan Pusat Statistik 2010. "http://sp2010.bps.go.id/index.php/site/tabel?tid=336&wid=0". Accessed 3 Juli 2013.
2. Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan Departemen Kesehatan Riset Kesehatan Dasar 2007. Jakarta: 2008.
"http://www.litbang.depkes.go.id/riskesdas/download/BS/dsbs_ssn_2k7_31_jk t.pdf". Accessed 29 Desember 2013.
3. Anusavice KJ. Phillips' Science of Dental Materials. 11th ed. USA: Saunders; 2003. p. 143-69, 741-43, 52-53.
4. Craig RG, Powers JM. Restorative Dental Materials. 11th ed. Missouri: Mosby; 2002 p. 73, 87, 636
5. Mueller HP. Periodontology The Essentials. Germany: Georg Thieme Verlag; 2005.
6. Rahn AO, Ivanhoe JR, Plumee KD. Textbook of Complete Denture. 11th ed. USA: PMPH-USA; 2009. p. 18-19.
7. Chittaranjan B, Taruna, Sudhir, Bharath. Material and Methods for Cleaning The Dentures. IJDA 2011;3(1):423-26.
8. Kulak-Ozkan Y, Kazazolu E, Arikan A. Oral Hygiene Habits, Denture Cleanliness, Presence of Yeasts and Stomatitis in Elderly People. J Oral Rehabil 2002;29:300-04.
9. Scientific Committee on Consumer Safety. Opinion on Sodium Perborate and Perboric Acid. Brussels: European Commision; 2010.
10. Peracini A, Davi LR, Ribeiro NdQ, et al. Effect of Denture Cleansers on Physical Properties of Heat-Polymerized Acrylic Resin. J Prosthodont 2010;54:78-83.
11. Orsi IA, Andrade VG. Effect of Chemical Disinfectants on The Transverse Strength of Heat-Polymerized Acrylic Resins Submitted to Mechanical and Chemical Polishing. J Prosthet Dent 2004;92:382-88.
12. Lecture 4 Biomaterials Surfaces: Chemistry. 2006.
"http://ocw.mit.edu/courses/materials-science-and-engineering/3-051j-materials-for-biomedical-applications-spring-2006/lecture-notes/". Accessed 28th December 2013.
13. Al-Nori AK, Hussain AM, Rejab LT. Water Sorption of Heat-Cured Acrylic Rresin. Al-Rafidain Dent J 2007;7(2):186-94.
14. Devlin H, Kaushik P. The Effect of Water Absorption on Acrylic Surface Properties. J Prosthodont 2005;14(4):233-38.
Larutan Perendam
Kekuatan Transverse (MPa) Lama Perendaman 7 hari 14 jam 30 menit 10 hari 3 jam 20 menit 12 hari 16 jam 10 menit Akuades 87,52 ± 6,33 77,40 ± 5,54 76,14 ± 6,31
Pembersih Gigi Tiruan 88,07 ± 8,15 85,91 ± 5,06 85,25 ± 2,71
Tabel 5. 1 Rerata Kekuatan Transverse Setelah Perendaman dalam Akuades dan Larutan Pembersih Gigi Tiruan
Gambar 5. 1 Grafik Hasil Pengukuran Kekuatan Transverse Setelah Perendaman 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 7 hari 14 jam
30 menit 10 hari 3 jam 20 menit 12 hari 16 jam 10 menit
Kekuatan T ransverse Lama Perendaman Akuades Larutan Pembersih Gigi Tiruan
15
