BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bleaching Defenisi Bleaching Bleaching merupakan proses penghilangan stain yang terdapat di dalam struktur gigi ( dan dentin) melalui reaksi reduksi-oksidasi secara kimia. Aplikasi bahan bleaching didasari atas kemampuan agen aktif bleaching untuk dapat meresap ke dalam struktur gigi menuju discoloration (stain) dan dapat bertahan dalam waktu yang lama di dalam struktur gigi. Selanjutnya melalui reaksi reduksi-oksidasi dapat mengurai molekul stain menjadi molekul-molekul sederhana Mekanisme Bleaching Mekanisme pemutihan gigi merupakan reaksi oksidasi dari bahan pemutih. Proses pemutihan akan terjadi bila pada bahan peroksida dilakukan pengubahan ph, suhu, cahaya untuk mendapatkan oksigen bebas. 7 Enamel mahkota gigi hampir seluruhnya terdiri dari mineral (97% dari beratnya) dengan jarak berukuran mikroskopik di antara enamel rods yang mengandung air dan bahan organik. Stain terakumulasi di daerah kecil ini untuk beberapa waktu. Pemutihan gigi terjadi ketika hidrogen peroksida atau bahan pemutih nonperoksida melewati daerah di enamel ini dan mengoksidasi stain, menghasilkan warna yang lebih terang. 13 Larutan karbamid peroksida tidak stabil, cepat terurai menjadi urea dan hidrogen peroksida jika berkontak dengan saliva atau jaringan. Hidrogen peroksida akan terurai menjadi air (H 2 O) dan oksigen (O 2 ). Dalam bentuk larutan murni hidrogen peroksida merupakan asam lemah yang menghasilkan radikal bebas oksigen dalam jumlah besar dan sedikit perhidroksil. 6 Hidrogen peroksida merupakan oksidator kuat yang dapat terurai menjadi radikal bebas. Radikal bebas yang dihasilkan ini memiliki elektron

2 yang tidak berpasangan dan tidak stabil, yang dapat berikatan dengan molekul organik lain untuk membuatnya stabil. Radikal bebas tersebut memutuskan ikatan karbon siklik yang terdapat pada bisphenol A-glycidyl methacrylate (Bis-GMA), reaksi ini sama dengan reaksi radikal bebas memutus ikatan karbon siklik. Reaksi siklik ini akan berubah menjadi ikatan ganda yang kemudian akan terputus lagi menjadi ikatan tunggal. Proses ini akan terus berlanjut hingga terjadi oksidasi sempurna. Reaksi inilah yang menyebabkan ikatan Bis-GMA menjadi lemah dan terdegradasi. Faktor lain adalah radikal bebas yang memutus rantai siloxane, putusnya rantai siloxane inilah yang menyebabkan terlepasnya partikel pengisi dari matriks resin dan juga membuat meningkatnya kekasaran permukaan resin komposit. 14 Pada proses bleaching molekul perhidroksil (HO 2 ) yang merupakan radikal bebas kuat yang akan terurai dan berpenetrasi ke dalam serta memutuskan rantai siklik pada menjadi rantai rangkap kemudian terputus kembali dengan reaksi oksidasi yang sama menjadi rantai tunggal. Pada tahap ini reaksi yang akan terjadi akan mengoksidasi stain pada gigi menjadi molekul yang lebih kecil sehingga akan memberikan efek yang lebih terang pada gigi. 6 Berbagai faktor yang perlu diperhitungkan seperti peningkatan suhu, tingginya konsentrasi karbamid peroksida, dan lamanya gigi berkontak dengan bahan pemutih dalam batas limit, mempengaruhi proses oksidasi dan menyebabkan tingkat perubahan warna yang lebih besar Bahan Bleaching Hidrogen peroksida dan karbamid peroksida adalah beberapa jenis bahan bleachingyang sering digunakan. 4 Hidrogen dan karbamid yang sering digunakan sebagai bahan pemutih, yaitu 10% karbamid peroksida atau 3-6% hidrogen peroksida. Hidrogen peroksida konsentrasi 30-35%, sodium perborat, dan karbamid peroksida konsentrasi antara 3-45% digunakan sebagai bahan bleaching. 7

3 Hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) Hidrogen peroksida dikenal sebagai dihidrogen dioksida, hidrogen dioksida, oksidol dan peroksida, dengan rumus kimia H 2 O 2, ph 4,5, cairan bening, tidak berwarna dan tidak berbau, dan lebih kental dari air. 5 Hidrogen peroksida merupakan senyawa kimia reaktif yang mengandung unsur hidrogen dan oksigen (H 2 O 2 ). 4 Hidrogen peroksida memiliki sifat oksidator yang sangat kuat dan digunakan sebagai bahan pemutih, juga sebagai desinfektan. Hidrogen peroksida relatif tidak stabil dan mengalami dekomposisi secara perlahan dan melepaskan oksigen. Hidrogen peroksida dapat terurai menjadi air dan oksigen secara spontan dengan reaksi sebagai berikut: 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2 + Energi 15 Hidrogen peroksida dapat membentuk beberapa unsur oksigen aktif yang berbeda tergantung dari temperatur, ph, cahaya, ko-katalis, adanya transisional metal dan kondisi lainnya. Hidrogen peroksida merupakan oksidator dan mempunyai kemampuan untuk membentuk radikal bebas, HO 2, dan O. Perhidroksil yang membebaskan HO 2 sangat reaktif dan dapat memecah makromolekuler stain yang besar menjadi molekul stain yang lebih kecil serta mengikat molekul stain pada struktur anorganik dan matriks protein Karbamid peroksida Karbamid peroksida adalah senyawa perpaduan antara hidrogen peroksida dan urea, merupakan suatu senyawa yang tidak berbau, tidak toksis, berbentuk kristal putih, dan merupakan kombinasi antara 7% urea dan 3% hidrogen peroksida. Komponen urea dalam karbamid peroksida akan menstabilkan hidrogen peroksida dan dengan kontak pada gigi yang lebih lama akan diperoleh efisiensi reaksi yang sempurna. 15 Karbamid peroksida dengan konsentrasi tinggi 35% lebih mudah dikontrol dan efektif daripada hidrogen peroksida cair. 13 Konsentrasi hidrogen peroksida yang

4 terdapat di dalam karbamid peroksida ialah 1/3 dari total konsentrasi karbamid peroksida. 5, Teknik Bleaching Teknik bleaching dapat diklasifikasikan menurut prosedur yang diberikan, inoffice atau home bleaching In-office bleaching Teknik in-office bleaching bisa secara cepat mengubah warna gigi menjadi lebih putih. 15,16 Saat ini, sistem in-office bleaching terkenal dengan penggunaan kadar hidrogen peroksida yang tinggi dan sering disebut sebagai one-hour bleaching. 17 Teknik ini merupakan pemutihan gigi vital yang dilakukan di klinik, menggunakan hidrogen peroksida dengan konsentrasi tinggi yaitu 30-35%. 15 In-office bleaching bisa dilakukan pasien satu kali kunjungan 1-1,5 jam perawatan atau beberapa kali kunjungan. Proses ini dapat dipercepat menggunakan pemanasan dengan sinar berintensitas cahaya rendah atau sinar dengan intensitas cahaya tinggi, misalnya sinar kuring komposit konvensional, sinar laser, sinar plasma arc dengan intensitas tinggi. 1 Teknik ini digunakan pada pasien yang tidak dapat menggunakan tray atau pada pasien yang menginginkan giginya putih dengan cepat dan terkontrol langsung oleh dokter gigi Home bleaching Disebut juga supervised home dental whitening atau nightguard vital bleaching. Teknik home bleaching menggunakan suatu alat yang menyerupai protesa yang disebut tray atau night guard dan dilakukan oleh pasien di rumah, di bawah pengawasan dokter gigi. 15,17 Pada teknik home bleaching, pasien mengaplikasikan bahan bleaching yang mengandung 10-15% karbamid peroksida dengan meletakkannya pada cetakan atau tray yang terbuat dari plastik dan diaplikasikan pada gigi 4-8 jam setiap harinya selama 2-4 minggu. 6

5 Prosedurnya sederhana, ekonomis, hasilnya optimal, presentasi keberhasilannya tinggi, dapat memotivasi pasien untuk lebih memelihara kesehatan giginya dan waktu kunjungan pun singkat. Perubahan akan terlihat setelah 2-3 minggu dan hasil akhir terlihat setelah 5-6 minggu. Stabilisasi warna dapat berlangsung satu sampai tiga tahun dan dapat dilakukan perawatan ulang. 15 Proses home bleaching sama efektifnya dengan proses in-office hanya membutuhkan waktu yang lebih lama dan biasanya dilakukan sebagai tindakan lanjutan prosedur in-office. 13 Teknik home bleaching mempunyai prognosis cukup baik dan efek samping sangat minimal. Efek samping lebih banyak terjadi karena ketidakakuratan pada tray-nya Resin Komposit Resin komposit merupakan bahan sewarna gigi yang digunakan pada bagian anterior dan posterior rongga mulut. 13 Komposit memuaskan secara estetis, kuat, dan tahan lama dalam hal pemakaian tetapi memiliki pelepasan florida yang kurang atau bahkan tidak ada Komposisi Resin Komposit Bahan komposit modern mengandung sejumlah komponen. Kandungan utama adalah matriks resin dan partikel pengisi anorganik. 13,19-22 Resin merupakan gabungan dari polimer dan bahan pengisi merupakan partikel kaca. 23 Disamping kedua komponen bahan tersebut, beberapa komponen lain diperlukan untuk meningkatkan efektivitas dan ketahanan bahan. 13,19-22 Suatu bahan coupling (silane) diperlukan untuk memberikan ikatan antara bahan pengisi anorganik dan matriks resin, juga aktivator-inisiator diperlukan untuk polimerisasi resin dan pigmen untuk memberi warna pada bahan yang sesuai dengan warna gigi. 13, Matriks Resin Sistem monomer merupakan tulang belakang dari sistem resin komposit. Bis- GMA merupakan monomer yang membentuk resin komposit masa kini; sendiri atau bersama urethane dimethacrylate (UDMA). 21,23 Aturan umum, bisa diterima bahwa

6 semakin rendah rata-rata berat molekul dari kombinasi monomer dan monomer, semakin tinggi presentasi penyusutan. Karena resin memiliki viskositas yang tinggi, untuk memfasilitasi proses pembuatan dan penanganan klinis maka diencerkan dengan monomer lain yang memiliki viskositas rendah (molekul dengan berat ringan) seperti bisphenol a dimethacrylate (Bis-DMA), ethyleneglycol dimethacrylate (EGDMA), trietilen glikol dimetakrilat (TEGDMA), methyl methacrylate (MMA) atau urethan dimetakrilat (UDMA). 19,21 CH 2 == C R C == CH 2 18 CH 3 CH 3 Produsen komposit dental saat ini masih berkonsentrai pada sistem tradisional, biasanya menambahkan monomer Bis-GMA/TEGDMA atau monomer Bis- GMA/UEDMA/TEGDMA dikombinasikan sebagai matriks organik. 21 Matriks komposit dental memiliki beberapa fungsi penting. Matriks merupakan fase polimerisasi yang membentuk massa solid dan menyatu ke struktur gigi. Walaupun begitu, matriks mempunyai beberapa kekurangan. Ia merupakan fase material komposit dental yang paling lemah dan tidak tahan lama. Oleh karena itu, pabrik meminimalisasi jumlah matriks material komposit dengan memaksimalkan jumlah pengisi Partikel Bahan Pengisi (filler) Dimasukkannya partikel bahan pengisi ke dalam suatu matriks secara nyata meningkatkan sifat bahan matriks resin bila partikel pengisi benar-benar berikatan dengan matriks resin Dengan menggabungkan bahan pengisi kaca dengan jumlah yang besar, penyusutan bisa direduksi lebih banyak karena jumlah resin yang digunakan berkurang dan bahan pengisi tidak ikut dalam proses polimerisasi. 20,22 Partikel bahan pengisi yang ditambahkan ke fase organik untuk meningkatkan sifat fisis dan mekanis dari matriks organik, maka memasukkan persentase bahan pengisi yang tinggi merupakaan tujuan yang penting. Bahan pengisi mengurangi ekspansi

7 koefisien termal dan penyusutan, membuat radiopak, dan meningkatkan estetis Karena pentingnya bahan pengisi yang berikatan kuat, jelas terlihat bahwa penggunaan bahan pengisi tambahan sangatlah diperlukan untuk keberhasilan suatu bahan komposit. 19 Ukuran bahan pengisi komposit dental menunjukkan kemulusan permukaan hasil restorasi.partikel bahan pengisiyang besar berdampak pada permukaan yang kasar. Persentase bahan pengisi merupakan hal yang paling menunjukkan sifat fisis komposit dental. 22 Bahan pengisi juga meningkatkan sifat mekanis seperti kekerasan dan kekuatan kompresif Bahan Pengikat (Coupling Agent) Penting bahwa partikel bahan pengisi berikatan dengan matriks resin. Bahan pengikat silane harus secara khemis kompatibel dengan bahan resin dan pengisinya ,22 Hal ini memungkinkan matriks polimer lebih fleksibel dalam meneruskan tekanan ke partikel pengisi yang lebih kaku. Aplikasi bahan coupling yang tepat dapat meningkatkan sifat mekanis dan fisik serta memberikan kestabilan hidrolitik dengan mencegah air menembus sepanjang antar-muka bahan pengisi resin. 19 Coupling agent yang biasa dipakai pada resin komposit berbahan pengisi kaca adalah organosilenᵧ-metakriloksipropiltrimetoksi silane (ᵧ-MPTS) Pada tahap hidrolisasi ini, silane mengandung gugus silanol yang dapat berikatan dengan silanol pada permukaan bahan pengisi melalui pembentukan ikatan siloxane (S-O-Si). Gugus metakrilat dari gabungan organosilen membentuk ikatan kovalen dengan resin bila terpolimerisasi, jadi menyempurnakan proses coupling. Peran coupling yang tepat dengan bantuan organosilan amatlah penting terhadap penampilan klinis dari komposit berbasis resin Sistem aktivator-inisiator Proses pasta komposit berubah menjadi bahan keras disebut polimerisasi dari monomer matriks resin. Monomer metil metakrilat dan dimetil metakrilat

8 berpolimerisasi dengan mekanisme polimerisasi tambahan yang diawali oleh radikal bebas seperti yang dibahas sebelumnya. 19 Radikal bebas dapat berasal dari aktivasi kimia atau pengaktifan energi eksternal (panas atau sinar). 19, Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel Komposit tradisional (makrofiller) Merupakan resin komposit generasi 1970-an yang memiliki ukuran partikel antara µm. Ukuran partikel yang besar membuatnya sulit untuk di polish, dan memiliki permukaan yang kasar karna partikel bahan pengisi hilang karena penggunaan resin, sehingga mengekspos partikel yang besar. Secara umum lebih kuat dari komposit dengan partikel bahan pengisi kecil. Karena sifatnya yang kasar dan rapid wear, komposit makrofiller sudah tidak digunakan Komposit berbahan pengisi mikro (mikrofiller) Seperti namanya, komposit mikrofiller memiliki ukuran bahan filler yang lebih kecil dari makrofiller. Partikel filler rata-rata sekitar 0.4 µm untuk diameter dan range in size µm, ukuran partikel bahan pengisi kali lebih kecil dari komposit tradisional. 13,19 Jika di polish, komposit mikrofiller menghasilkan permukaan yang licin dan mengkilap, tidak seperti komposit makrofiller yang kasar. 13 Tetapi, ia memiliki sifat fisik dan mekanik yang kurang dibandingkan komposit tradisional. Jumlah resin yang lebih tinggi, keofisien ekspansi termal yang lebih tinggi, dan penurunan modulus elastisitas. Karena kelemahan tersebut, kebanyakan komposit dengan bahan pengisi mikro tidak cocok digunakan pada permukaan yang harus menahan beban Komposit hibrid Di akhir tahun 1980-an, generasi terbaru dari komposit diperkenalkan. Mereka disebut dengan komposit hibrid, karena mengandung makrofiller dan mikrofiller sekaligus dengan partikel bahan pengisiantara µm. Gabungan dari dua ukuran bahan pengisi ini menghasilkan komposit yang kuat jika di polish dengan baik.

9 Kandungan bahan pengisi 70-80% dari beratnya. Secara umum baik digunakan pada bagian anterior maupun posterior gigi. 13 Bahan resin komposit jenis hibrid saat ini sering digunakan karena kehalusan permukaannya yang lebih baik dari jenis resin komposit partikel kecil, estetik setara dengan komposit berbahan mikro untuk penggunaan restorasi anterior, dan kekuatan tekanan yang tinggi hampir sama dengan sifat ketahanan penggunaan amalgam. Karena itu resin komposit jenis hibrid dapat digunakan sebagai bahan tumpatan gigi posterior dan sering digunakan sebagai restorasi anterior termasuk tumpatan klas IV. Keunggulan lainnya adalah warna yang mirip dengan struktur gigi, penyusutan rendah, absorpsi cairan rendah, dapat dipoles tekstur permukaannya, serta abrasi dan ketahanan pemakaian sama dengan struktur gigi. Namun selama pemakaian dapat mengalami perubahan warna Komposit nanofiller Resin komposit nanofiller terbuat dari zirkonium/silika atau nanosilika ukuran partikel antara 0,005-0,1 µm, ukuran bahan pengisi 1-20 nm walau dalam bentuk klaster berukuran besar, volume anorganik bahan pengisinya 78,5%, mudah dilakukan pemolesan, kekuatan baik dan modulus tinggi. Komposit nanofiller diperkenalkan di pasaran kedokteran gigi dengan tujuan menyediakan hasil estetik yang lebih baik, permukaan yang lebih halus dan mengkilat, penyusutan akibat polimerisasi yang lebih minim, dan resistensi serta daya penggunaan yang lebih baik dan daya atrisi yang lebih rendah sehinga dalam hal ini penggunaan resin komposit jenis nanofiller lebih banyak dipakai oleh kalangan dokter gigi untuk memenuhi kebutuhan estetik yang lebih baik untuk restorasi pada gigi anterior. 6 Merupakan bahan restorasi universal yang diaktivasi oleh visible light yang dirancang untuk keperluan merestorasi gigi anterior maupun posterior. Memiliki sifat kekuatan dan ketahanan hasil poles yang sangat baik. Dikembangkan dengan konsep nanotechnology, yang biasanya digunakan untuk membentuk suatu produk yang dimensi komponen kritisnya adalah sekitar nanometer

10 Komposisi bahan komposit ini terdiri dari sistem resin yang bersifat dapat mengurangi penyusutan, yaitu BIS-GMA, BIS-EMA, UDMA dan sejumlah kecil TEGDMA. Sedangkan bahan pengisinya berisi kombinasi antara bahan pengisi nanosilica 20 nm yang tidak berkelompok, dan nanocluster zirconia/silica yang mudah berikatan membentuk kelompok. Kelompok tersebut terdiri dari partikel zirconia/silica dengan ukuran 5-20 nm. Ukuran partikel satu cluster adalah berkisar antara mikron. Muatan bahan pengisi komposit ini adalah 78.5% berat Sifat Mekanis Resin Komposit Kekerasan (hardness) Kekerasan suatu material merupakan ukuran relatif dari ketahanan terhadap lekukan ketika beban diberikan secara spesifik dan konstan. Selain itu, kekerasan permukaan merupakan sifat mekanik yang lebih sering dgunakan untuk menggambarkan ketahanan pemakaian suatu bahan. Kekerasan mikro telah terbukti menjadi indikator yang adekuat dari derajat konversi resin komposit dan kekerasan mikro permukaan merupakan faktor yang paling penting dalam karakteristik fisik suatu material gigi Kekasaran (roughness) Kualitas permukaan restorasi dental merupakan faktor penting dalam menentukan kesuksesan restorasi. Kekasaran permukaan restorasi komposit ditentukan dari ukuran, kekerasan, dan jumlah partikel bahan pengisi, yang juga mempengaruhi sifat mekanis dari bahan. Kekasaran permukaan (Ra) merupakan satu faktor yang ikut menyebabkan diskolorisasi eksterior dan berhubungan dengan tipe bahan komposit. 26 Struktur dan karakteristik partikel bahan pengisi resin komposit memiliki dampak langsung pada kehalusan permukaan dan peningkatan kemungkinan staining ekstrinsik. 28 Kekarasaran permukaan dari restorasi itu penting, karena memainkan peran yang besar dalam pembentukan biofilm dan adhesi bakteri yang mengarah pada inflamasi gingiva. 29

11 2.2.4 Sifat Fisis Resin Komposit Penyerapan air dan solubilitas Penyerapan air dan solubilitas merupakan sifat yang penting dari resin komposit dan mempengaruhi kekuatannya, ketahanan terhadap abrasi, volume dan stabilitas warna. Akibat dari penyerapan air dan solubilitas yang tinggi dari restorasi resin, berdasarkan penelitian berhubungan dengan penurunan sifat fisis dan ketahanan restorasi komposit. Jumlah air yang bisa diabsorpsi resin komposit tergantung pada hidrofilitas matriks polimer dan komposisi bahan pengisi. 26 Air juga menyebabkan penurunan komposit, mengakibatkan sedikit reduksi sifat fisis dan mekanis Metode Pengukuran Kekasaran Permukaan Rata-rata pada penelitian kekasaran permukaan, profilometer mekanik biasanya digunakan untuk menentukan kekasaran permukaan dengan satuan Ra. 31 Kekasaran permukaan spesimen diukur menggunakan surface profilometer (Surfest SV400, Mitutoyo, Tokyo, Japan). Profilometer ini mepunyai stylus berujung intan berukuran 10±2.5 µm, sudut ujung 90±10 o dan bergerak dengan kecepatan 2mm/detik dengan kekuatan pengukuran 1.5 gf atau 15 mn. Spesimen diletakkan pada alas dengan permukaan datar, stylus diposisikan dipermukaan spesimen, dan diprogram untuk menelusuri tiap jalur 2 mm, menghasilkan hasil pengukuran pertama dalam µm, dua pengukuran tambahan didapatkan dengan memutar disc ke arah 45 o dan 90 o untuk tiap spesimen. Rata-rata hasil direkam sebagai data hasil tiga pengukuran ini. 28

12 2.4 Kerangka Teori Resin Komposit Komposisi Matriks Resin Partikel Bahan Pengisi Bahan Pengikat Sistem Aktivator- Inisiator Klasifikasi Makrofiller Mikrofiller Hibrid Nanofiller Sifat Mekanis Kekerasan Kekasaran Sifat Fisis Penyerapan Air dan Solubilitas Bahan Bleaching Hidrogen Peroksida Karbamid Peroksida

13 2.5 Kerangka Konsep Resin Komposit Makrofiller Mikrofiller Hibrid Nanofiller Sifat Mekanis Kekasaran Bahan Bleaching Karbamid peroksida 35% Leaching filler 12% Hidrogen peroksida Urea Redoks