BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Komposit
Resin komposit adalah bahan restorasi yang sering digunakan di bidang kedokteran gigi karena memiliki estetis yang baik, bebas merkuri, kuat dan melekat secara mekanis ke struktur gigi. Istilah bahan komposit dapat diartikan sebagai gabungan dari dua atau lebih bahan yang berbeda dengan sifat-sifat yang unggul atau lebih baik dari pada bahan itu sendiri. Sejak tahun 1960 resin komposit ditemukan dan menggantikan akrilik dan bahan restorasi silikat semen. Resin komposit memiliki permukaan yang halus dan translusensi terbaik dari setiap bahan restorasi estetik langsung sehingga menunjukkan tingkat estetika, kekuatan dan keawetan yang sangat baik.2,14,15
2.1.1 Komposisi Resin Komposit 2.1.1.1 Resin Matriks
Bis-GMA merupakan derivat hasil reaksi bisphenol-A dan glycidylmethacrylate,
Gambar 1. Struktur kimia Bis-GMA, UEDMA, dan TEGDMA.
2.1.1.2 Partikel Bahan Pengisi
Partikel bahan pengisi (filler) adalah material anorganik yang ditambahkan pada matriks resin. Penambahan partikel bahan pengisi ke dalam resin matriks secara signifikan akan meningkatkan sifat mekanis seperti kekuatan, kekakuan, kekerasan, dan ketahanan abrasi atau pemakaian. Partikel bahan pengisi ditambahkan juga untuk mengontrol serta mengurangi pengerutan yang terjadi akibat polimerisasi matriks resin. Faktor-faktor yang penting lainnya yang menentukan sifat dan aplikasi klinis komposit adalah jumlah bahan pengisi yang ditambahkan, ukuran partikel dan distribusinya, radiopak dan kekerasan. Filler yang digunakan dalam resin komposit adalah partikel silika anorganik. Silika anorganik dalam resin komposit antara lain
2.1.1.3 Bahan Pengikat (Coupling Agent)
Untuk menciptakan ikatan yang kuat antara matriks resin dan partikel bahan pengisi diperlukan bahan pengikat (coupling agent). Bahan pengikat adalah bahan interfasial yang menyatukan matriks resin dan filler, bahan ini berfungsi untuk mengikat filler ke matriks dan juga sebagai bahan stress absorber yang akan meneruskan tekanan dari matriks ke partikel pengisi.
Adapun kegunaannya yaitu untuk meningkatkan sifat mekanis dan fisik resin dan untuk menstabilkan hidrolitik dengan pencegahan air. Ikatan ini akan berkurang ketika komposit menyerap air dari penetrasi bahan pengisi resin. Bahan pengikat yang paling sering digunakan adalah silene (3- metacryloxypropyltrimethoxysilane) (Gambar 2). Selain itu, zirconates dan titanates juga sering digunakan. Peran
coupling yang tepat dengan bantuan organosilan sangat penting terhadap penampilan klinis dari resin komposit.
2,19,20
2,21
Gambar 2. Ikatan kimia 3-metacryloxypropyltrimethoxysilane.
2.1.1.4 Sistem Aktivator dan Inisiator
2.1.1.5 Bahan Tambahan Lain
Terdapat bahan tambahan lain yang ditambah dalam resin komposit yaitu penghambat dan modifier optik.
2.1.1.5.1 Penghambat (Inhibitor)
Penghambat digunakan untuk meminimalkan atau mencegah polimerisasi spontan dari monomer. Penghambat ini mempunyai potensi yang kuat dengan radikal bebas dimana bila radikal bebas terbentuk, bahan penghambat akan bereaksi dengan radikal bebas dan kemudian menghambat perpanjangan rantai dengan mengakhiri kemampuan radikal bebas untuk mengawali proses polimerisasi. Bahan penghambat yang umum dipakai adalah butylated hydroxytoluene dengan konsentrasi 0,01%.2
2.1.1.5.2 Modifier Optik
Bahan tambahan modifier optik juga digunakan untuk menyesuaikan warna gigi. Resin komposit harus memiliki warna visual (shading) dan translusensi yang dapat menyerupai struktur gigi. Warna dapat diperoleh dengan menambahkan pigmen yang berbeda seperti oksida logam. Translusensi dibuat untuk menyesuaikan dengan warna email dan dentin.2
2.1.2 Sifat-Sifat Resin Komposit
Sama halnya dengan bahan restorasi kedokteran gigi lainnya, resin komposit juga memiliki sifat. Beberapa sifat fisik dan mekanik merupakan sifat resin komposit yang sangat penting untuk diketahui, antara lain sebagai berikut:
2.1.2.1 Sifat Mekanik Resin Komposit a. Kekuatan (Strength)
b. Kekerasan (Hardness)
Kekerasan adalah suatu ketahanan bahan terhadap deformasi tekanan yang diberikan padanya. Kekerasan bisa menjadi indikator dari ketahanan resin komposit. Kekerasan resin komposit mulai dari 22-80 kg/mm.16,19
2.1.2.2 Sifat Fisik Resin Komposit a. Polymerization Shrinkage
Stress yang parah dapat mempengaruhi ikatan antara komposit dan gigi yang mengarah pada terbentuknya celah yang sangat kecil dimana dapat menyebabkan saliva dan mikroorganisme masuk dan dapat menyebabkan karies rekuren dan noda tipis. Pengukuran polymerization shrinkage pada komposit universal low-shrinkage
diukur dengan variasi pcynometer dari 0,9%-1,8%, sedangkan low-shrinkage flowable dari 2,4%-2,5%. Pengukuran shrinkage menghasilkan perkembangan tekanan sebesar 13 Mpa antara komposit dan struktur gigi.
b. Sifat Termal
17
Sifat termal memberikan tekanan tambahan pada struktur gigi, walaupun keseluruhan restorasi tidak akan mencapai keseimbangan termal saat mendapatkan stimulus panas atau dingin, proses yang berulang-ulang akan menyebabkan kegagalan awal bonding dan material akan fatigue. Namun komposit tidak memberikan reaksi pada stimulus termal secepat gigi asli dan hal ini tidak menjadi masalah pada klinis. Koefisien termal ekspansi untuk resin komposit yaitu 92,8×10 ֿ◌P
6
P
/˚C.P 16,17
c. Penyerapan Air
Penyerapan air adalah jumlah air yang diserap oleh resin komposit ketika direndam dalam air dalam jangka waktu tertentu. Kemampuan resin komposit dalam menyerap air tergantung pada matriks resin dan filler. Sifat penyerapan air ini dapat mempengaruhi permukaan dari tambalan resin komposit. Jumlah air yang dapat diserap resin komposit adalah 40-45µm/mm.P
17,19
d. Kelarutan
berkurang seiring bertambahnya waktu perendaman. Boron, barium dan strontium juga dapat keluar dari resin komposit yang direndam didalam air.
e. Kestabilan Warna
17
Stabilitas warna sangat penting pada kualitas estetik restorasi resin komposit. Perubahan warna dapat terjadi dengan oksidasi dan akibat dari pertukaran air dalam matriks polimer. Stabilitas warna resin komposit saat ini telah diteliti dengan paparan UV dan suhu yang tinggi 70˚C dan perendaman dalam berbagai noda seperti kopi, teh, cranberry, anggur merah dan minyak wijen.
f. Kekasaran Permukaan
17,19
Kualitas permukaan restorasi gigi merupakan faktor penting dalam menentukan keberhasilan restorasi. Kekasaran permukaan resin komposit ditentukan oleh ukuran, kekerasan dan jumlah partikel filler, dan juga mempengaruhi sifat mekanik dari bahan.22 Kekasaran permukaan merupakan ukuran dari tekstur permukaan yang tidak teratur. Ukuran bahan pengisi yang bervariasi yaitu mulai dari 0,002-12µ m akan mempengaruhi kekasaran dari bahan restorasi terutama sifat fisik dan mekanik resin komposit. Semakin besar ukuran filler maka akan semakin kasar permukaan resin komposit, dan begitu juga sebaliknya bila ukuran filler kecil maka permukaan resin komposit akan lebih halus. Untuk mendapatkan permukaan dari bahan tambalan resin komposit yang halus maka diperlukan proses finishing dan polishing yang bertujuan untuk menghilangkan goresan akibat proses instumentasi dan mengurangi kekasaran permukaan resin komposit.
Proses perubahan kekasaran resin komposit karena pemakaian bisa terjadi karena proses mastikasi, makanan, minuman dan alat atau bahan pembersih rongga mulut. Bahan abrasif yang ada di dalam pasta gigi yang dipakai dalam waktu yang lama dapat juga menyebabkan peningkatan kekasaran permukaan bahan restorasi.
20,23
24
Pengukuran kekasaran permukaan (Ra) diukur dengan menggunakan surface profilometer (gambar 3). Profilometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur suatu kekasaran permukaan suatu bahan. Pengukurannya dengan cara ujung jarum diletakkan pada setiap spesimen yang akan diukur dan nilai kekasaran dapat diperoleh.14,22,25
Gambar 3. Profilometer
Profilometer memiliki diamond stylus, trip radius, tip angle dan memiliki kecepatan serta gaya. Kemudian dibaca dengan rekaman surfecordex dan setiap sampel ditempatkan dalam alat clamp (capitan) dan stilus, lalu diletakkan dipermukaan sampel dan alat dijalankan 2 mm, pada bagian pertama permukaan sampel dalam µ m lalu diukur lagi pada bagian lainnya misalnya pada putaran 45º dan 90º atau pada bagian lain yang sudah ditandai. Nilai yang direkam dari rata-rata ketiga bagian permukaan ini diambil sebagai nilai kekasaran permukaan dilakukan sebelum dan sesudah penyikatan gigi.22,25
2.1.2.3 Sifat Optik Resin Komposit 2.1.2.3.1 Radiopacity
menggunakan zirkonia nanomerik (5-7 nm) atau dengan memasukkan zirkonia di dalam nanocluster bersama dengan silika.20
2.1.2.4 Sifat Biologis Resin Komposit
Hampir semua komponen utama dari resin komposit (Bis-GMA, TEGDMA dan UDMA) bersifat sitotoksik. Organisasi Internasional Standardisasi (ISO) membuat pengujian toksisitas bahan material kedokteran gigi dengan merendam bahan komposit di dalam berbagai medium berair dan organik untuk melihat respon biologis dari bahan komposit.20
2.1.3 Reaksi Polimerisasi Resin Komposit
Proses polimerisasi terjadi dalam tiga tahapan yaitu inisiasi dimana molekul besar terurai karena proses panas menjadi radikal bebas. Proses pembebasan tersebut menggunakan sinar tampak yang dimulai dengan panjang gelombang 460-485 nm. Tahap kedua adalah propagasi, pada tahap ini monomer yang diaktifkan akan saling berikatan sehingga tercapai polimer dengan jumlah monomer tertentu. Tahap terakhir adalah terminasi, dimana rantai membentuk molekul yang stabil.26
2.1.4 Klasifikasi Resin Komposit
Sejumlah sistem klasifikasi telah digunakan untuk komposit berbasis resin. Jenis-jenis resin komposit dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran bahan pengisi, viskositas dan polimerisasi.
2.1.4.1. Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel 2.1.4.1.1 Resin Komposit Hibrid
2.1.4.1.2 Resin Komposit Mikrohibrid
Setelah berkembang resin komposit hybrid, dikembangkanlah resin komposit mikrohibrid. Mikrohibrid memiliki beberapa jenis ukuran partikel filler. Partikel filler
dapat berupa butiran kaca atau quartz dengan ukuran 2-4µ m ditambah 5-15% partikel
microfine berukuran 0,04-1µm.19
2.1.4.1.3 Resin Komposit Nanohibrid
Resin komposit nanohibrid merupakan campuran dari resin komposit nanofiller
dan microfiller. Resin komposit ini mengandung partikel yang berukuran 0,005-0,01 µ m pada matriks resinnya. Resin komposit nanohibrid dapat dikategorikan sebagai resin komposit dengan kemampuan penanganan dan kemampuan poles dari
microfiller komposit sehingga dapat digunakan sebagai restorasi pada bagian anterior dan posterior.28 Bahan ini memiliki ketahanan pemakaian yang cukup bagus karena ukuran partikelnya yang kecil dan memiliki compressive strength yang bagus sehingga dapat digunakan sebagai bahan tambalan pada gigi posterior dengan tekanan yang besar. Kelemahan bahan ini yaitu polimerisasi shrinkage yang masih ada sehingga operator harus memiliki teknik yang baik.29
2.1.4.1.4 Resin Komposit Macrofiller
Resin komposit macrofiller disebut juga dengan resin komposit konvesional atau resin komposit tradisional. Resin komposit ini dikembangkan sejak tahun 1970-an. Resin komposit macrofiller memiliki ukuran partikel filler 20-30µm. Ukuran rata-rata partikel filler 8-12µ m, tetapi partikel sebesar 50µ m dapat ditemukan juga. Bahan ini mempunyai permukaan yang kasar dan cenderung berubah warna.2,17,29
2.1.4.1.5 Resin Komposit Microfiller
kecil, komposit ini memiliki ikatan yang lemah sehingga kekuatannya rendah, tetapi memiliki estetis yang bagus dan permukaan yang halus.2,16,17
2.1.4.1.6 Resin Komposit Nanofiller
Resin komposit nanofiller memiliki bahan pengisi yang tinggi, memiliki estetis yang baik, serta kekuatan dan ketahanan yang hampir sama dengan microfiller. Resin komposit nanofiller disebut juga dengan nanocomposite dengan sistem partikel bahan pengisinya adalah kombinasi antara silica nanofiller dengan ukuran partikel utama 20-70 nm dan zirconia silica nanocluster dengan diameter 0,6-1,4µm.
Resin komposit nanofiller memiliki ukuran partikel yang lebih kecil memungkinkan hasil pemolesan yang lebih rapi dan lebih halus dari pada resin komposit dengan ukuran partikel yang lebih besar. Resin komposit ini juga memiliki sifat fisis yang mirip dengan resin komposit hibrid sehingga diindikasikan untuk restorasi gigi posterior dengan tekanan kunyah yang besar.
18,30
14,31
2.1.4.2 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Viskositas 2.1.4.2.1 Resin Komposit Packable
Resin komposit ini disebut juga sebagai resin komposit condensable. Resin komposit ini memiliki viskositas yang tinggi. Resin ini mengandung muatan filler
sebanyak 66-70% volume. Komposisi filler yang tinggi menyebabkan viskositas resin komposit sehingga resin komposit ini menjadi kental dan sulit mengatasi celah kavitas yang kecil. Sebaliknya, dengan semakin besarnya komposisi filler akan dapat mengurangi pengerutan selama polimerisasi.14,17,19
2.1.4.2.2 Resin Komposit Flowable
2.1.4.3 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Mekanisme Polimerisasi 2.1.4.3.1 Resin Komposit Diaktivasi Secara Kimia
Resin komposit ini disebut juga resin komposit self-cured, yang terdiri dari dua pasta yaitu base dan catalyst. Salah satu pasta mengandung inisiator benzoyl peroksida (BP) dan yang lainnya mengandung aktivator tertiary amine (N,N-
dimethyl-p-toluidin). Jika kedua pasta dicampur amine akan bereaksi dengan benxoyl peroksida dan membentuk radikal bebas sehingga mekanisme pengerasan dimulai.2,16,17
2.1.4.3.2 Resin Komposit Diaktivasi Dengan Sinar
Bahan resin komposit yang dipolimerisasi dengan sinar dipasarkan dalam bentuk pasta dalam sebuah tube.16 Sistem pertama yang diaktifkan dengan sinar menggunakan sinar UV untuk merangsang radikal bebas.17 Sistem pembentukan radikal bebas yang terdiri atas molekul-molekul atau aktivator amin terdapat dalam pasta tersebut. Bila tidak disinari, maka kedua komponen ini tidak akan bereaksi. Foto-inisiator yang umum digunakan adalah camphorquinone, dimana memiliki penyerapan berkisar 400-500 nm yang berada pada region biru dari spektrum sinar tampak. Inisiator ini sebesar 0,2% berat atau kurang dan akselerator amin yang cocok bereaksi dengan champorquinone seperti dimethylaminoethyl methacrylate
(DMAEMA) sebesar 0,15% berat. 2,20
2.1.4.3.3 Resin Komposit Diaktivasi Oleh Sinar dan Dilanjutkan Secara Kimia
komposit di dalam saluran akar yang tidak sampai ke dasar sehingga resin komposit tersebut beraktivasi secara kimia dengan sendirinya.19
2.2. Coating Pada Resin Komposit
Berbagai metode dalam studi telah ditemukan untuk meminimalkan terjadinya kebocoran mikro pada permukaan gigi atau restorasi. Bahan pelindung permukaan dapat menjadi alternatif untuk tujuan tersebut. Bahan pelindung permukaan adalah bahan polimerisasi yang mengandung formulasi yang ditingkatkan termasuk unfilled
resin dan monomer dengan molekul rendah (bisphenol-a glycidyl methacrylate,
urethane dimethacrylate, dan 3-ethylene glycol dimethacrylate) serta photoinitiators yang sangat efisien dan bahan lainnya.10
2.2.1 Surface Coat
Bahan pelindung permukaan diaplikasikan diatas permukaan bahan restorasi, bahan tersebut menutupi microdefects sehingga dapat mengurangi kebocoran mikro dengan meningkatkan perlindungan di permukaan. Penelitian in vitro telah mengungkapkan bahwa viskositas rendah, tingkat aliran tinggi, dan kemampuan membasahi yang tinggi merupakan persyaratan penting untuk memberikan penetrasi ke permukaan mikro dan menjadi kinerja klinis yang baik untuk bahan pelindung permukaan.
Belakangan ini, bahan pelindung resin komposit diperkenalkan. Bahan ini menawarkan beberapa kemajuan dalam penggunaannya seperti lebih menghemat waktu, mudah dalam pengaplikasian, menghasilkan proteksi tambahan pada permukaan resin komposit sehingga permukaan lebih bagus, resistensi baik terhadap keausan, pewarnaan dan pembentukan plak.
10
9
menembus ke microgaps di permukaan restorasi.10 Selain itu, bahan pelindung juga bertindak sebagai bahan kimia yang dapat mengurangi kekasaran permukaan.25
2.2.2 Bonding Agent
Dalam kedokteran gigi, teknik etsa dianggap sebagai standar yang bagus dari kekuatan ikatan perekat untuk enamel. Teknik total etch adalah alternatif yang disukai karena telah terbukti menghasilkan ikatan kuat dengan enamel. Total etch
menciptakan lapisan tipis pada pembentukan beberapa ikatan kimia antara kelompok monomer dan kalsium ion dari apatit hidroksil. Kinerja adhesi total etch penting secara klinis pada bonding agent.
Beberapa perubahan terjadi pada resin komposit akibat penuaan yang dapat mempengaruhi keberhasilan prosedur perbaikan seperti penyerapan air, degradasi kimia dan menyebabkan konsistensi rendah. Perbaikan komposit tidak dapat efektif tanpa perawatan permukaan resin komposit yang memadai. Baru-baru ini metode perbaikan permukaan dengan penggunaan bonding dapat berpengaruh untuk menambah kekuatan perbaikan ikatan. Bonding agent dapat memperbaiki permukaan dan ikatan kimia dengan perkembangan komposit baru.
32
Bonding agent merupakan unfilled resin yang berisi matriks resin dari resin komposit, diencerkan dengan monomer lain untuk menurunkan viskositas. Bahan ini berfungsi untuk menggantikan ikatan agen untuk dentin juga. Pada generasi kelima,
bonding agent merupakan perekat ikatan tunggal. Berbeda dengan generasi sebelumnya, sistem ini lebih sederhana untuk digunakan karena hanya menggunakan satu langkah aplikasi saja, misalnya pada 3M Single Bond, One Step (BISCO), Prime and Bond (Dentsply).
33
Sistem yang terkandung didalamnya yaitu Ferric oxalate-NPG-GMA system,
Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) plus gluteraldehyde, BIS-GMA plus HEMA, 4-
Methyloxyethyltrimellitic acid (4-META), Polyurethanes dan Polyacrylic acids. Indikasi penggunaan pada bonding agent adalah sebagai ikatan komposit untuk struktur gigi, ikatan komposit untuk porselen dan berbagai logam seperti amalgam,
dasar logam dan paduan metal alloy, desensitisasi dentin atau permukaan akar dan ikatan veneer porselen.16
2.3 Proses Penyikatan
Plak dapat disingkirkan secara mekanis maupun kemis. Menyikat gigi dengan menggunakan sikat gigi adalah bentuk penyingkiran plak secara mekanis. Pada tahun 1780, William Addis memperkenalkan “the first effective brush” yang diartikan sebagai sikat gigi pertama yang efektif. Sekarang sudah banyak tersedia sikat gigi dengan berbagai ukuran, bentuk, tekstur dan desain dengan berbagai derajat kekerasan dari bulu sikat.
Ada dua jenis sikat gigi yaitu, manual dan elektrik. Sikat gigi manual terdiri atas kepala sikat (head), bulu sikat (bristle) dan tangkai atau pegangannya (handle). Umumnya kepala sikat bervariasi, bentuknya ada yang segiempat, oval segitiga atau trapesium agar bisa disesuaikan dengan anatomi individu yang berbeda. Pada sikat gigi elektrik, kebanyakan kepala sikatnya lebih kecil dari sikat gigi manual dan biasanya dapat dibuka-buka untuk diganti. Menurut Yankell, kepala sikat gigi elektrik mengikuti tiga pola dasar pada waktu dipasang yaitu resiprokal (gerakan maju mundur), arcuate (gerakan ke atas bawah) dan elips (kombinasi resiprokal dan
arcuate). Banyak penelitian yang membuktikan bahwa sikat gigi elektrik lebih efektif daripada sikat gigi manual dalam menyingkirkan plak.
6
American Dental Association (ADA) menyatakan bahwa menyikat gigi secara teratur minimal dua kali sehari yaitu pada pagi hari setelah sarapan dan sebelum tidur malam dapat menyingkirkan plak secara sempurna sehingga tidak menimbulkan efek didalam rongga mulut dengan lama menyikat gigi kira-kira 1 menit tetapi ada juga yang melaporkan 2-2,5 menit. Webster menemukan istilah dentifrices yang diartikan sebagai campuran yang digunakan bersama sikat gigi untuk membersihkan gigi atau disebut dengan pasta gigi.
6
Pasta gigi di pasaran tersedia dalam bentuk pasta atau gel dan semuanya dijual untuk kebutuhan kosmetik atau terapeutik. Pasta gigi digunakan untuk menghilangkan stein ekstrinsik akibat rokok, makanan, teh atau kopi pada permukaan
gigi. Umumnya pasta gigi mengandung bahan abrasif 20-40%, air 20-40%, pelembab (humectant) 20-40%, detergen 1-2%, bahan pengikat (binding agent) 2%, bahan penyegar ±2%, bahan pemanis ±2%, bahan terapeutik ±5% dan pewarna <1%.6 Kandungan bahan abrasif seperti calcium carbonate, perlite, hydrated silica dan
