LAPORAN PRAKTIKUM ILMU MATERIAL II Topik
: Resin Komposit
Grup
: A-8
Tanggal Praktikum
: Rabu, 23 Oktober 2013
Pembimbing
: Dr. Elly Munadziroh, drg., Msi
Penyusun :
Firsta Maulidya Yasmin
021211131043
Nisrina Hasna Nabila
021211131044
Amelia Kristanti
021211131045
Dita Rana Widati
021211131046
Wilda Safira
021211131047
DEPARTEMEN MATERIAL KEDOKTERAN GIGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2013
1. Tujuan Praktikum
1. Mahasiswa mampu melakukan manipulasi komposit secara tepat. 2. Mahasiswa mampu mengetahui perbedaan kekerasan hasil polimerisasi resin komposit berdasarkan pengamatan hasil percobaan 2. Alat dan Bahan 2.1 Bahan :
a. Resin komposit aktivasi sinar tampak (light activated resin composite), bentuk sediaan pasta tunggal. Merk : Solare (Asia), pabrik: GC Corporation b. Vaselin 2.2 Alat :
a. Cetakan teflon diameter 2 mm, tebal 5 mm, dan tebal 8 mm b. Plat kaca c. Celluloid strip d. Plastic filling e. Light Curing unit f.
Sonde
3. Cara kerja
Untuk cetakan teflon tinggi 2 mm, dilakukan penyinaran dengan jarak 0 mm dan 10 mm. Untuk cetakan teflon tinggi 5 mm, dilakukan penyinaran dengan jarak 0 mm dan 10 mm. Untuk cetakan teflon tinggi 8 mm, dilakukan penyinaran dengan jarak 0 mm. a. Permukaan cetakan teflon diulas dengan vaselin, kemudian diletakkan di atas lempeng kaca yang sudah dilapisi celluloid strip. strip. b. Bahan tumpatan resin komposit dikeluarkan dari tube, kemudian dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam cetakan teflon tinggi 2 mm memakai plastic memakai plastic filling , hingga cetakan terisi penuh dengan resin komposit tanpa ada rongga.
Gambar 1. Resin komposit dikeluarkan dari tube dan dimasukkan ke dalam cetakan c. Intensitas sinar dicek dengan cure light meter (antara 400-500 nm) sebelum light curing halogen halogen digunakan. Bila menggunakan LED, LED, intensitas sinar dicek dengan light tip tip ditempelkan pada perangkat yang tersedia.
Gambar 2. Intensitas sinar LED sinar LED dicek dicek d. Celluloid strip strip diletakkan di atas cetakan teflon yang telah diisi resin komposit, kemudian diberi pemberat 1 kg selama 30 menit, ujung alat curing (light (light tip) tip) ditempelkan pada celluloid strip dan strip dan disinari selama 2040 detik.
Gambar 3. Cetakan disinari dengan LED dengan LED selama selama 20 detik. e. Resin komposit yang telah berpolimerisasi/ mengeras dilepaskan dari cetakan teflon. f. Hasil kekerasan permukaan yang terkena light tip tip alat curing curing (0 mm) dengan permukaan yang jauh dari light tip alat tip alat curing (10 mm) dibedakan dengan cara digores dengan sonde. g. Tahap a-f diulangi pada cetakan dengan tinggi 5 mm dan 8 mm. Untuk cetakan dengan tinggi 8 mm, resin komposit dimasukkan ke dalam cetakan yang dilakukan secara bertahap (layer per layer) lalu disinari selama 20 detik, kemudian baru diberi lapisan komposit lagi,disinari lagi. Begitu seterusnya hingga cetakan terisi penuh. 4. Hasil Praktikum
Tinggi
Jarak
Panjang
Teflon
Penyinaran
Gelombang
Keterangan Teknik
Sinar
Bagian
Bagian
Atas
bawah
2 mm
0 mm
429 nm
Tidak berlapis
Keras
Keras
2 mm
10 mm
129 nm
Tidak berlapis
Keras
Lunak
5 mm
0 mm
383 nm
Tidak berlapis
Keras
Lunak
5 mm
10 mm
99 nm
Tidak berlapis
Keras
Lunak
8 mm
0 mm
602 nm
Tidak berlapis
Keras
Lunak
Keras
Lunak
8mm
0
mm
(1) 414 nm (2) 394 nm (3) 378 nm
Berlapis
Pada praktikum ini, digunakan 3 ketebalan teflon, yaitu 2 mm, 5 mm dan 8 mm. pada ketebalan teflon 2 mm dan 5 mm, digunakan 2 jarak pen yinaran, yaitu 0 mm dan 10 mm. pada teflon dengan ketebalan 8 mm, digunakan dua teknik, yaitu teknik berlapis dan tidak berlapis. Lalu, masing-masingnya diukur intensitas sinarnya sebelum dipaparkan pada resin komposit. Pada teflon ketebalan 2 mm dengan jarak penyinaran 0 mm, didapatkan panjang gelombang sinar 429 nm, dengan hasil bagian atas dan bawah pada resin komposit keras. Sedangkan dengan jarak 10 mm, didapatkan gelombang sinar 129 nm dengan hasil bagian atas keras dan bawahnya lunak. Pada teflon ketebalan 5 mm dengan jarak penyinaran 0 mm, didapatkan panjang gelombang sinar 383 nm, dengan hasil bagian atas keras dan bawah lunak. Sedangkan dengan jarak 10 mm, didapatkan gelombang sinar 99 nm dengan bagian atas keras dan bawah lunak. Pada teflon dengan ketebalan 8 mm, masing-masingnya diberi jarak penyinaran yang sama yaitu 0 mm, namun diberi teknik yang berbeda yaitu teknik tidak berlapis dan berlapis. Pada teknik tidak berlapis, didapatkan gelombang sinar 602 nm dengan hasil bagian atas keras dan bawah lunak. Pada teknik berlapis dengan ketebalan 8 mm, dibagi menjadi 3 lapis. Pada lapisan pertama, diberi intensitas gelombang sinar sebesar 414 nm, lapisan kedua sebesar 394 nm, serta lapis ketiga 378 nm. Hasilnya, didapatkan bagian atas keras dan bagian bawah yang lunak.
5. Pembahasan
Jenis Resin Komposit
Sistem klasifikasi resin komposit didasarkan pada ukuran partikel filler dan distribusinya seperti ditunjukkan pada tabel berikut ini: (Anusavice, 2003, hal. 418)
Gambar 2. Klasisfikasi dari Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel dengan Indikasi Penggunaan (Anusavice, 2003, hal. 418)
Selain berdasarkan ukuran filler nya, nya, komposit juga dapat dikelompokkan berdasarkan cara aktivasinya. Berdasarkan cara aktivasinya, komposit dapat digolongkan menjadi dua yaitu secara kimiawi ( self ( self cured ) dan dengan menggunakan cahaya atau sinar (light (light cured ). ). a.)
Aktivasi Secara Kimiawi ( self self cured ) Komposit pada awalnya diaktivasi dengan proses polimerisasi kimia.
Proses ini juga disebur cold curing atau self-curing . Polimerisasi aktivasi secata kimia dilakukan dengan mencampurkan dua pasta sebelum penggunaan komposit. Selama pencampuran, mustahil untuk menghindari masuknya udara ke dalam campuran yang menyebabkan terbentuknya pori-pori yang membuat struktur lebih rapuh dan membuat oksigen terjebak. Oksigen ini menghambat proses
polimerisasi selama proses curing . Operator juga tidak memiliki control terhadap waktu pengerjaan setelah kedua komponen tercampur. Insersi dan pembentukan kontur harus dilakukan segera setelah komponen resin tercampur. (Anusavice, 2003, hal. 410)
b.)
Aktivasi menggunakan cahaya (light ( light cured ) Untuk mengatasi masalah pada aktivasi kimia, dilakukan pengembangan
terhadap resin yang tak membutuhkan proses pencampuran. Hal ini dilakukan dengan penggunaan sistem inisiator photosensitive photosensitive dan sumber cahaya untuk aktivasi. (Anusavice, 2003, hal. 410)
Komposisi Resin Komposit
Sebuah komposit resin terdiri dari empat komponen utama: Organic polymer matrix, inorganic filler particles, Coupling agent , dan initiatoraccelerator system. Organic polymer matrix komposit matrix komposit kebanyakan berbentuk baik aromatik atau urethane diacrylate oligomer . Oligomer adalah cairan kental, viskositas
yang
menurun ke
tingkat
penggunaan
klinis
dengan
penambahan monomer pengencer. 2 oligomer yang biasanya terdapat pada resin komposit
adalah
dimethacrylates dimethacrylates
methacryloyloxy-propy1oxy)-phenyll
(Bis-GMA) propane
2,2-bis[4(2-
dan dan urethane
hydroxy-3
dimethacrylate
(UDMA) yang memiliki viskositas tinggi. Untuk mengontrolnya biasanya ditambahkan triethylene glycol dimethacrylate dimethacrylate (TEGDMA). Inorganic particles tersebar dapat terdiri bahan anorganik beberapa seperti kaca atau kuarsa (partikel halus) atau koloid silika (microfine (microfine partikel). Dua-dimensi diagram halus dan microfine partikel dikelilingi oleh polimer matriks. Coupling agent, agent, sebuah organosilane organosilane (silan), diterapkan pada partikel anorganik oleh produsen sebelum dicampur dengan oligomer yang tidak bereaksi. Silan mengandung gugus fungsional (seperti metoksi), yang menghidrolisis dan bereaksi dengan pengisi anorganik, serta kelompok organik tak jenuh yang bereaksi dengan oligomer selama polimerisasi. Silan disebut coupling agent , karena mereka membentuk ikatan antara anorganik dan fase organik komposit. Komposit diformulasikan
mengandung akselerator dan inisiator yang memungkinkan self-curing, light curing, dan dual curing. (Craig 2002, hal 233-234)
Pengaruh Penggunaan Light Curing
Bahan yang diaktivasi dengan sinar memiliki sejumlah keuntungan dibandingkan dengan resin yang diaktifkan secara kimia. Kelebihan penggunaan light cured composites adalah dapat dihindarinya porositas karena material dapat diinsersi dan dikontur sebelum kuring terinisiasi. Setelah kuring terinisisasi, waktu tambahan sekitar 40 detik dibutuhkan untuk kuring lapisan setebal 2 mm, dengan perbandingan beberapa menit untuk material aktivasi kimia. Keuntungan lain dari sistem kuring cahaya adalah mereka tidak sensitif terhadap inhibisi oksigen seperti sistem kuring kimia. (Annusavice, 2003, hal. 410 ) Ada keterbatasan substansial dengan komposit light-cure. light-cure. Pertama, mereka harus ditempatkan secara bertahap ketika massal melebihi sekitar 2 sampai 3 mm karena terbatasnya kedalaman penetrasi cahaya. Jadi komposit light cure bisa benar-benar membutuhkan lebih banyak waktu ketika memproduksi restorasi besar (misalnya, di Kelas I1 rongga persiapan). Kelemahan lainnya termasuk biaya unit light-curing dan beberapa faktor yang terkait dengan sumber cahaya dan photocuring dan photocuring (Anusavice, 2003, hal. 410) Intensitas maksimum pancaran sinar radiasi terpusat di dekat permukaan komposit light-cured . Saat sinar menembus material, material, maka sinar tersebut akan dihamburkan dan dipantulkan, serta akan kehilangan intensitasnya. Beberapa faktor dapat mempengaruhi derajat polimerisasi pada kedalaman tertentu dari permukaan setelah light curing . Konsentrasi dari photoinitiator atau light absorber harus sedemikian rupa agar dapat bereaksi pada panjang gelombang yang tepat dan diberikan dalam konsentrasi yang cukup. Baik filler content maupun ukuran partikel sangat penting untuk dispersi pancaran sinar. Oleh karena itu, komposit microfilled komposit microfilled dengan dengan partikel yang lebih kecil dan lebih banyak akan menghamburkan cahaya lebih banyak dibanding komposit microhybrid dengan partikel yang lebih besar dan lebih sedikit. Semakin lamanya waktu penyinaran diperlukan untuk mendapatkan kedalaman curing yang adekuat (cukup) pada komposit microfilled . (Craig & Powers, 2002, hal. 241-243)
Intensitas cahaya pada permukaan resin merupakan faktor penting dalam kelengkapan curing pada permukaan dan di dalam material. Ujung sumber cahaya harus diberikan dalam jarak 1mm dari permukaan untuk mendapatkan penetrasi yang optimum. Shade Shade yang semakin opaque dapat mengurangi transmisi cahaya dan hanya dapat meng-curing pada kedalaman minimal, yaitu 1mm. Standart lamanya penyinaran dengan menggunakan sinar tampak adalah 20 detik. Pada umumnya, waktu (20 detik) tersebut cukup untuk meng-curing meng- curing resin resin dengan light shade shade untuk kedalaman 2 atau 2,5 mm. Penyinaran selama 40 detik dapat memperbaiki derajat curing pada seluruh kedalaman, tetapi hal ini diperlukan untuk mendapatkan curing yang yang cukup dengan shade yang lebih gelap. Aplikasi dari pancaran sinar pada ketebalan 1 mm atau pada struktur gigi dengan tingkat ketebalan yang sedikit lebih rendah akan menghasilkan curing yang tepat pada kedalaman yang dangkal, dengan nilai kekerasanyang didapat akan tidak konsisten. Light curing units units dibuat dengan ujung yang lebar. Tetapi, pancaran sinar yang didistribusikan pada permukaan yang luas dapat menyebabkan turunnya intensitas penyinaran pada titik yang diberi sinar. Penggunaan waktu penyinaran yang lebih lama yaitu hingga 60 detik diperlukan ketika menggunakan ujung emitting yang yang lebih lebar. (Craig & Powers, 2002, hal. 241-243).
Proses Polimerisasi
Reaksi proses polimerisasi self-cured composites composites secara kimiawi dimulai dari
inisiator
peroksida
dan
akselarator
amina.
Polimerisasi light-cured
composites composites diinisiasi dengan sinar biru yang tampak. Polimerisasi dual-cured composites composites menggunakan kombinasi kimiawi dan aktivasi cahaya untuk melakukan rekasi tersebut. Polimerisasi resin memiliki cross linked yang cukup tinggi karena adanya disfungsi ikatan karbon ganda. Polimerisasi light-cured composites composites sangat bervariasi sesuai dengan jarak dari komposit ke sinar dan durasi dari lama paparan sinar (Craig, 2002, page: 236).
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 – 485 485 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 (Susanto, 2005 hal: 32).
Kekurangan Komposit
Kekurangan resin komposit menurut ADA adalah 1. Bahan pengisi ini dapat pecah dan lebih mudah aus daripada tambalan logam terutama di daerah yang membutuhkan kekuatan menggigit yang kuat. Oleh karena itu tambalan komposit mungkin perlu diganti lebih sering daripada tambalan logam. 2. Dibandingkan dengan tambalan lain, komposit kadang-kadang susah menempatkannya
dan
memakan
waktu
yang
lama
saat
menempatkannya. Komposit tidak dapat digunakan di semua situasi. 3. Komposit umumnya lebih mahal daripada amalgam. 4. Dapat merembes atau bocor dari waktu ke waktu ketika terikat di bawah lapisan enamel. 5. Dalam kasus yang jarang terjadi, secara lokal komposit dapat menimbulkan reaksi alergi yang mungkin dapat terjadi
Menurut Hedge et al, 2009 kekurangan utama dari light-cured composites adalah penyusutan pada polimerisasi. Penyusutan tersebut dapat mengakibatkan pembentukan celah antara material komposit dan struktur gigi, terutama jika margin restorasinya ditempatkan dalam dentin atau cementum Bakteri, cairan, molekul atau ion dapat melewati celah diantara resin komposit dan dinding rongga ini, proses tersebut disebut microleakage. microleakage. Microleakage Microleakage dianggap penyebab dari hipersensitivitas, karies sekunder, patosis pulpa dan kegagalan restorasi. Selain iritasi pulpa dan karies sekunder, microleakage juga dapat menyebabkan perubahan warna marginal. Menurut Putriyanti et al 2010, penggunaan resin komposit memiliki beberapa kekurangan. Salah satunya adalah terjadinya degradasi jaringan polimer
matriks resin komposit dan terlepasnya komponen resin komposit yang tidak bereaksi, akibat pemaparan minuman dengan pH pH asam (Putriyanti et al, 2012).
Pengaruh ketebalan resin komposit
Polimerisasi resin komposit sinar sangat dipengaruhi oleh teknik penyinaran seperti, intensitas sinar, jarak penyinaran, ketebalan bahan, dan lama penyinaran. Ketebalan dari resin komposit perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi kekuatan dari resin komposit sebagai restorasi gigi. Idealnya resin komposit sinar diletakkan sebagai bahan restorasi sekitar 2 – 2,5 2,5 mm, dengan demikian sinar dapat menembus masuk sampai lapisan yang paling bawah. Apabila ketebalan dari resin komposit melebihi 2,5 mm, maka resin komposit tidak dapat mengeras sempurna pada saat penyinaran dan didapatkan hasil resin komposit yang lunak bagian bawahnya. Penyinaran optimum menggunakan panjang gelombang sinar 400-515 nanometer. Ujung alat sinar harus diletakkan sedekat mungkin tanpa menyentuh resin komposit. Hal ini dilakukan untuk meminimalisasi dispersi cahaya light curing unit. Variasi penyinaran resin komposit berkisar antara 20-60 detik. Berdasarkan data penelitian, terlihat dengan jelas bahwa kekerasan maksimum didapatkan pada sampel resin komposit sinar dengan ketebalan 2 mm dan lama waktu penyinaran 60 detik. (Tarigan, 2011 & Susanto, 2005)
Hasil Analisa
Pada percobaan manipulasi resin komposit light cured yang telah dilakukan, banyak didapatkan hasil yang permukaan bawahnya lunak. Terlihat pada resin komposit dengan ketebalan 2 mm yang jarak penyinarannya 0 mm menggunakan panjang gelombang 429 nm, hasilnya keras merata pada bagian atas dan bawah sedangkan pada ketebalan 10 mm menggunakan panjang gelombang 129 nm hasilnya lunak pada bagian bawah. Hasil yang lunak tersebut merupakan akibat dari jarak penyinaran terlalu jauh (10 mm) sehingga panjang gelombang turun dan akhirnya sinar tidak sampai menembus ke bawah. Hasil dengan permukaan bawah yang lunak juga didapatkan pada percobaan-percobaan selanjutnya. Pada resin komposit dengan ketebalan 5 mm yang jarak penyinarannya 0 mm dan 10 mm dan panjang gelombang berturut-turut 383 nm
dan 99 nm, hasil yang lunak dikarenakan ketebalannya melebihi ketentuan yaitu 2-2,5 mm dan panjang gelombang yang tidak mencukupi. Pada resin komposit dengan ketebalan 8 mm (tidak berlapis) jarak penyinarannya 0 mm dengan panjang gelombang 602 nm, didapatkan juga hasil lunak karena ketebalan melebihi 2,5 mm. Meskipun panjang gelombangnya tinggi, bila resin komposit terlalu tebal, akan diperoleh pula hasil yang lunak karena sinar tidak sampai menembus ke bawah. Terakhir, pada ketebalan 8 mm (berlapis) jarak penyinarannya 0 mm dengan panjang gelombang berturut-turut 414 nm, 394 nm, dan 378 nm juga didapat hasil yang lunak permukaan bawahnya. Hasil lunak pada bagian bawah tersebut bisa disebabkan oleh faktor operator yang pada saat pengisian lapis paling bawah terlalu banyak/tebal resin kompositnya sehingga tidak bisa mengeras dengan sempurna.
6. Kesimpulan
Dari hasil yang didapatkan menunujukkan bahwa semakin tipis tumpatan serta jarak penyinaran yang semakin dekat didapatkan hasil polimerisasi sempurna. Tetapi makin tebal tumpatan, serta makin jauh jarak sinar, polimerisasi yang terjadi tidak menyeluruh, hanya bagian atas saja yang pengalami polimerisasi. Hal ini menunjukkan bahwa polimerisasi resin komposit dipengaruhi oleh tebal tumpatan, panjang gelombang sinar serta jarak penyinaran.
7. Daftar Pustaka
Susanto, AA. 2005. Pengaruh Ketebalan Bahan dan Lamanya Waktu Penyinaran terhadap Kekerasan Permukaan Resin Komposit Sinar. Majalah Kedokteran gigi (Dent J). Vol. 38 No.1 P.32 Hedge MN, Vyapaka P, Shetty S. 2009. A comparative evaluation of microleakage of three different newer direct composite resins using a self etching primer in class V cavities: An in vitro study. Journal of Conservative Dentistry. Vol 12. Issue: 4. P. 160 Putiyanti F, Herda E, Sofyan A. 2012. Pengaruh saliva buatan terhadap diametral tensile strength micro fine hybrid resin composite yang direndam dalam minuman isotonic. Jurnal PDGI. Vol 61. No 1. P. 44 Susanto, Alexandra A. Pengaruh Ketebalan Bahan dan Lamanya Waktu Penyinaran terhadap Kekerasan Permukaan Resin Komposit Sinar . Majalah Kedokteran gigi (Dent J). 2005, Vol. 38 No.1 p.33 Anusavice, Anusavice, KJ 2003, Phillips’ Philli ps’ Science of Dental Materials, 11 th ed, Saunders. P.410;418 Craig, RG & Powers, JM 2002, Restorative Dental Material, Material, 11th ed, Mosby Elsevier. P. 233-234;236;241-243. 233-234;236;241-243.
