BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Resin Komposit
Resin komposit merupakan gabungan atau kombinasi dari dua bahan atau lebih bahan kimia berbeda dengan sifat-sifat unggul atau lebih baik dari bahan itu sendiri.1,2 perkembangan bahan komposit kedokteran gigi dimulai dari akhir tahun 1950-an dan awal 1960-an, ketika bowen memulai percobaan untuk memperkuat resin epoksi dengan partikel bahan pengisi. Kelemahan system epoksi, seperti lamanya pengerasan dan kecenderungan perubahan warna, mendorong bowen mengkombinasikan keunggulan epoksi dan akrilat. Percobaan ini menghasilkan pengembangan molekul bisphenol a Glycidyl methacrylate atau Bis-GMA yang memenuhi persyaratan matriks resin komposit gigi.1 Sejak tahun 1970-an penggunaan resin komposit untuk merestorasi gigi posterior mulai dikembangkan, sehingga resin komposit termaksud bahan restorasi yang baik dan dapat mengembalikan estetis dari gigi.2
2.1.1 Komposisi Resin Komposit 2.1.1.1 Matriks Resin
Bis-GMA, urethane dimetacrylate (UEDMA), dan triethylene glycol
dimetacrylate (TEGDMA) adalah golongan dimetakrilat yang umumnya digunakan
(Gambar 1). BIS-GMA merupakan derivat hasil reaksi antara bisphenol-A dan
glicydiylmetacrylate. Bis-GMA dan urethane dimetacrylate merupakan jenis
Gambar 1. Struktur kimia Bis-GMA, UEDMA, dan TEGDMA.1
2.1.1.2 Partikel Filler atau Bahan Pengisi
Komposit sering digolongkan berdasarkan ukuran rata-rata komponen pengisi bahan utama. Selain jumlah volume bahan pengisi, penyebaran ukuran, dan indeks refraksi, radioopasitas dan kekerasan adalah faktor yang juga penting dalam menentukan sifat dan aplikasi klinis dari resin komposit.1
2.1.1.3 Bahan Pengikat (Coupling Agent)
Bahan pengikat berfungsi untuk mengikat partikel bahan pengisi dengan resin matriks.5 Aplikasi bahan coupling yang tepat dapat meningkatkan sifat mekanis dan fisik serta memberikan lingkungan yang hidophobik untuk meminimalkan penyerapan air resin komposit, serta interfasial yang dihasilkan dapat menyediakan media untuk distribusi tegangan antar partikel-partikel yang berdekatan dan matriks polimer.1,5
Bahan pengikat atau coupling yang paling sering digunakan adalah silene seperti 3- metacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTS) (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.1,3
O OCH 3 ║ │ CH
2=C–C–O–CH2CH2CH2–Si–OCH 3 │ │
CH
3 OCH3
Gambar 2. Ikatan kimia 3-metacryloxypropyltrimethoxysilane.4
2.1.1.4 Inisiator dan Akselerator
Resin komposit dipolimerisasi oleh reaksi kimia dan sinar. Sinar diaktivasi dengan sinar biru dengan panjang gelombang 400-500nm dengan puncak gelombang 465nm yang diserap biasanya oleh foto-sensitizer berupa camphorquinon.
Camphorquinon ditambahkan ke campuran monomer selama proses manufaktur
Komposit metakrilat, radikal bebas yang dihasilkan setelah aktifasi. Reaksi ini dipercepat oleh adanya organik amin yang memiliki ikatan karbon ganda. Amin dan
champorquinon didalam oligomer stabil pada suhu kamar, selama belum terpapar
oleh sinar yang dapat mengaktifkan polimerisasi.3
2.1.1.5 Inhibitor
Monomer dimethacrylate dapat berpolimerisasi secara spontan ketika
disimpan oleh karena itu ditambahkan inhibitor atau bahan penghambat pada system resin. Bila semua bahan penghambat telah dipakai, perpanjangan rantai akan terjadi. Bahan penghambat yang umum dipakai adalah butylated hydroxytoluene (BHT) dengan konsentrasi 0,01% berat.1
2.1.1.6 UV absorber
UV absorber ditambahkan pada komposisi resin komposit untuk
meminimalkan dan meningkatkan stabilitas warna yang diakibatkan oleh oksidasi dengan menyerap radiasi elektromagnetik yang dapat menyebabkan perubahan warna pada resin komposit.1,3
2.1.1.7 Bahan Pigmen
Inorganik oksida yang biasanya ditambahkan dalam jumlah kecil untuk memberikan warna yang cocok dengan warna gigi pada umumnya. Pigmen yang paling umum digunakan adalah pigmen besi.3
2.1.2 Klasifikasi Resin Komposit
2.1.2.1 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel 2.1.2.1.1 Resin Komposit Tradisional (macrofiller)
Resin komposit macrofiller merupakan resin yang berkembang di tahun 1970-an. Resin komposit macrofiller memiliki ukuran partikel filler 20-30μm. Ukuran rata-rata partikel fillernya adalah 8-12μm dengan ukuran 50μm mungkin juga ada. Jumlah filler di dalam resin komposit berkisar 70-80% berdasarkan berat dan 60-65% berdasarkan volume. Filler yang banyak digunakan pada untuk bahan komposit ini adalah butiran quartz.1,3,16
2.1.2.1.2 Resin Komposit Microfiller
Resin komposit microfiller memiliki filler berupa silica koloidal, dengan ukuran partikel dari 0,02-0,04μm. Partikel filler dalam resin komposit sebanyak 50% berdasarkan berat 50% berdasarkan volume. Microfiller resin komposit dikembangkan dengan material yang memiliki kemampuan polish dan estetis yang baik.2,4,16
2.1.2.1.3 Resin Komposit Hibrid
Resin komposit hibrid ada dua macam partikel filler yang berbeda yaitu silica koloidal sebesar 10-20% ukuran berat dan partikel kaca berukuran 0,6-1,0 μm sebesar 75-80% ukuran berat. Sifat fisik dan mekanis komposit ini terletak diantara komposit konvensional dan komposit mikrofiller. Karena permukaannya halus dan kekuatannya baik, komposit ini banyak digunakan untuk tambalan gigi anterior.1,5
2.1.2.1.4 Resin Komposit Mikrohibrid
Setelah berkembang resin komposit hibrid, dikembangkanlah resin komposit mikrohibrid. Mikrohibrid memiliki beberapa jenis ukuran partikel filler. Partikel filler
2.1.2.1.5 Resin Komposit Nanofiller
Nanofiller resin komposit memiliki muatan filler yang tinggi untuk
memperoleh kekuatan dan ketahanan seperti komposit mikrohibrid, memiliki estetis yang baik serta kekuatan dan ketahanan permukaan yang hampir sama dengan komposit microfiller. Komposit nanofiller mengandung partikel filler yang berukuran 0,02-0,1 μm.17
2.1.2.1.6 Resin Komposit Nanohibrid
Nanohibrid resin komposit merupakan salah satu jenis hibrid resin komposit yang mengandung partikel filler yang berukuran 0,005-0,01 μm pada matriks resinnya. Nanohibrid resin komposit dapat dikategorikan sebagai resin komposit universal pertama dimana kemampuan penanganannya dan kemampuan poles didapat dari microfiller komposit, serta kekuatan dan ketahanan pemakaian dari komposit makrohibrid, sehingga nanohibrid resin komposit dapat digunakan sebagai restorasi pada gigi anterior dan sekaligus dapat dipakai sebagai restorasi gigi posterior.18
2.1.2.2 Klasifikasi Berdasarkan Mekanisme Polimerisasi 2.1.2.2.1 Resin Komposit Diaktivasi Secara Kimia
Resin komposit ini dibuat dalam dua bentuk 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 benzoyl peroksida dan membentuk radikal bebas sehingga mekanisme pengerasan dimulai.1
2.1.2.2.2 Resin Komposit Diaktivasi Dengan Sinar
molekul-molekul foto-inisiator atau aktivator amin terdapat dalam pasta tersebut. Bila tidak disinari, maka kedua komponen ini tidak akan bereaksi.1,5
Foto-inisiator yang umum digunakan adalah camphorquinone, dimana memiliki penyerapan berkisar 400 dan 500 nm yang berada pada region biru dari spektrum sinar tampak. Inisiator ini sebesar 0,2% berat atau kurang. Ada juga akselerator amin yang cocok bereaksi dengan champorquinon seperti
dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) sebesar 0,15% berat.1
2.1.2.2.3 Resin Komposit Dual-Cure
Resin komposit dual-cure terdiri dari dua pasta yang mengandung akselerator dan aktivator sinar. Ketika kedua pasta dicampur dan ditempatkan, lalu disinar dengan light cure unit sebagai reaksi pengerasan awal kemudian secara kimia akan melanjutkan reaksi pengerasan pada bagian yang tidak terkena sinar sehingga pengerasan komplit.5
2.1.2.3 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Viskositas 2.1.2.3.1 Resin Komposit Packable
Resin komposit packable memiliki viskositas yang tinggi. Resin ini mengandung filler 66-70% volume. Komposisi filler yang besar dapat mengurangi pengerutan dalam proses polimerisasi. Komposisi filler yang tinggi menyebabkan viskositas resin komposit sehingga sulit mengisi celah kavitas yang kecil.3
2.1.2.3.2 Resin Komposit Flowable
Resin komposit flowable memiliki viskositas yang rendah yang diaktivasi oleh sinar. Resin komposit ini mengandung dimetacrylate resin dan inorganic filler
2.1.3 Sifat-Sifat Resin Komposit
Sama halnya dengan bahan restorasi kedokteran gigi lainnya, resin komposit juga memiliki sifat-sifat. Beberapa sifat fisik dan mekanik merupakan sifat resin komposit yang sangat penting untuk diketahui, antara lain sebagai berikut:
2.1.3.1Sifat Fisik Resin Kompoit
a. Polymerization Shrinkage
Pengukuran shrinkage menghasilkan perkembangan tekanan sebesar 13 MPa antara komposit dan struktur gigi. 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. Nilai shrinkage tergantung pada metode yang digunakan. Pengukuran polymerization shrinkage pada komposit universal
low-shrinkage diukur dengan variasi pycnometer dari 0,9%-1,8%, sedangkan
low-shrinkage flowable dari 2,4%-2,5%.3 b. Sifat Termal
Koefisien termal ekspansi untuk resin komposit yaitu 92,8x10-6/oC. Stress
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.2,3
c. Penyerapan Air
d. Kelarutan
Kelarutan air resin komposit bervariasi antara 0,25-2,5 mg/mm3, intensitas cahaya dan durasi yang tidak memadai mengakibatkan tidak memadainya polimerisasi terutama pada partikel terdalam dari permukaan. Silikon merupakan ion yang terbanyak keluar selama 30 hari pertama perendaman dan akan berkurang seiring bertambahnya waktu perendaman. Boron, barium dan strontium juga dapat keluar dari resin komposit yang direndam di dalam air.3
e. Kestabilan Warna
Stabilitas warna sangat penting pada kualitas estetik restorasi resin komposit. Stress atau retak pada polimer matriks dan sebagian bahan pengisi resin adalah hasil dari hidrolisis yang cenderung akan meningkatkan opasitas dan mengubah penampilan. Perubahan warna dapat terjadi karena oksidasi dan hasil dari pertukaran dalam matriks polimer dan interaksinya dengan bahan polimer dan inisiator atau akselerator.3,4
Stabilitas warna resin komposit saat ini telah diteliti dengan paparan UV dan suhu yang tinggi 70oC dan perendaman dalam berbagai noda seperti kopi, teh,
cranberry, anggur merah dan minyak wijen.3 f. Kekasaran Permukaan
Kekasaran permukaan merupakan ukuran dari tekstur permukaan yang tidak teratur. kekasaran permukaan dipengaruhi oleh ukuran filler, finishing, polishing dan pemakaian. Ukuran filler yang bervariasi yaitu mulai dari 0,02-12 mikron, sehingga akan mempengaruhi kekasaran dari bahan tersebut terutama sifat fisik dan mekanik resin komposit. Semakin besar ukuran filler maka akan semakin kasar permukaaan resin komposit, dan begitu juga sebaliknya bila ukuran filler kecil maka permukaan resin komposit akan lebih halus.5,6
Untuk mendapatkan permukaan dari bahan tambalan resin komposit yang halus maka diperlukan proses finishing dan polishing. Proses finishing dan polishing
Proses perubahan kekasaran resin komposit karena pemakaian bisa terjadi karena proses mastikasi, makanan, minuman dan alat atau bahan pembersih. Makanan dan minuman yang bersifat asam (buah, citrus drink, dan soft drink) biasanya cenderung membuat resin komposit menjadi lebih kasar. Bahan abrasif yang ada dalam pasta gigi yang dipakai dalam waktu yang lama dapat juga menyebabkan peningkatan kekasaran permukaan bahan restorasi.11
Kekasaran permukaan adalah ukuran ketidak teraturan dari permukaan yang telah diproses akhir dan diukur dengan satuan mikrometer (μm). Kekasaran permukaan dihitung sebagai devisi rata-rata aritmatika dari dasar permukaan kepuncak permukaan tertentu. Kekasaran permukaan diukur dengan metode tanpa sentuhan bisa menggunakan alat Atomic Force Microscope (AFM) sedangkan metode sentuhan dilakukan dengan menggunakan alat profilometer (gambar 3).14,19
Gambar 3. Profilometer.20
Profilometer memiliki diamond stylus, tip radius, tip angle dan memiliki kecepatan serta gaya. Kemudian dibaca dengan rekaman surfecordex. Setiap sampel ditempatkan dalam alat clamp (capitan) dan stilus, lalu diletakkan dipermukaan sampel dan alat dijalankan 2 mm, pada bagian pertama permukaan sampel dalam μm lalu diukur lagi pada bagian permukaan lain misalnya pada putaran 450 dan 900 atau pada bagian lain yang sudah ditandai. Nilai rata-rata yang direkam dari rata-rata ketiga bagian permukaan itulah yang diambil sebagai nilai kekasaran permukaan dilakukan sebelum dan sesudah penyikatan gigi.14
2.1.3.2Sifat Mekanik Resin Komposit a. Kekuatan
Kekuatan merupakan kemampuan suatu bahan untuk menahan tekanan yang diberikan kepadanya tanpa terjadinya kerusakan. Kekuatan terdiri dari kekuatan kompresi (compressive strength), kekuatan tarik (tensile strength) dan modulus elastik. Setiap resin komposit memiliki kekuatan yang berbeda-beda yang dapat dilihat dari tabel berikut ini :1
Tabel 1: sifat bahan resin komposit1
b. Kekerasan Permukaan
Kekerasan resin komposit mulai dari 22-80kg/mm.2,4 Kekerasan permukaan dental material bisa menjadi alat untuk mengetahui teknik dan hasil nilai kekerasan bisa digunakan untuk membandingkan komposit yang berbeda. Kekasaran menjadi indikator terbaik dari ketahanan pemakaian resin komposit.4
Sifat Kekuatan kompresi (MPa) 250-300 250-350 300-350
Kekuatan tarik (MPa) 50-65 30-50 70-90
2.2 Pasta Gigi (Dentifrices)
Menurut Webster, istilah dentifrices berasal dari dens (gigi) dan fricare
(menggosok), secara sederhana dentifrices diartikan sebagai campuran yang digunakan bersama sikat gigi untuk membersihkan gigi atau secara singkat disebut pasta gigi. Pasta gigi biasanya berbentuk pasta dan ada juga dalam bentuk tepung, gel atau cairan yang beredar dipasaran untuk kebutuhan kosmetik atau terapeutik.10,22
Pasta gigi dibuat dengan tujuan untuk membersihkan gigi dari sisa-sisa makanan atau minuman menjaga kesehatan gigi dan gusi, serta menghambat pertumbuhan kuman-kuman dan memberi rasa segar.9
2.2.1 Kandungan Utama Pasta Gigi
Kandungan utama yang terdapat dalam pasta gigi yaitu: a. Bahan Abrasif (20-40%)
Bahan abrasif pada pasta gigi umumnya berbentuk bubuk pembersih yang dapat memoles dan menghilangkan stein dan plak. Bentuk dan jumlahnya dalam pasta gigi membantu untuk menambah kekentalan pasta gigi. Bahan abrasif antara lain hydrated silica, silica, aluminium oxide, calcium carbonat, dikalsium fosfat,
sodium bicarbonate dan perlite banyak digunakan dalam pasta gigi
pemutih.9,10,12,22,23 Silica dan hydrated silica merupakan bahan abrasif yang berfungsi dapat mencegah pembentukan noda dan menghilangkan noda pada permukaan gigi.12 sodium bikarbonat juga dapat mengubah virulensi bakteri yang menyebabkan kerusakan gigi dan dapat mencegah karies dengan mengurangi kelarutan enamel dan meningkatkan remineralisasi enamel.23
Di klaim bahwa pasta gigi yang mengandung konsentrasi sodium bikarbonat
lebih efektif dalam menghilangkan noda entrinsik gigi dari pada mereka yang tidak mengandung sodium bikarbonat.23
Perlite merupakan batuan yang mengandung silica dan batuan tersebut
merupakan bahan abrasif yang sering digunakan pada pasta gigi yang berfungsi menghilangkan noda pada permukaan gigi.9,10,23
Collins dkk, (2005) dalam penelitiannya adanya hasil yang signifikan
hilangnya noda pada gigi selama dua minggu dengan pasta gigi yang mengandung
calcium karbonat dan perlite.23
b. Air ( 20-40%)
Air dalam pasta gigi berfungsi sebagai pelarut.10
c. Humectants atau bahan pelembab (20-40%)
Humectants adalah menjaga kelembaban dan memberikan tekstur pada pasta gigi. Bahan humectan yang sering digunakan adalah glycerin.22
2.2.2 Kandungan Tambahan Pasta Gigi Kandungan tambahan dalam pasta gigi yaitu10: a. Deterjent atau Surfactan (1-2%)
Bahan detergen yang banyak digunakan adalah sodium lauril sulfat (SLS) karena stabil dan mempunyai sifat anti bakteri dan tegangan permukaan yang rendah sehingga memudahkan pasta gigi mengalir membasahi gigi.
b. Bahan penambah rasa (2%)
Bahan penambah rasa yang baru dikembangkan adalah xylitol karena bersifat antikariogenik dan juga antikaries sehingga memungkinkan terjadinya remineralisasi bila digunakan pada karies dini.
c. Bahan Terapeutik (5%)
Bahan terapeutik yang biasa ditambahkan dalam pasta gigi adalah fluoride, bahan desentisasi, bahan anti tar-tar, bahan anti mikroba, bahan pemutih dan bahan pengawet.
Manfaat masing-masing bahan terapeutik yaitu:
1. Flouride
fluoride yang terdapat pada pasta gigi adalah stannous fluoride, sodium fluoride dan
sodium monoflorofosfat.22
2. Bahan Desentisasi
Jenis bahan desensitisasi adalah bahan yang digunakan untuk perawatan hipersensitif dentin. Bahan ini yang paling sering digunakan pada pasta gigi adalah
potassium citrate yang dapat memblok transmisi nyeri diantara sel saraf dan
stronsium chloride yang menghambat tubulus dentin.22 3. Bahan anti tar-tar
Bahan anti tar-tar digunakan untuk dapat menghilangkan tar dan juga mempermudah sirkulasi darah dalam gusi.10
4. Bahan anti mikroba
Bahan anti mikroba digunakan untuk membunuh dan menghambat pertumbuhan bakteri misalnya zinc citrate, zinc phosphate.22
5. Bahan Pemutih
Pasta gigi ini disebut juga whitening. Biasanya pasta gigi pemutih mengandung peroksida dan karbamid peroksida. Contohnya Colgate dan Sensodye
Gentle Whitening. Pasta gigi pemutih masih diperdebatkan penggunaannya dirumah,
karena sebaiknya tidak berharap banyak pada pasta gigi pemutih karena pemutihan gigi yang sebenarnya dapat dilakukan dokter gigi.10,22
6. Bahan pengawet
2.5 Kerangka Konsep
Calcium carbonat Hydrated silica
perlite
Resin komposit nanohibrid
Kekasaran permukaan
Efek abrasif Sifat Fisik
Silica Hydrated silica Sodium bicarbonat
Pasta Gigi
