SKRIPSI
ROSITAWATI SUMADI F1C318018
PROGRAM STUDI FISIKA
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI
2022
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana pada Program Studi Fisika
ROSITAWATI SUMADI F1C318018
PROGRAM STUDI FISIKA
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI
2022
i tata penulisan karya ilmiah yang telah lazim.
Tanda tangan yang tertera dalam halaman pengesahan adalah asli. Jika tidak asli, saya siap menerima sanksi sesuai dengan peraturan yang berlaku.
Jambi, December 2022 Yang menyatakan
Rositawati sumadi NIM. F1C318018
ii diaplikasikan dalam bidang medis untuk menggantikan mineral jaringan tulang.
Kitosan adalah polisakarida linier semi-kristalin yang terdiri dari poli-β (1,4) d- glukosamin dan N-asetil glukosamin. Kitosan bersifat biokompatibel, biodegradable, non-antigenic, tidak beracun dan memiliki banyak fungsi terutama termasuk osteokonduktivitas dan memiliki kemampuan antibakteri.
Gabungan (HAp) dan kitosan dapat membentuk membran yang bersifat sinergis sebagai bahan biomaterial baru yang dapat dipakai sebagai membran khususnya pada bidang periodontal. Pada penelitian ini digunakan 2 metode, pertama melakukan sintesis HAp dengan menggunakan metode presipitasi dan pembuatan membran komposit dengan metode drop casting. selanjutnya dilakukan uji XRD, FTIR, uji absorpsi dan uji mekanik, modifikasi beberapa variasi suhu kalsin, pH dan variasi berat HAp. Penelitian ini bertujuan melihat kelayakan membran komposit untuk diaplikasikan pada membran GTR. sintesis hidroksiapatit (HAp) dengan metode presipitasi sumber kalsium cangkang kerang darah memvariasikan suhu kalsinasi telah berhasil menghasilkan senyawa HAp, Pengaruh pH yang cocok untuk pengaplikasian pada membran komposit ialah pada variasi pH 10 didapatkan ukuran kristal sebesar 68,61 nm yang cocok untuk pengaplikasian scalfood. Puncak dari HAp pH 10 lebih tajam menandakan nilai kandungan hidroksiapatit lebih murni dibandingkan pada pH lainnya. Uji absorpsi dari membran yang mengandung kitosan dan HAp dengan variasi 3:0, 3:1, 3:3 dan 3:6 didapatkan hasil sesuai kriteria. Pada variasi kitosan/HAp 3:3 adanya penambahan HAp nilai serap terhadap air menurun hingga 50%. Pada variasi 3:3 ini sudah termasuk ke dalam kisaran berat total 50-100 % yang artinya cukup layak memenuhi syarat untuk aplikasi pada GTR dalam bidang periodontal. Uji mekanik dari membran didapatkan hasil uji mekanik terbaik pada minggu ke-1 bahwa membran menghasilkan nilai uji tarik rendah dan elong yang tinggi sehingga pemakainya akan lebih mudah lepas dari bagian gigi dan tidak perlu dilakukan bedah operasi untuk melepaskannya.
iii which is often applied in the medical field to replace bone tissue minerals.
Chitosan is a semi-crystalline linear polysaccharide consisting of poly-β(1,4) d- glucosamine and N-acetyl glucosamine. Chitosan is biocompatible, biodegradable, non-antigenic, non-toxic and has many functions, especially including osteoconductivity and has antibacterial abilities. The combination of (HAp) and chitosan can form a synergistic membrane as a new biomaterial that can be used as a membrane, especially in the periodontal field. In this study, 2 methods were used, the first was to synthesize HAp using the precipitation method and to manufacture composite membranes using the drop casting method. then carried out XRD, FTIR, absorption tests and mechanical tests, modifications of several variations of calcine temperature, pH and HAp weight variations. This study aims to see the feasibility of composite membranes to be applied to GTR membranes.
synthesis of hydroxyapatite (HAp) using precipitation method of blood collar shell calcium sources varying the calcination temperature has succeeded in producing the compound HAp. The effect of pH suitable for application to composite membranes is the variation of pH 10 obtained crystal size of 68.61 nm which is suitable for scalfood applications. The peak of HAp pH 10 is sharper indicating the value of the hydroxyapatite content is purer than at other pHs. Absorption tests of membranes containing chitosan and HA with variations of 3:0, 3:1, 3:3 and 3:6 obtained results according to the criteria. In the chitosan/HAp 3:3 variation, the addition of HAp decreased the absorption value of water by 50%.
This 3:3 variation is included in the total weight range of 50-100%, which means it is quite feasible to meet the requirements for application to GTR in the periodontal field. The mechanical test of the membrane obtained the best mechanical test results in week 1 that the membrane produced low tensile and high elongation test values so that it would be easier to wear it from the teeth and no need for surgery to remove it.
iv dipertahankan di depan tim pada tanggal Desember 2022.
Susunan Tim Penguji:
Ketua : Frastica Deswardani, S.Si., M.Sc.
Sekretaris : Tika Restianingsih, S.Si., M.Sc.
Anggota : 1. Drs. Nasri MZ, M.S.
2. Nurhidayah, S.Pd., M.Sc.
3. Rista Mutia Anggraini, S.Pd., M.Sc.
Disetujui:
Pembimbing Utama
Frastica Deswardani, S.Si., M. Sc.
NIP. 199112122019032028
Pembimbing Pendamping
Tika Restianingsih, S.Si., M. Sc.
NIP. 199303292019032032
Diketahui:
Dekan,
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi
Drs. Jefri Marzal, M.Sc., D.I.T.
NIP.196806021993031004
Ketua Jurusan MIPA,
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi
Dr. Yusnaidar, S.Si., M.Si.
NIP.196809241999032001
v TK IT Darrul muhksinin berlokasi di Bekasi pada tahun 2005-2006. Kemudian melanjutkan pendidikan ke SD Negeri Wanasari 08 Desa Wanasari Kabupaten Bekasi pada tahun 2006-2012. Setelah itu melanjutkan pendidikan ke SMPN 2 Cibitung Desa Wanasari Kabupaten Bekasi pada tahun 2012-2015. lalu penulis melanjutkan studi ke SMAN. 1 Cibitung Desa Wanasari Kabupaten Bekasi pada tahun 2015-2018. Pada tahun 2018 penulis mendaftar sebagai mahasiswa di Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi melalui jalur penerimaan SBMPTN.
Selama perkuliahan penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Fisika 2018 – sekarang, serta aktif berpartisipasi dalam beberapa acara yang diselenggarakan oleh fakultas diantaranya adalah LCC (Lomba Cerdas Cermat), debat bahasa indonesia dan ikut berkontribusi sebagai Asisten Laboratorium pada tahun 2019-2021.
Pada semester 7 (tujuh) penulis melaksanakan magang di Laboratorium Lingkungan Dinas Lingkungan Hidup Kota Jambi pada 15 September 2021 sampai 23 Oktober 2021. Sehingga dapat menyelesaikan laporan magang dengan judul “Sintesis Dan Karakterisasi Membran Komposit Dari Hidroksiapatit Kerang Dara-Kitosan Sebagai Aplikasi Biokomposit”. Kemudian pada semester 8 melakukan penelitian skripsi yang berjudul judul “Sintesis Dan Karakterisasi Membran Komposit Dari Hidroksiapatit Kerang Dara-Kitosan Sebagai Aplikasi Biokomposit”.
vi Membran Komposit Dari Hidroksiapatit Kerang Dara-Kitosan Sebagai Aplikasi Biokomposit”. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan penulis di Pusat Teknologi Material Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (PTM-BPPT), Kawasan PUSPIPTEK, Serpong, Tangerang Selatan. serta panduan berbagai referensi dan dari pihak Instansi dan dosen Fisika
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Strata satu (S1) pada prodi Fisika, jurusan MIPA Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi. Tidak sedikit hambatan dan halangan yang penulis hadapi dalam menyelesaikan tugas ini, akan tetapi dengan adanya bimbingan, arahan, semangat dan dukungan dari berbagai pihak, laporan akhir ini dapat terselesaikan. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada :
1. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan semangat, doa serta dukungan baik moril maupun material kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan magang ini.
2. Bapak Drs. Jefri Marzal, M.Sc., D.I.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Bapak Ir. Bambang Hariyadi, M.Si., Ph.D. selaku Wakil Dekan Bagian Akademik, Kerjasama dan Sistem Informasi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi yang telah memfasilitasi administratif pada pengajuan penelitian.
4. Ibu Nurhidayah, S.Pd., M.Sc selaku Ketua Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi yang telah memberikan izin penelitian.
5. Ibu Frastica Deswardani, S.Si., M.Sc selaku dosen pembimbing utama yang membimbing dalam penulisan Skripsi dengan sangat sabar dan banyak memberi masukan kepada penulis hingga laporan tugas akhir ini dapat terselesaikan.
6. Ibu Tika Restianingsih, S.Si., M.Sc. selaku dosen pembimbing pendamping yang telah meluangkan banyak waktu dalam membimbing penulis selama melakukan penelitian dan pengolahan data sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
vii Akademik yang telah membimbing selama proses perkuliahan.
9. Bapak Lukmana, S.Si selaku staf laboratorium teknisi yang selalu membantu kegiatan penelitian di laboratorium selama kurang lebih 2 bulan.
10. Tim penguji skripsi yaitu Bapak Drs. Nasri MZ, M.S., Ibu Nurhidayah, S.Pd., M.Sc., dan Ibu Rista Mutia Anggraini, S.Pd., M.Sc. yang telah memberikan masukan dan kritikan pada penulis untuk kemajuan dan perbaikan penulis sendiri dalam menyelesaikan tugas akhir atau skripsi.
11. Bapak/Ibu dosen Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, UNJA, yang telah banyak membantu kami lewat saran yang sangat bermanfaat.
12. Teman-teman Fisika 2018 yang telah memberi semangat dan dukungan kepada penulis, khususnya kepada anak onta yaitu adona, sitti, feby, carissa dan ega safina.
13. Teman-teman penelitian selama di BPPT, khususnya dinar.
14. Teman satu tempat tinggal sementara yaitu Dheyanita sari.
15. Kakak tingkat kak Rizka Utami Baharuddin yang telah banyak membantu memberi informasi mengenai tugas akhir di semester 8.
16. Semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa disebutkan satu persatu, baik secara langsung maupun tidak langsung sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan kekurangan dalam penulisan Skripsi ini, untuk itu kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan agar kedepannya dapat menjadi lebih baik. Penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan magang ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Jambi, December 2022
Rositawati Sumadi NIM. F1C318018
viii
SUMMARY ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
RIWAYAT HIDUP ...v
PRAKATA... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ...x
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar belakang ... 1
1.2 Identifikasi dan Perumusan masalah ... 3
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.4 Manfaat Penelitian ... 4
II. PENDAHULUAN ... 5
2.1 Biomaterial ... 5
2.2 Biokeramik ... 5
2.3 Hidroksiapatit ... 8
2.4 Kerang darah (Cerastoderma edule) ... 12
2.5 Teknik Guided Tissue Regeneration (GTR) ... 14
2.6 Kitosan ... 15
2.7 Metode sintesis (HAp) Presipitasi ... 17
2.8 Teknik Drop casting ... 18
2.9 pH (potensial of hydrogen) ... 19
2.10 X-Ray diffraction (XRD) ... 19
2.11 Uji FTIR (Fourier Transform InfraRed) ... 21
2.12 Uji Absorpsi ... 23
2.13 Uji mekanik ... 24
III. METODE PENELITIAN ... 25
ix
3.5 Diagram Alir ... 28
IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31
4.1 Hasil Sintesis HAp dari limbah cangkang kerang darah ... 31
4.2 Pengaruh suhu sintering HAp hasil sintesis ... 32
4.3 Pengaruh pH terhadap HAp hasil sintesis ... 35
4.4 Pengaruh pH terhadap fasa karbonat ... 37
4.5 pengaruh air teserap membran ... 40
4.6 pengaruh Biodegradasi Membran ... 42
4.7 pengaruh Perendaman Terhadap Kekuatan Tarik Membran ... 44
4.8 Pengaruh Perendaman terhadap Elongasi Membran ... 46
V. PENUTUP ... 48
5.1 Kesimpulan ... 48
5.2 Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
LAMPIRAN ... 56
x
Gambar 3. Representasi skema sel unit hidroksiapatit. ... 10
Gambar 4. Cangkang kerang dara (Cerastoderma edule) ... 13
Gambar 5. Struktur kitosan ... 16
Gambar 6. Representasi skema aplikasi bahan bioaktif berbasis kitosan ... 17
Gambar 7. Jumlah artikel yang terindeks di Scopus selama 1999–2011 menurut metode penyusunan. ... 18
Gambar 8. Proses dari metode drop casting ... 19
Gambar 9. Difraksi sinar-x oleh kristal ... 21
Gambar 10. Prinsip Kerja Teknik FTIR... 22
Gambar 11. Sketsa skema fitur penting dari Fourier transform infrared (FTIR) Spektrometer ... 23
Gambar 12. Hasil kalsinasi kerang dara ... 31
Gambar 13. Pola difraksi cangkang kerang darah setelah kalsinasi ... 31
Gambar 14. Pola Difraksi HAp dengan sumber kalsium cangkang kerang darah pada variasi suhu sintering 600oC dan 1000oC. ... 33
Gambar 15. Pola Difraksi HAp dengan sumber kalsium cangkang kerang darah pada variasi pH9, pH 10, pH 11. ... 35
Gambar 16. Grafik kristanilitas HAp (a) Hydroxiapatite standard (ICDD 9-432), (b) Hydroxiapatite pH variation pH 9, pH 10 dan pH 11. ... 36
Gambar 17. Grafik Spektrum FTIR dari sampel hasil sintesis HAp pada berbagai pH ... 39
Gambar 18. Uji swelling ... 41
Gambar 19. Uji degradasi ... 43
Gambar 20. Uji tarik ... 44
Gambar 21. Uji perpanjangan putus...46
xi Tabel 4. Nilai derajat kristalin, diameter kristal dan FWHM HAp variasi pH ... 37 Tabel 5. Pita serapan hasil uji FTIR sampel ... 38
xii
Lamapiran 4. Perhitungan uji Absorpsi ... 70
Lamapiran 5. Perhitungan uji Absorpsi ... 73
Lamapiran 6. Perhitungan uji mekanik ... 76
Lamapiran 7. Perhitungan uji mekanik ... 79
Lampiran 8. Data uji mekanik tensile strenght ... 82
Lampiran 9. Dokumentasi penelitian ... 92
1 Jaringan Riset BATAN yang merupakan salah satu penyedia kebutuhan biomaterial, biomaterial sudah banyak digunakan oleh ± 49 Rumah sakit di Indonesia. Menurut data RISKESDAS 2018 persentase kasus periodontitis di Indonesia mencapai 74,1%
(Suratri, 2020). Salah satu masalah penyakit jaringan periodontal adalah kehilangan gigi. Jaringan periodontal adalah jaringan yang mengelilingi dan mendukung gigi.
Untuk mengatasi penyakit periodontal dilakukan pendekatan bedah yang sering digunakan dan telah terbukti berhasil meningkatkan regenerasi jaringan yaitu cara guided tissue regeneration (GTR) (Susanto et al., 2015). GTR adalah suatu teknik dimana pertumbuhan tulang diperoleh dengan mempertahankan ruang dan mencegah pertumbuhan jaringan lunak ke daerah yang akan dikembangkan dengan menggunakan membran sebagai penutup pada tulang yang akan direkonstruksi (Warastuti et al 2014).
Biokomposit merupakan bahan komposit berbasis dari bio alam yang dapat diuraikan oleh dekomposer dan dapat diperbarui. Contoh aplikasi biokomposit alami paling umum adalah tulang, gigi, kulit, tulang rawan, tendon, ligamen dan komposit gigi berbahan dasar resin untuk penambalan gigi dalam kedokteran gigi. Konstituen utamanya adalah hidroksiapatit (HAp) (Nejatian et al., 2017). Hidroksiapatit [HAp,Ca10(PO4)6(OH)2] merupakan material yang sering diaplikasikan dalam bidang medis untuk menggantikan mineral jaringan tulang. Hal ini karena HAp memiliki komposisi dan kristalinitas yang hampir mirip dengan tulang manusia yaitu tersusun dari mineral kalsium (Ca) dan fosfat (P). Selain itu, tidak toxic, bioaktif, dan terserap dengan baik (resorpsi) menjadikan hidroksiapatit merupakan material biokeramik yang dikenal luas (Mahmoud et al., 2020).
Pembuatan hidroksiapatit dapat dilakukan dengan menggunakan sumber kalsium alami maupun sintetik. Contoh sumber kalsium alami yang sudah berhasil dilakukan adalah dari limbah tulang sapi (Yenti et al., 2016), batu kapur bukit Tui (Anggresani, 2015), dan dari ikan tuna sirip kuning (Mutmainnah et al., 2018).
Hidroksiapatit pada penelitian ini menggunakan bahan dasar limbah kerang laut yang jumlahnya melimpah di negara indonesia,salah satunya adalah provinsi Nusa Tenggara Barat memiliki potensi sumber daya laut dan pesisir yang besar. Produksi kerang-kerangan di daerah tersebut dari tahun 2002 sampai saat ini terus
meningkat, terutama pada jenis cangkang kerang darah, yang merupakan kerang sering dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia. Nilai produksi kerang darah di Indonesia pada tahun 2011 yaitu 373,202 ton dan apabila dibandingkan dengan tahun sebelumnya mengalami peningkatan hingga 44,12% (Kementerian Kelautan dan Perikanan, 2011) (Astriana et al., 2022).
Gunawarman (2016) mensintesis hidroksiapatit yang berasal dari kerang darah digunakan sebagai partikel substitusi bahan pembuat gigi pengganti. Yenti et al (2016) Berhasil mengkonversi cangkang Kerang darah (Cerastoderma edule) menjadi serbuk Hidroksiapatit dan dihasilkan Produk HAp terbaik diperoleh pada waktu reaksi (waktu pengadukan) 150 menit dengan kecepatan pengadukan 300 rpm dan suhu sintesis 90°C konsentrasi HAp tertinggi mencapai 95%. Hussain dan Sabiruddin (2021) mesintesis hidroksiapatit dari kerang darah dengan metode hidrotermal, didapatkan hasil jumlah maksimum kristal HAp dengan fase metrik hampir stabil dapat diperoleh pada 900°C suhu pemanasan diterapkan selama 2 jam waktu reaksi.
Kitosan adalah polisakarida linier semi-kristalin yang terutama terdiri dari poli- β (1,4) d-glukosamin dan N-asetil glukosamin. Kitosan bersifat biokompatibel, biodegradable, non-antigenic, tidak beracun dan memiliki banyak fungsi terutama termasuk osteokonduktivitas dan memiliki kemampuan antibakteri (Lu et al., 2019).
Anggresani et al (2020) melakukan penelitian mengenai pengaruh variasi mol Ca/P dalam pembuatan hidroksiapatit berpori dengan menggunakan metode presipitasi, dihasilkan HAp berpori yang lebih baik digunakan sebagai implan tulang dikarenakan memiliki pori lebih rapat. Putro et al., (2020) menggunakan metode yang sama dengan meninjau dari kinetika reaksinya yang meliputi konstanta reaksi, orde reaksi dan waktu reaksi. Didapatkan hasil hidroksiapatit relatif sangat kecil dan konversi terbesar di dapat pada waktu reaksi 50 menit dengan suhu 80°C. Percobaan mengenai membran komposit Hidroksiapatit dari tulang sapi-kitosan didapatkan hasil bahwa sintesis membran dengan metode film drop casting dapat menghasilkan membran yang homogen dan prospektif untuk biomaterial (Warastuti et al., 2014).
Warastuti dan Darwis (2016) meneliti tentang Pengaruh Perendaman Membran Komposit Hidroksiapatit-Kitosan-Poli(Vinil Alkohol) dalam Larutan Simulated Body Fluid (SBF) dihasilkan Penurunan kekuatan tarik dan perpanjangan putus paling besar setelah perendaman 12 minggu dalam SBF adalah pada membran M3-323, sehingga prospektif untuk dijadikan biomaterial.
Berdasarkan deskripsi diatas, diharapkan gabungan HAp dan kitosan dapat membentuk membran yang bersifat sinergis sebagai bahan biomaterial baru yang dapat dipakai sebagai membran khususnya pada bidang periodontal. Metode sintesis hidroksiapatit dapat dilakukan dalam beberapa cara diantaranya adalah dengan metode hidrotermal, sol gel, solid-state, mechanochemical dan emulsion. Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode presipitasi. Kelebihan metode presipitasi dibandingkan dengan metode lainnya yaitu karena menghasilkan serbuk hidroksiapatit dengan tingkat kemurnian tinggi komposisi yang tinggi dapat dicapai dengan mudah pada suhu rendah, ekonomis, dan proses yang sederhana (Anggresani et al., 2020). Metode sintesis membran kitosan-HAp dapat dilakukan oleh beberapa metode seperti metode Spin-coating, Layer-by-layer dan dip-coating.
Dari beberapa metode tersebut pada penelitian ini metode yang digunakan adalah metode drop casting memiliki kelebihan yaitu dalam prosesnya sederhana, dimana komposit yang terbentuk menjadi membran tipis dengan melakukan penuangan dan penguapan pelarut pada suhu ruang (Erizal. Basril A, dan Yessy.W, 2013).
Hidroksiapatit dari kerang dara akan dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), uji absorpsi air, dan uji mekanik. Uji tersebut dilakukan diharapkan dapat membentuk membran yang bersifat sinergis untuk aplikasi membrane GTR.
1.2 Identifikasi dan Perumusan masalah
Saat ini kebutuhan biomaterial tersebut meningkat secara signifikan setiap tahunnya. Dari data yang didapat oleh National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR, National Institutes of Health, Amerika Serikat) menunjukkan bahwa ± 90% populasi orang dewasa berumur 70 tahun mengalami penyakit gigi secara moderat. Dengan masalah tersebut dibutuhkan Aplikasi biomaterial salah satu aplikasi bidang periodontal adalah membran Guided Tissue Regeneration (GTR) yang berfungsi sebagai membran. Dimana membran GTR dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu membran resorbable dan membran non-resorbable. Beberapa peneliti di berbagai negara telah mengembangkan penelitian mengenai membran GTR untuk mengatasi kekurangan dari sifat membran yang telah diteliti sebelumnya.
Pengembangan yang dilakukan yaitu menggabungkan polimer alam (kolagen atau kitosan). Oleh karena itu, gabungan HAp dan kitosan diharapkan dapat membentuk membran yang bersifat sinergis sebagai bahan biomaterial baru yang dapat dipakai sebagai membran khususnya pada periodontal.
Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Bagaimana pengaruh suhu kalsinasi terhadap sintesis HAp?
2. Bagaimana pengaruh pH terhadap struktur kristal dan fasa HAp?
3. Bagaimana pengaruh variasi persentase HAp terhadap uji absorpsi?
4. Bagaimana pengaruh variasi persentase HAp terhadap uji mekanik?
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengidentifikasi pengaruh suhu kalsinasi terhadap sintesis HAp 2. Menganalisis pengaruh pH terhadap struktur kristal dan fasa HAp 3. Mengidentifikasi pengaruh variasi persentase HAp terhadap uji absorpsi 4. Mengidentifikasi pengaruh variasi persentase HAp terhadap uji mekanik 1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Dari segi masyarakat, penelitian ini diharapkan memberi solusi terhadap masalah penyakit periodontal.
2. Dari segi akademis, penelitian ini diharapkan memberi informasi berkaitan dengan karakterisasi material biokomposit kitosan-HAp .
3. Dari segi inovasi, penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan ilmiah dalam bidang biomaterial.
5 dan menurut ilmu teknik biologi (Chemical and Biological Engineering). Menurut ilmu teknik biosistem, biomaterial didefinisikan sebagai material berbasis biomassa atau merupakan material biologis yang memiliki nilai tambah dan dimanfaatkan baik dalam bidang pangan, energi dan kesehatan. Sedangkan dalam bidang teknik biologi, biomaterial adalah segala jenis material baik bahan alami maupun buatan manusia yang digunakan untuk menggantikan sebagian atau keseluruhan organ atau struktur hidup atau perangkat biomedik yang berfungsi, mendukung, atau menggantikan fungsi alami organ hidup (wibosono, 2017).
Biomaterial digunakan untuk membuat perangkat untuk menggantikan bagian atau fungsi tubuh di tempat yang aman, dapat diandalkan, ekonomis, dan secara fisiologis dapat diterima. Berbagai perangkat dan bahan yang saat ini digunakan dalam pengobatan penyakit atau cedera meliputi: barang-barang biasa seperti jahitan, jarum, kateter, pelat, tambalan gigi, dll. Beberapa biomaterial dalam kategori ini adalah semua jenis material dari jenis logam, polimer, keramik atau komposit yang dimanfaatkan untuk interaksi dengan jaringan hidup. Sifat paling utama dari material yang dipakai untuk tujuan tersebut adalah sifat biokompatibilitas, yaitu kesesuaian fungsi dalam interaksinya dengan jaringan hidup, tanpa memicu terjadinya reaksi samping yang merugikan jaringan hidup tersebut (Park dan Bronzino, 2003).
Biomaterial digambarkan sebagai zat selain obat. Biomaterial dapat diperoleh dengan cara sintesis atau alami. Pengembangan biomaterial melibatkan berbagai disiplin ilmu termasuk ilmu material dan teknik, ilmu pengetahuan medis biofisika, kimia dan biologi. Biomaterial sekarang sebagian besar dikembangkan dibawah penelitian ilmu material dan teknik. Logam dan paduan, polimer, keramik, dan komposit sangat dieksplorasi dalam upaya menemukan sifat khusus yang sesuai dengan persyaratan biomaterial tertentu (Ratner et al., 2013)
2.2 Biokeramik
Biokeramik adalah material jenis keramik yang dihasilkan dari sintesis kalsium dari bahan hidup. Biokeramik pada umumnya mengandung tri kalsium fosfat atau hydroxyapatite, dan bisa dibuat dari bahan-bahan alam dari hewan dan tumbuhan yang banyak mengandung kalsium. Biokeramik bisa disintesis misalnya dari produk
hasil kelautan seperti sisik ikan, cangkang udang, cangkang rajungan atau produk hasil peternakan seperti tulang sapi. Biokeramik bisa dimanfaatkan sebagai bahan implan gigi ataupun pengganti tulang (wibosono, 2017).
Biokeramik adalah bahan yang digunakan untuk memperbaiki kerangka atau jaringan keras. Biokeramik terdiri dari bioinert (alumina, zirkonia), bioresorbable (tricalcium fosfat), bioaktif (hidroksiapatit, bioactive glasses, dan glass ceramics), serta keramik yang memiliki pori digunakan untuk jaringan yang masih tumbuh (lapisan hidroksiapatit, dan lapisan bioglass pada bahan metalik). Keramik bioinert tidak berpengaruh dan berinteraksi dengan jaringan tubuh sedangkan keramik bioaktif dapat berikatan dengan jaringan tulang yang hidup. Keramik bioaktif memiliki kinetika reaksi yang sangat cepat sehingga dapat bereaksi dengan cairan tubuh menghasilkan bahan tulang baru. Oleh karena itu, keramik bioaktif dapat digunakan untuk memperbaiki bagian tulang, yaitu dengan cara mengganti bagian tulang yang rusak atau meregenerasi tulang.
Dalam 100 tahun terakhir, inovasi teknik untuk fabrikasi keramik telah menyebabkan penggunaannya sebagai bahan "berteknologi tinggi". Dalam beberapa tahun terakhir, manusia telah menyadari bahwa keramik dan kompositnya juga dapat digunakan untuk menambah atau mengganti berbagai bagian tubuh, khususnya tulang. Dengan demikian, keramik yang digunakan untuk tujuan terakhir diklasifikasikan sebagai biokeramik. Kelembaban relatifnya terhadap cairan tubuh, kekuatan tekan yang tinggi, dan penampilan yang estetis menyebabkan penggunaan keramik dalam kedokteran gigi sebagai mahkota gigi. Beberapa karbon telah ditemukan digunakan sebagai implan terutama untuk aplikasi antarmuka darah seperti katup jantung. Karena kekuatan spesifik mereka yang tinggi sebagai serat dan biokompatibilitasnya, keramik juga digunakan sebagai komponen penguat komposit bahan implan dan untuk aplikasi pemuatan tarik seperti tendon dan ligamen buatan tidak seperti logam dan polimer, keramik sulit untuk digeser secara plastis karena sifat (ionik) dari ikatan dan jumlah minimum sistem slip. Karakteristik ini membuat keramik tidak ulet. Oleh karena itu, keramik sangat rentan terhadap takik atau retakan mikro karena alih-alih mengalami deformasi plastis (atau hasil) mereka akan patah secara elastis pada inisiasi retak. Di ujung retakan, tekanannya bisa berkali-kali lebih tinggi dari tegangan pada material yang jauh dari ujung, menghasilkan konsentrasi tegangan yang melemah materi secara signifikan. Yang terakhir membuat sulit untuk memprediksi kekuatan tarik material (keramik). Ini juga menjadi alasan keramik memiliki kekuatan tarik yang rendah dibandingkan
dengan kekuatan tekan. Jika keramik tidak bercacat, ia sangat kuat bahkan ketika mengalami tegangan. Serat kaca sempurna memiliki dua kali kekuatan tarik baja kekuatan tinggi (~ 7 GPa) (Park dan Bronzino, 2003).
Dalam pemilihan material yang akan digunakan untuk implan harus memenuhi beberapa syarat berikut (Sutowo et al., 2014):
a. Biocompatible, material harus dapat menyatu dengan tubuh jangan sampai terjadi penolakan dari tubuh terhadap material yang di implan.
b. Material tahan korosi, degradasi, dan keausan, material yang akan di implan harus dapat bertahan lama di dalam tubuh saat fase penyembuhan, karena di dalam tubuh manusia itu sendiri lingkungannya sangat korosif, sehingga dibutuhkan material yang tahan terhadap korosi.
c. Mechanical properties yang sama antara implan dengan tulang tulang manusia itu sendiri ketika sedang bekerja mengalami beberapa pembebanan. Hal ini dimaksudkan agar ketika implan tersebut bekerja dan mengalami pembebanan maka implan tersebut dapat memenuhi fungsinya sebagai pengganti dari sendi tulang yang rusak tersebut.
d. Bioactive, material implan diharapkan dapat menyatu dengan jaringan ketika telah ditanam didalam tubuh manusia.
e. Osteoconductive, material ini harus dapat menghubungkan atau sebagai perekat antara tulang dengan implan.
Konsep penggunaan keramik resorbable sintetis sebagai pengganti tulang diperkenalkan pada tahun 1969. Keramik yang dapat diserap, seperti namanya, terdegradasi saat implantasi di inang bahan yang diserap digantikan oleh jaringan endogen. Tingkat degradasi bervariasi dari bahan ke bahan. Hampir semua keramik bioresorbable contoh keramik yang dapat diserap adalah aluminium kalsium fosfat, koralin, plester Paris, hidroksiapatit, dan trikalsium fosfat (Park dan Bronzino, 2003).
Kalsium fosfat merupakan keramik yang memiliki ikatan kovalen atau ionik.
Dalam berbagai penelitian kalsium fosfat sintetik berhasil diperoleh dalam berbagai macam fase. Perbedaan fase kalsium fosfat dapat digunakan dalam medis tergantung pada bioaktivitas atau kemampuan penyerapan material yang diperlukan. Senyawa kalsium fosfat dalam tulang memiliki karakteristik kristalinitas rendah dan non stoikiometri, yang disebabkan oleh kehadiran ion asing seperti Na+ , H+ , F- , Sr2-, dan Mg2+ yang masuk ke alam kisi kristal atau hanya berada pada permukaan kisi kristal (Bigi et al. 1992). Kalsium fosfat terdapat dalam dua bentuk yaitu fase amorf dan fase kristal. Senyawa kalsium fosfat kristal sintetis mempunyai 4 fase yaitu CaHPO2
(dicalcium phosphate dihydrate atau disingkat DCPD), Ca8H2(PO4)6 octacalcium phosphate atau disingkat OCP), Ca3(PO4)2 (tricalcium phosphate atau disingkat TCP), dan Ca10(PO4)6(OH)2 (hidroksiapatit atau disingkat HAp). Hidroksiapatit merupakan kristal paling stabil dibandingkan 3 fase lainnya. Pada tabel 1 dibawah ini menunjukkan daftar kalsium fosfat yang sering digunakan pada bidang medis.
Tabel 1. Jenis-jenis senyawa kalsium fosfat
Nama mineral Nama kimia Rumus kimia Ca : P (rasio molar) Monetite Dikalsium fosfat
(DKF)
CaHPO4 1,00
Brushite Dikalsium fosfat dihidrat (DKFD)
CaHPO4.2H2O 1,00
Whitlockite Oktakalsium fosfat (OKF)
Trikalsium fosfat (TKF)
Ca8H2(PO4)6.5H 2O
Ca3(PO4)2
1,33
1,50
Hidroksiapatit Hidroksiapatit(HA) Ca10(PO4)6(OH)2 1,67 (Sumber: wibosono, 2017).
2.3 Hidroksiapatit
Biomaterial untuk implantasi tulang menggunakan senyawa kalsium fosfat yang memiliki kekuatan tinggi. Meninjau sifat tersebut, HAp merupakan senyawa apatit yang banyak digunakan dibidang ortopedik. Hal ini karena HAp memiliki stabilitas yang tinggi. Hidroksiapatit termasuk senyawa kalsium fosfat terdiri dari gabungan dua senyawa garam trikalsium fosfat dengan kalsium hidroksida. Hidroksiapatit dapat diperoleh dari sumber alami maupun sintetis. Bahan alam yang mulai dikembangkan yaitu koral, kerang, tulang sapi, cangkang telur. Bahan tersebut berperan sebagai sumber kalsium dimana sebagian besar kandungan yang terdapat pada bahan tersebut adalah kalsit (kalsium karbonat, CaCO3). Sedangkan HAp sintetis dapat diperoleh dengan mereaksikan senyawa yang mengandung prekursor kalsium (Ca2+) dengan prekursor fosfat (PO43-)(Sadat-Shojai et al., 2013).
Hidroksiapatit Memiliki rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2. hidroksiapatit termasuk dalam mineral anorganik yang secara kimia dan fisika kandungannya sama dengan tulang gigi dan gigi manusia. Bentuk awal dari hidroksiapatit ini adalah kalsium apatit dengan formula ca5(po2)3(OH), tetatapi penulisan formula yang benar adalah Ca10(PO4)6(OH)2 untuk menunjukkan unit sel kristalnya mengandung dua molekul (Ylinen, 2006). Struktur kimia hidroksiapatit dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Struktur kimia hidroksiapatit (Sumber: Ylinen, 2006).
Hidroksiapatit memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
1. Stuktur kristal
Hidroksiapatit memiliki struktur hexagonal ukurannya sebesar partikel (Hap) memiliki parameter kisi a = b = 9.432 Å, c = 6.88 Å; Z = 2. Hidroksiapatit juga mempunyai Fase kristal dari CaP yang paling stabil secara termodinamik. Struktur kristal hidroksiapatit dapat berupa monoklinik atau heksagonal. Pada struktur hidroksiapatit seperti gambar 1, karbonat dapat menggantikan ion OH- membentuk kristal apatit karbonat tipe A, dan bila menggantikan ion PO43- membentuk kristal apatit tipe B. Pada umumnya, presipitasi pada temperatur rendah akan membentuk apatit karbonat tipe B, sedangkan apatit yang di presipitasi dari reaksi pada suhu tinggi akan menghasilkan karbonat apatit tipe A. Senyawa apatit merupakan jenis keramik yang dapat disintesis dan diimplankan ke dalam tubuh manusia. HAp merupakan kristal apatit yang sangat stabil yang biasa diimplankan sebagai pengganti tulang atau pengisi gigi (filler) gigi (Gunawarman. A et al., 2016).
Gambar 2. Struktur kristal hidroksiapatit (Sumber: Gunawarman. A et al., 2016).
Gambar 2. Menunjukkan sketsa sel satuan HAp heksagonal. Dua posisi yang berbeda dari ion kalsium disebutkan (ini mengacu pada Ca(I) dan posisi Ca(II)).
Atom fosfor tidak ditunjukkan pada gambar karena disembunyikan oleh ruang yang ditempati oleh atom oksigen. Secara keseluruhan, 18 ion tersusun rapat
untuk membuat struktur heksagonal. Di setiap sudut heksagonal, ion kalsium dikelilingi oleh 3 segi enam (yaitu, 12 ion kalsium dibagi oleh 3 segi enam 4 ion kalsium per segi enam). Ada ion hidroksil di tengah setiap unit sel (yang membuat dua hidroksil per unit sel). Gugus hidroksil di tengah dikelilingi oleh tiga ion kalsium per segi enam membentuk cincin (yaitu, enam ion kalsium).
"Akord" terbentuk di seluruh struktur karena cincin ini yang bertanggung jawab atas banyak sifat HAp. Ruang kosong antara dua segi enam diisi dengan tiga tetrahedra fosfat per sel satuan. Ion dalam HAp dapat diganti (juga disebut sebagai doping secara bergantian dalam literatur) oleh ion yang bermanfaat secara biologis karena keserbagunaan yang melekat pada kristal ini struktur.
Substitusi dapat berupa kationik dan anionik yang mengacu pada substitusi ion kalsium, fosfat, dan/atau hidroksil (Khalid dan Chaudhry, 2019).
Gambar 3. Representasi skema sel unit hidroksiapatit. Garis putus-putus mewakili tingkat yang lebih rendah
(sumber: Khalid dan Chaudhry, 2019).
2. Sifat fisik dan termal
Sifat fisik HAp sangat tergantung pada sumber metode dari mana HAp diperoleh atau disintesis, seperti yang telah dilakukan oleh (Sobczak-Kupiec dan Wzorek, 2012). Sintesis HAp yang diukur di lab menunjukkan kristalinitas rendah dan luas permukaan tinggi dan dapat memiliki tinggi porositas tergantung pada metode pengolahan yang digunakan. Di sisi lain, HAp alami biasanya diturunkan dengan perlakuan panas tulang pada suhu yang lebih tinggi (biasanya 8000C), yang menghasilkan HAp yang sangat kristal. HAp yang disinter yang berasal dari tulang sapi memiliki porositas
dan struktur pori yang sesuai dengan tulang. Porositas dan keterbasahan HAp ini membuatnya berguna untuk pembuatan obat. garam kalsium fosfat yang paling stabil memiliki rasio molar Ca:P 1,67 dan biasanya mengendap pada atau di atas pH 10. Namun, apatit biologis dan sintetis berbeda dari rasio stoikiometri ideal karena substitusi (Sadat-Shojai et al., 2013). Struktur hidroksiapatit monoklinik diperoleh hanya pada kondisi murni dengan komposisi stoikiometri, dengan rasio Ca/P adalah 1.67. Struktur heksagonal umumnya diperoleh dari sintesis hidroksiapatit yang tidak stoikiometri.
Semakin rendah nilai rasio molar Ca/P maka semakin bersifat asam dan makin mudah larut senyawa kalsium ortofosfat (Leni dan Hariyani, 2021).
3. Sifat kimia
Hidroksiapatit memiliki sifat kimia yang penting yaitu biokompatibel, bioaktif, dan bioabsorbable. Biokompatibel maksudnya material tersebut tidak menyebabkan reaksi penolakan dari sistem kekebalan oleh tubuh manusia yang dianggap benda asing. Bioaktif adalah material yang dapat menimbulkan respon biologis antara implan dan jaringan. Bioabsorbable material akan melarut sepanjang waktu (tanpa memperhatikan mekanisme yang menyebabkan pemindahan material) dan mengizinkan jaringan yang baru terbentuk tumbuh pada sembarang permukaan (Iqbal et al., 2017).
4. Sifat mekanik
Hidroksiapatit mempunyai sifat mekanik yaitu, modulus elastisnya 85 GPa dan kekuatan tariknya 40-100 MPa. Kristal apatit banyak mengandung gugus karbon dalam bentuk karbonat. HAp biasanya ditanamkan dalam bentuk butiran atau perancah berpori. Namun, tidak digunakan sebagai implan penahan beban karena sifat mekaniknya, yang membatasi digunakan. Untuk meningkatkan sifat mekanik HAp adalah membuat komposit dengan polimer dan agen pengikat silang. Arsitektur perancah berpori juga memainkan peran penting peran penting dalam menentukan kekuatannya Karena kekuatan adalah properti yang sangat penting terutama untuk perancah yang digunakan untuk penggantian tulang yang menahan beban. Oleh karena itu, penting untuk merancang perancah dengan hati-hati (Lin et al., 2012).
Hidroksiapatit terbukti biokompatibel dan ditoleransi dengan sangat baik oleh jaringan rongga mulut manusia, memiliki kemampuan osteokonduktif dan terbukti mampu merangsang diferensiasi osteoblas dan pembentukan tulang. Karakteristik yang baik dari biomaterial ini menyebabkan penggunaannya di bidang kedokteran
gigi cukup luas, seperti rekonstruksi jaringan tulang, rekayasa jaringan lunak dan perawatan defek periodontal, pelapis implant dental, filler material restorasi seperti resin komposit dan glass ionomer cement, dll. (Mozartha, 2015).
2.4 Kerang darah (Cerastoderma edule)
Kerang darah (Cerastoderma edule) merupakan salah satu jenis kerang yang berpotensi dan bernilai ekonomis tinggi untuk dikembangkan sebagai sumber protein dan mineral untuk memenuhi kebutuhan pangan masyarakat Indonesia.
Dalam upaya mempertahankan kelangsungan hidupnya, makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungan dan cenderung untuk memilih kondisi lingkungan serta tipe habitat yang terbaik untuk tetap tumbuh dan berkembang biak. Faktor- faktor yang mempengaruhi pertumbuhan kerang yaitu musim, suhu, salinitas, substrat, makanan, dan faktor kimia air lainnya yang berbeda-beda pada masing- masing daerah. Kerang darah banyak ditemukan pada substrat yang berlumpur.
Kerang darah bersifat infauna yaitu hidup dengan cara membenamkan diri di bawah permukaan lumpur, ciri-ciri dari kerang darah adalah mempunyai dua keping cangkang yang tebal, ellips, dan kedua sisi sama, kurang lebih 20 ribu. Cangkang berwarna putih ditutupi periostrakum yang berwarna kuning kecoklatan sampai coklat kehitaman. Ukuran kerang dewasa 6-9 cm (Muntamah, 2011).
Klasifikasi Anadara gronosa (Fougerouse et al., 2008) Filum : Mollusca
Kelas : Bivalvia Sub Kelas : Heterodonta Ordo : Cardiida Famili : Cardiidae Genus : Cerastoderma Spesies : Cerastoderma edule
Kerang merupakan jenis hewan bertubuh lunak (mollusca) yang termasuk pada kelas bivalvia (bercangkang dua). Cangkang kerang terdiri atas tiga lapisan yaitu, Periostrakum merupakan lapisan tipis dan gelap yang tersusun atas zat tanduk yang dihasilkan oleh tepi mantel sehingga sering disebut lapisan tanduk, fungsinya untuk melindungi lapisan yang ada di sebelah dalamnya dan lapisan ini berguna untuk melindungi cangkang dari asam karbonat dalam air serta memberi warna cangkang, Prismatik adalah lapisan tengah yang tebal dan terdiri atas kristal- kristal kalsium karbonat yang berbentuk prisma yang berasal dari materi organik yang dihasilkan oleh tepi mantel, Nakreas, merupakan lapisan terdalam yang
tersusun atas kristal-kristal halus kalsium karbonat .Kerang dara (Cerastoderma edule) merupakan salah satu jenis kerang yang berpotensi dan bernilai ekonomis untuk dikembangkan sebagai sumber protein dan mineral untuk memenuhi kebutuhan pangan masyarakat Indonesia. Kerang dara banyak ditemukan pada substrat yang berlumpur di muara sungai dengan topografi pantai yang landai sampai kedalaman 20 m. Kerang dara bersifat infauna yaitu hidup dengan cara membenamkan diri di bawah permukaan lumpur di perairan dangkal (Intan et al., 2014).
Gambar 4. Cangkang kerang dara (Cerastoderma edule) (sumber: Yusuf et al., 2021).
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya (Sugiarti, 2015). Cangkang kerang jika dipanaskan pada suhu di bawah 5000C tersusun atas kalsium karbonat (CaCO3) pada phase aragonite dengan struktur kristal orthorombik. Sedangkan pada suhu di atas 5000C berubah menjadi fase kalsit dengan struktur kristal heksagonal.
Banyaknya kandungan mineral kalsium sebagai pembentuk tulang dan mineral (Cu, Fe, Zn, dan Si) yang berfungsi sebagai antioksidan serta proksimat dari kerang dara (Anadara granosa.), dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia serbuk cangkang kerang dara (Anadara granosa.)
komponen Kandungan (% berat)
CaCo3 98,7
Na 0,9
P 0,02
Mg 0,05
Fe, Cu, Ni, B, Zn dan Si 0,02
(sumber: Sugiarti, 2015).
Menurut Buasri et al., (2013) unsur kalsium didapatkan dengan cara memanaskan cangkan 99.7% diantara cangkang kerang hijau 98.37% dan kerang alam 97.529%. Hal tersebut untuk lebih menguatkan bahwa pengambilan cangkang kerang dara sebagai sumber kalsium juga sesuai dengan hasil penelitian sebelumnya
yaitu berkisar ~98%. Kalsium yang telah diperoleh kemudian harus disenyawakan lagi dengan diamonium fosfat atau fosfat sintetik sehingga didapatkan serbuk senyawa kalsium fosfat atau hidroksiapatit dengan karakter yang sama dengan penyusun tulang manusia. Sedangkan untuk β-TCP posfat diperoleh dari senyawa kalsium dengan asam fosfat.
Tabel 3. Kandungan senyawa pada cangkang kerang dara (Anadara granosa).
Senyawa Kandungan (% berat)
CaO 99,170
Na2O 0,438
SO3 0,117
P2O5 0,096
(sumber: Buasri et al., 2013).
2.5 Teknik Guided Tissue Regeneration (GTR)
Teknik ini dimulai oleh nyaman dkk sejak pada tahun 1982, istilah GTR digunakan oleh gottow pada tahun 1986 perlahan dapat diterima menjadi terapi regeneratif. World Workshop in Periodontic pada tahun 1996 mendefinisikan GTR sebagai “Prosedur percobaan untuk meregenerasi struktur periodontal yang hilang melalui respon jaringan yang berbeda”, dengan cara memberikan barrier (pembatas) untuk menahan epitel dan korium gingiva dari permukaan akar. Barrier membran juga berguna untuk mencapai primary intention penyembuhan luka, mengisolasi defek dari gingival dan menstabilkan clot (bekuan darah).
Selama dekade terakhir berbagai tindakan bedah regeneratif telah diusulkan dan diteliti untuk jaringan periodontal yang spesifik contohnya seperti tulang alveolar, sementum, ligamen periodontal dan gingiva. Perawatan-perawatan ini memiliki manfaat sebagai pendekatan bedah, membran, satu seri bone graft serta berbagai material osteokonduktif/induktif. Pendekatan regenerasi jaringan periodontal sudah mencapai titik keberhasilan dengan strategi penggunaan GTR (Guided Tissue Regeneration), meski hasil yang didapat bervariasi tergantung dari umur pasien, besar defek, genetik dan efek demografi serta gaya hidup.
Membran GTR terbagi menjadi dua kelompok yaitu membran resorbable dan membran non-resorbable. Membran resorbable merupakan membran yang dapat terserap umumnya berasal dari kolagen mayoritas membran sintetis polimer dapat diabsorbsi. Membran non-resorbable, atau dengan kata lain Non-resorbable Membran PTFE bersifat inert dan biocompatible, bertindak sebagai barrier seluler, menyediakan ruang untuk regenerasi jaringan, serta mengijinkan integrasi jaringan.
Pengembangan bahan dengan sifat mekanik, degradasi dan sifat biologi masih diperlukan untuk menghasilkan komposisi membran yang paling baik untuk aplikasi in vivo, dimana Polimer alam saat ini mendapat perhatian yang serius dari para peneliti untuk digunakan sebagai bahan pada pembuatan film karena sifatnya yang nontoxic, biodegradable, biocompatible, dan lebih murah serta mudah didapat seperti salah satunya adalah komposit kitosan (Rokhati. Nur et al., 2012).
Membran GTR masing-masing memiliki keunggulan yaitu, Membran rosorbable memiliki keunggulan biokompatibel (dapat diterima tubuh), biodegradable (dapat didegradasi tubuh), mudah dalam penanganan secara klinis dibandingkan membran PTFE, Sedangkan membran non-rosorbable juga memiliki keunggulan menyediakan ruangan yang luas, mempertahankan dan mencegah kolapsnya kontur (Cahaya et al., 2015). Beberapa kelompok peneliti di berbagai negara telah mengembangkan membran GTR resorbable dengan menggabungkan polimer alam (kolagen atau kitosan) dan polimer sintetik seperti poly caprolactone (PCL), poly(glycolic acid) (PGA), atau poly(lactic acid) (PLA).
Prinsip tissue engineering terhadap regenerasi telah melibatkan tiga kombinasi elemen utama, seperti rangka (scaffolds) atau membran, regeneratif sel atau stem cells, dan cell signaling molecules atau growth factors. Kemajuan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi dalam bidang nanomaterial mengarah pada pendekatan secara electrospinning (e-spinning) dari biomimetik multifungsional growth-enhancing regenerative membrane untuk periodontal tissue engineering.
Electrospun nanofibrous scaffolds/ membran lebih cocok dalam skala dan morfologi ekstraseluler matrik protein (fibers) dengan diameter berkisar dari 50-500 nm (Cahaya et al., 2015).
2.6 Kitosan
Kitosan adalah produk deasetilasi dari kitin (Warastuti et al., 2014). Limbah udang mengandung protein, kitin dan kalsium karbonat. Karena bahan baku udang lebih mudah diperoleh maka sintesis kitin dan kitosan lebih banyak memanfaatkan limbah udang. kitosan memiliki struktur poli β(1,4)–2–amino–2– deoksi–D–glukosa.
Adanya pasangan elektron bebas dari gugus amin yang terletak pada posisi C-2 menjadikan kitosan mempunyai karakteristik sebagai kation dan merupakan nucleophileyang kuat.
Gambar 5. Struktur kitosan (Sumber: El Milla et al., 2016)
Menurut keterangan tersebut, dapat disimpulkan kitin bisa disintesis menjadi kitosan dengan cara mengganti gugus asetil menjadi gugus amina (proses deasetilasi). Kitosan mempunyai derajat kereaktifan yang tinggi disebabkan oleh adanya gugus amino bebas sebagai gugus fungsional serta Kitosan memiliki kekurangan sifat mekanik yaitu kurang fleksibel dan rapuh pada kondisi basah.
Selain dapat meningkatkan perlekatan sel, kitosan juga memiliki sifat anti mikroba yang bermanfaat dalam aplikasi scaffold. Adanya ikatan hidrogen dalam struktur molekul kitosan membuatnya kaku, dan mudah diubah menjadi film dengan kekuatan mekanik yang tinggi (El Milla et al., 2016).
Kitosan larut dalam asam mineral seperti asam klorida namun, dapat membentuk kitosan sulfat yang tidak larut dalam asam sulfat. Menariknya, ketergantungan pH kelarutan kitosan ini memungkinkan untuk diproses dalam kondisi ringan, yang membuka prospek untuk berbagai macam aplikasi. Selain itu, karena adanya gugus amino, kitosan secara efisien menghasilkan berbagai kompleks dengan ion logam yang sering digunakan untuk penghilangan logam berat dalam pengolahan air limbah. Kitosan juga digunakan sebagai polielektrolit untuk pembuatan film berlapis-lapis menggunakan deposisi lapis demi lapis.
Gugus fungsi amino dan hidroksil di sepanjang rantai kitosan memungkinkan untuk membentuk ikatan kovalen yang stabil dengan gugus fungsi lainnya. Hal ini memungkinkan kitosan untuk memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi medis seperti aplikasi okular topikal, implantasi, atau injeksi.
Gambar dibawah ini menggambarkan presentasi skema dari berbagai kemungkinan aplikasi bahan bioaktif berbasis kitosan (Parvez et al., 2012).
Gambar 6. Representasi skema aplikasi bahan bioaktif berbasis kitosan (Sumber: Parvez et al., 2012)
2.7 Metode sintesis (HAp) Presipitasi
Metode presipitasi merupakan metode sintesis HAp yang umum digunakan karena sederhana dan dapat menghasilkan HAp yang sebagian besar amorf.
Keuntungan lain, hasil samping sintesisnya adalah air sehingga kemungkinan kontaminasi selama pengolahan sangat rendah (Gago dan Ngapa, 2021).
Metode presipitasi seperti disebutkan oleh Khalid dan Chaudhry (2019), bubuk HAp menghasilkan dari bahan kering yang khas metode ini biasanya berukuran besar dan bentuknya tidak beraturan. Oleh karena itu, metode presipitasi secara konvensional hanya diterapkan pada persiapan partikel HAp yang memiliki struktur berukuran nano dengan morfologi yang teratur. Selain itu, dari perspektif fundamental yang ditujukan untuk memahami proses biomineralisasi in vivo, pertumbuhan jalur kristal HAp dalam larutan telah menjadi subjek meningkatkan minat selama dekade terakhir. Reaksi kimia basah memiliki keunggulan dalam kemampuannya untuk mengontrol morfologi dan ukuran rata-rata bubuk, beserta, berdasarkan banyak data eksperimen, ini adalah teknik yang paling menjanjikan untuk fabrikasi. (HAp) berukuran nano. Popularitas metode presipitasi juga tercermin pada Gambar. 7
Gambar 7. Jumlah artikel yang terindeks di Scopus selama 1999–2011 menurut metode penyusunan.
(sumber: Sadat-Shojai et al., 2013).
di mana perhitungan sederhana mengungkapkan bahwa metode presipitasi menyumbang lebih dari 60% dari semua artikel penelitian yang sudah dilakukan.
Memang, proses basah biasanya mudah dilakukan dan kondisi pertumbuhan dapat dikontrol secara langsung dengan mengatur parameter reaksi. Salah satu potensi kerugian utama, adalah suhu preparasi yang rendah dibandingkan dengan metode kering, yang mengakibatkan generasi fase CaP selain HAp beserta penurunan kristalinitas serbuk yang dihasilkan. Selain itu, berbagai ion dalam larutan berair dapat dimasukkan ke dalam struktur kristal, mengarah ke jejak kotoran. Reaksi berbasis larutan, yang dilakukan dalam pelarut organik atau, lebih biasanya, dalam air, dapat dilakukan pada suhu sekitar atau suhu tinggi (lebih rendah dari, mendekati atau lebih tinggi dari titik didih pelarut). Selain itu, reaksi dapat dilakukan dengan sejumlah rute teknis yang melibatkan beragam bahan kimia dan aditif dan peralatan tambahan (Sadat-Shojai et al., 2013).
2.8 Teknik Drop casting
Metode drop casting adalah metode yang paling banyak digunakan karena proses yang mudah dan tidak membutuhkan peralatan khusus. Proses drop casting mencakup penetesan pada polimer dan penguapan pelarut untuk menghasilkan film tipis. Pada metode drop casting, ketebalan film tergantung pada seberapa baik pelarut yang digunakan. Secara umum, pelarut yang diinginkan adalah pelarut yang mudah menguap dan mudah membasahi substrat. Pelarut yang baik untuk
digunakan dalam metode drop casting seperti senyawa alkohol, dan pelarut organik (Eslamian dan Soltani. kordshuli, 2017).
Gambar 8. Proses dari metode drop casting (Sumber: Eslamian dan Soltani. kordshuli, 2017) 2.9 pH (potensial of hydrogen)
Besar pH merupakan salah satu parameter sintesis yang memberikan pengaruh terhadap karakteristik HAp. Penelitian yang dilakukan Othman et al., (2016) menyatakan bahwa besar pH akan mempengaruhi kandungan karbonat pada serbuk HAp. Semakin besar pH, kandungan karbonat pada serbuk HAp akan semakin tinggi dan ukuran partikel semakin kecil. Selain kandungan karbonat dan ukuran partikel HAp, pH juga mempengaruhi kristalinitas. Semakin besar pH, kristanilitas HAp akan semakin rendah. Pola XRD HAp dari cangkang kerang darah memberikan beberapa informasi mengenai pengaruh pH terhadap beberapa karakteristik HAp. pada penelitian (Anggraini et al., 2019) Kristalinitas dan kandungan karbonat terlihat memiliki perubahan seiring dengan terjadinya perubahan pH. pH yang semakin tinggi menyebabkan kristalinitas bahan semakin menurun, sedangkan kandungan karbonat semakin meningkat. Penggunaan amonium hidroksida (NH4OH) sebagai bahan untuk meningkatkan besar pH menjadi salah satu alasan meningkatnya kandungan karbonat pada HAp. Kandungan ion – OH dari NH4OH yang semakin banyak tersubstitusi pada sampel menggantikan ion fosfat. Peningkatan ion karbonat ini dikonfirmasi oleh spektrum FTIR. Intensitas puncak ion CO32- yang semakin tinggi seiring bertambahnya pH mengidentifikasikan bahwa terjadinya peningkatan kandungan karbonat pada sampel (Yusuf, yusril et al., 2019).
2.10 X-Ray diffraction (XRD)
XRD adalah instrumen yang mampu mengidentifikasi struktur atom dilihat dari keteraturan struktur kristal dengan menggunakan radiasi sinar-X. Parameter kristalografi seperti konstanta lattice dan factor Debye-Waller (amplitude vibrasi
termal) digunakan, sehingga XRD bisa digunakan untuk metode pengukuran kuantitatif (wibosono, 2017).
Sinar-X adalah radiasi elektromagnetik berenergi tinggi. memiliki energi mulai dari sekitar 200 eV hingga 1 MeV, yang menempatkan di antara sinar-𝛾 dan radiasi ultraviolet (UV) dalam spektrum elektromagnetik. (Sadat-Shojai et al., 2013). Difraksi adalah karakteristik umum dari semua gelombang dan dapat didefinisikan sebagai modifikasi perilaku cahaya atau gelombang lain melalui interaksinya dengan suatu objek. (Mccleverty dan Meyer, 2003).
Prinsip dasar XRD adalah hamburan sinar-X yang mengenai bidang-bidang dalam kristal yang tersusun secara teratur dan berulang. Berdasarkan gambar 9 hkl akan menghamburkan sinar-X yang mengenainya dengan sudut difraksi tertentu sesuai dengan Hukum Bragg, dirumuskan oleh W. L. Bragg pada tahun 1913, menghubungkan panjang gelombang sinar-x dengan jarak atom. Untuk menurunkan hukum Bragg, kita mulai dengan mengasumsikan bahwa setiap bidang atom sebagian mencerminkan gelombang datang seperti cermin setengah perak.
hamburan sinar-x yang terpancar (tercermin) seharusnya dalam fase melintasi dimuka gelombang seperti BB'. Untuk ini panjang lintasan antara muka gelombang AA' dan BB' karena sinar yang ditunjukkan harus berbeda persis dengan bilangan integral (n) dari panjang gelombang λ. Oleh karena itu perbedaan lintasan, 𝛿, harus sebagai berikut (Suryanarayana dan Norton, 1998).
𝛿 = nλ (1) Dimana n adalah bilangan bulat Karena CC’ dan CD juga muka gelombang dapat ditulis
𝛿 = DE + Ee' = 2Ee' (2) Dari trigonometri dasar
𝛿 = 2eE sin 𝜃 (3)
𝛿 = 2d' sin 𝜃 (4)
Dengan menggambungkan persamaan (1) dan (4)
nλ = 2d' sin 𝜃 (5)
Gambar 9. Difraksi sinar-x oleh kristal (Sumber : Suryanarayana dan Norton, 1998)
Prinsip kerja XRD didasarkan pada kemampuan kristal untuk mendifraksi sinar-X dalam suatu karakteristik yang tepat dari struktur fase kristal. Pola difraksi yang dihasilkan mengandung kontribusi aditif dari beberapa fitur mikro dan makro dari sampel. (Epp, 2016). Metode yang sering digunakan untuk menganalisis struktur kristal adalah metode Scherrer. Hubungan antara ukuran kristal dengan lebar puncak difraksi sinar-X dapat diaproksimasi dengan persamaan Scherrer:
D = K λ B COS θ
dimana D = ukuran kristal (nm), K,= konstanta (-1), λ = panjang gelombang sinar-X (nm), B = lebar puncak pada setengah intensitas, dan 𝜃 = sudut Bragg (Setianingsih et al., 2018).
2.11 Uji FTIR (Fourier Transform InfraRed)
Spektroskopi FTIR digunakan untuk mengetahui karakteristik gugus fungsi yang terbentuk dari membran komposit. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk melihat gugus-gugus fungsi yang terkandung di dalam hidroksiapatit cangkang kerang darah sehingga dapat dinilai kesesuaiannya untuk digunakan sebagai bahan dasar pembuatan membran komposit pada rekayasa jaringan periodontitis (Milla. Lalita El. dkk. 2016). Data yang diperoleh dari uji FTIR berupa puncak spektrum serapan karakteristik gugus fungsi yang digambarkan sebagai kurva transmitansi (%) terhadap bilangan gelombang (cm-1) (Asa. Faiq Nadiatul Mardiasa et al., 2016). Diagram skematik FTIR digambarkan pada Gambar dibawah ini . Spektrometer FTIR tipikal mencakup sumber, sel sampel, detektor, penguat, konverter A/D, dan komputer. Radiasi dari sumber mencapai detektor setelah melewati interferometer. Sinyal diperkuat dan diubah menjadi sinyal digital oleh konverter A/D dan amplifier, setelah itu sinyal ditransfer ke komputer di mana (6)
transformasi Fourier dilakukan. Gambar dibawah ini menunjukkan diagram skema spektrometer FTIR.
Radiasi inframerah dari sekitar 10,000-100 cm-1 dikirim melalui sampel dengan bagian dari radiasi diserap dan beberapa melewati. Radiasi yang diserap diubah oleh sampel menjadi energi vibrasi atau rotasi. Sinyal yang dihasilkan diperoleh pada detektor adalah spektrum umumnya 4000-400 cm-1 , yang mewakili sidik jari molekul sampel. Setiap molekul memiliki sidik jari yang unik, yang membuat FTIR menjadi alat yang sangat berharga untuk identifikasi kimia (Titus et al., 2019).
Spektrum inframerah (IR) melibatkan studi tentang interaksi antara materi dan medan elektromagnetik diwilayah IR. Diwilayah spektral ini, gelombang EM berpasangan dengan getaran molekuler. Molekul tereksitasi ke keadaan vibrasi yang lebih tinggi dengan menyerap radiasi IR. Frekuensi IR saat diserap akan benar-benar berinteraksi dengan molekul pada frekuensi tertentu. Oleh karena itu spektroskopi IR sangat teknik ampuh yang memberikan informasi sidik jari pada komposisi kimia dari Sampel. Spektrometri FTIR ditemukan sebagai jenis teknik paling analitis yang tersedia di laboratorium (Ramaiah dan Ramesh, 2017).
memperlihatkan prinsip kerja FTIR. Analisis FTIR mirip seperti jika kita mengukur intensitas cahaya matahari atau bulan sebagai fungsi bilangan gelombang. Bilangan gelombang merupakan kebalikan dari panjang gelombang atau warna. Molekul-molekul menyerap cahaya matahari. Perbedaan antara spektrum cahaya matahari yang terlihat dari bumi dengan spektrum sebelum mengenai atmosfer bumi akan menunjukkan kelimpahan gas tertentu dalam atmosfer (Setiabudi et al., 2012)
Gambar 6. Prinsip Kerja Teknik FTIR (Sumber: Setiabudi et al., 2012)
Gambar 7 menunjukkan komponen dasar spektrometer ini, dan secara skematis menunjukkan cara menghasilkan informasi spektroskopi. Radiasi dari sumber polikromatik bertabrakan menjadi pemecah sinar dan dibagi menjadi dua sinar salah satunya dipantulkan ke cermin tetap sementara yang lain dipantulkan ke cermin bergerak (posisi persis dari cermin bergerak ini diukur dengan mini-laser pada kompartemen internal instrumen).
Gambar 7. Sketsa skema fitur penting dari Fourier transform infrared (FTIR) Spektrometer
(Sumber: Ojeda dan Dittrich, 2012)
Setelah direfleksikan pada setiap cermin, sinar bergabung kembali, menghasilkan interferensi konstruktif atau destruktif tergantung pada jarak pemisahan antara cermin bergerak dan cermin statis. Proses ini menghasilkan lagi dua sinar: satu kembali ke sumber listrik dan yang lainnya menuju sampel dan diukur dengan detektor. Informasi ini terakumulasi sebagai interferogram di memori komputer.
Karena kecepatan (biasanya kurang dari 1 detik) dan akurasi tinggi sepanjang proses, ratusan atau ribuan interferogram dapat diakumulasikan, dan kemudian ditambahkan dan diubah melalui transformasi Fourier dalam spektrum transmitansi (atau absorbansi) konvensional terhadap bilangan gelombang (Ojeda dan Dittrich, 2012)
2.12 Uji Absorpsi
Derajat penggembungan merupakan suatu parameter untuk mengetahui terjadinya ikatan polimer sehingga diketahui kekuatan suatu bahan untuk menahan air. Tingkatan atau keteraturan ikatan dalam polimer ditentukan melalui persentase penambahan berat polimer setelah mengalami penggembungan. Jika polimer mengembang (swelling) dalam mediumnya, ini menunjukkan bahwa polimer mampu
mengadsorpsi medium cairnya tanpa larut didalamnya. Kemampuan absorpsi penutup luka yang sesuai dengan kemampuan absorpsi plester komersil yakni 195,6990%. Pengujian air terserap terdiri dari dua uji yaitu :
Uji swelling
Uji swelling dilakukan menggunakan larutan SBF Perilaku pembengkakan film ikatan silang diselidiki dengan cara direndam dalam 20 mL SBF, pH 7 pada suhu ruang 37ºC. Film yang telah dikeringkan dalam cetakan dipotong menjadi beberapa bagian dengan ukuran 1 x1 cm setelah itu ditimbang, kemudian direndam dalam SBF selama 2 jam. lalu permukaan film yang masih dalam keadaan swollen diusap dengan tisu dan kemudian ditimbang berat basahnya segera ditentukan dengan persamaan 1:
Penyerapan air (%) = [(Ww – Wi)/Wi ] x 100 (7) di mana, Ww dan Wi masing-masing mewakili berat basah dan berat kering film.
Uji degradasi
Tes degradasi dilakukan dalam 20 mL larutan SBF pada suhu ruang 37ºC, dilengkapi dengan perendaman membran komposit. Sebelum pengujian, sampel yang sudah dikeringkan pada cetakan film, dibagi menjadi beberapa bagian dengan ukuran 1x1 cm untuk uji degradasi, direndam dengan larutan SBF selama 7 hari atau 168 jam setelah itu kelebihan air dihilangkan dengan menggunakan kertas saring. Setelah prosedur ini, film-film dipindahkan ke oven dan dikeringkan pada suhu 60ºC selama 24 jam sampai massa konstan untuk mengevaluasi kehilangan berat. Sebagai kontrol, film direndam dalam larutan SBF dalam kondisi yang sama tetapi dengan kurun waktu perendaman yang berbeda dengan uji swelling. penurunan berat film ditentukan dengan menggunakan
Persamaan 2:
Penurunan berat film (%) = [(Wi – Wf)/Wi ] x 100 (8) dimana, Wi dan Wf sesuai dengan berat film sebelum dan sesudah degradasi (Asa.
Faiq Nadiatul Mardiasa et al., 2016).
2.13 Uji mekanik
Salah satu pengujian yang digunakan untuk mengetahui sifat mekanik membran adalah uji Tarik. Uji tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa membran dan desain produk karena menghasilkan data kekuatan material.
Pengujian tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar
kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Karena dengan pengujian tarik dapat diukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara perlahan.
Uji Kuat Tarik
Prinsip kuat tarik adalah menghitung besarnya beban tarik maksimum per satuan luas. Kekuatan tarik merupakan gaya tarik maksimum yang dapat ditahan oleh bahan selama pengukuran berlangsung hingga bahan terputus, sehingga kuat tarik dari suatu kasa sangat berpengaruh terhadap kualitas dari bahan tersebut.
Pengujian kekuatan tarik ini nantinya untuk mengetahui seberapa besar nilai kuat tarik paduan yang dihasilkan (Asa. Faiq Nadiatul Mardiasa et al., 2016). Menurut Warastuti (2014). selama proses perpanjangan uji putus dan persentase pertambahan panjang (elastisitas) sampel uji yang dialami akibat tegangan tarik, diukur berdasarkan metoda standar ASTM (american standard testing material) menggunakan alat Instron dengan kecepatan 300 mm/menit. Kekuatan tarik maksimum dan elongasi dihitung sebagai :
Kekuatan tarik maksimum (kg/cm2 ) = P/A (9) dimana :
P = massa (kg) dan A ( 𝑘𝑔
𝑘𝑔/𝑐𝑚2)) = lebar sampel (cm) x tebal sampel (cm) Uji elongation
Elongation adalah suatu deformasi, atau perubahan bentuk yang dialami oleh suatu bahan karena adanya tekanan, sampel mengalami regangan sehingga lebih panjang. Elongation adalah tegangan yang dialami suatu bahan ketika putus (Warastuti, yessy et al., 2013) Kekuatan tarik dan elongasi merupakan parameter fisik yang penting dari membran, mewakili tegangan tarik maksimum selama proses perpanjangan uji putus dan persentase pertambahan panjang (elastisitas) sampel uji yang dialami akibat tegangan tarik, diukur berdasarkan metoda standar ASTM (american standard testing material) menggunakan alat Instron (Erizal. Basril A, dan Yessy.W, 2013).
Elongasi (%) = [Max Load/Gauge] x 100 (10) dimana :
Max Load = Beban Maksimal dan Gauge = pengukur
25 Teknologi Material Bppt) dan analisis data di laboratorium tugas akhir Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Jambi.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. peralatan gelas sebagai tempat penyimpanan, membuat larutan, mengencerkan larutan dan mengukur volume larutan.
2. magnetik stirrer berfungsi sebagai pengaduk larutan spatula berfungsi untuk mengambil bahan dan mengaduk larutan.
3. plastik wrap berfungsi untuk menutupi permukaan bahan yang akan digunakan
4. pipet tetes berfungsi untuk menghisap larutan yang akan diambil.
5. kertas lakmus berfungsi mengukur kadar pH suatu larutan, kertas saring berfungsi memisahkan larutan padat dan cair, mortar berfungsi untuk menghaluskan suatu bahan/sampel.
6. neraca analitik digital untuk menimbang bahan dengan massa/bobot hingga ukuran miligram (mg).
7. tanur/furnace digunakan sebagai pemanas pada suhu tinggi
8. Oven digunakan untuk mengeringkan alat-alat sebelum digunakan dan digunakan untuk mengeringkan bahan dalam keadaan basah
9. X-Ray Diffraction (XRD) berfungsi untuk analisis pola difraksi, mengidentifikasi fasa kristalin yang terbentuk pada sampel, dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran kristal
10. uji tarik berfungsi mengujni kekuatan suatu bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah.
Bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. kerang dara 2. H3PO4 6,9 mL 3. Aquades 300 ml 4. NH4OH 48 ml 5. Asam asetat 2 ml
