BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, Klinik Bedah Rumah Sakit Hewan Universitas Airlangga, dan Klinik Gigi Mini Dental, Laboratorium Gigi Universitas Hang Tuah, Unit Pelayanan Terpadu Mikroskopi Elektron FK Universitas Airlangga, Unit Pelayanan Terpadu Autograph Fakultas Farmasi Unair selama 7 bulan. 3.2. Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Hewan coba (kelinci) spesies Riverine (Bunolagus Monticularis). 2. Semen seng oksida dan eugenol (zinc oxide and eugenol cement) GC Coorporation Jepang, dengan 50g powder dan 25g liquid 3. Polistiren sebagai zat aditif dengan prosentase 2%, 5% dan 10% 3.2.2. Alat Penelitian Alat yang diperlukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Round bur, fissure bur, and tappered bur 2. Bur gantung SAESHIN buatan Korea tahun 1998
3. Spatula cement 4. Kaca mulut 5. Pinset dental 6. Sonde lurus 7. Lempeng kaca 8. Cotton dental roll 9. Sarung tangan 10. Kapas dan alkohol 11. Tang pencabut gigi 12. Cutter 13. Jarum suntik anestesi 14. Ketamine hydrochloride 15. Xylazine HCl injection 16. Atropine 17. Akrilik Alat uji yang digunakan adalah sebagai berikut: 18. Autograph SHIMAZDU AG-10 TE buatan Jepang tahun 1984 untuk uji tekan dan uji tarik 19. Scanning Microscope JEOLJSM-100 buatan Jepang tahun 1980 untuk uji SEM
3.3. Prosedur Penelitian Penelitian tentang Pengaruh Penambahan Aditif Polistiren Pada Karakteristik ini dilakukan dalam beberapa tahap pelaksanaan. Skema pelaksanaan penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1. Gambar 3.1 Skema pelaksanaan penelitian
3.3.1 Tahap Persiapan Sampel Bahan utama dari zinc oxide eugenol semen berupa bubuk (powder) dan cairan (liquid). Material semen zinc oxide eugenol yang digunakan untuk penelitian ini adalah paket powder dan liquid zinc oxide eugenol semen, sedangkan bahan aditif yang digunakan dalam penelitian ini adalah polistiren. Semen zinc oxide eugenol yang digunakan adalah buatan GC Coorporation Jepang, dengan 50 g powder dan 25 g liquid. Powder semen zinc oxide berwarna putih tulang, sedangkan liquid eugenol yang digunakan berwarna kuning seperti minyak dan memiliki aroma seperti bunga cengkeh. Bahan aditif polistiren yang digunakan berupa powder berwarna putih. 3.3.2 Pembuatan Sampel Semen gigi zinc oxide eugenol dibuat dari pencampuran bubuk dan cairan. Sebelum dilakukan pencampuran antara bubuk dan cairan, terlebih dahulu ditambahkan serbuk polistiren (powder) ke dalam cairan semen eugenol. Prosentase penambahan aditif polistiren akan dilakukan bervariasi yaitu 0%, 2%, 5% dan 10%. Bubuk dan cairan dicampur secara manual sampai homogen (humanity treatment) di atas mixing pad dengan menggunakan spatula kurang lebih selama 20 detik. Setelah sampel homogen maka dilakukan penambalan terhadap ceruk buatan pada gigi kelinci. Pada penelitian ini sampel dibuat dengan perbandingan antara bubuk (powder) dan cairan (liquid) sebesar 4:1 (standard pabrik) dan penambahan
aditif polistiren kedalam cairan bervariasi yaitu 0%, 2%, 5% dan 10% (berat:berat) seperti pada Tabel 3.1 berikut: Tabel 3.1 Komposisi Sampel No. Jenis Sampel Perbandingan powder : liquid Penambahan serbuk politiren pada liquid 1 A 4:1 0% 2 B 4:1 2% 3 C 4:1 5% 4 D 4:1 10% Keterangan : a. A : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 0% b. B : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 2% c. C : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 5% d. D : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 10% Prosentase penambahan polistiren ini diberikan pada perbandingan antara berat dari bubuk semen zinc oxide eugenol dengan bubuk polistiren. Hewan coba juga dipersiapkan, yaitu 4 ekor kelinci untuk uji 4 jenis sampel semen gigi dengan usia 5-6 bulan. Hewan famili Leporidae yang akan digunakan pada penelitian ini termasuk spesies Riverine ( Bunolagus Monticularis). Pada gigi kelinci akan dibuat ceruk (lubang buatan) seperti pada karies kelas V. Karies kelas V ini biasanya terdapat pada gigi anterior,
bisa terjadi pada permukaan mesial atau distal berbentuk cekungan bulat kecil mengingat sifat gigi kelinci yang tumbuh terus-menerus/ terbuka. Pada hewan coba/ kelinci dilakukan anestesi (pembiusan) untuk mempermudah pembuatan kavitas/ ceruk pada gigi kelinci. Proses anestesi ini dilakukan dengan cara menginjeksikan cairan Ketamine hydrochloride dan Xylazine HCl injection pada pangkal paha kelinci. Gambar 2.9 Anestesi pada pangkal paha kelinci Bahan anestesi yang digunakan dalam anestesi/ obat bius hewan coba kelinci adalah Ketamine hydrochloride dan Xylazine HCl injection. Penggunaan bahan anestesi hewan coba ini disesuaikan dengan berat badan hewan coba agar dosis tidak mematikan. Rata-rata berat badan hewan coba kelinci antara 1,8kg-2kg maka penggunaan Ketamine Hydrochloride sebanyak 0,6ml dan Xylazine HCl injection sebanyak 0,5ml. Anestesi ini cukup membius hewan coba kelinci selama ±2jam hingga kelinci benarbenar sadar. Proses anestesi dilakukan dengan menginjeksikan campuran Ketamine Hydrochloride dan Xylazine pada pangkal paha kelinci.
Pada salah satu gigi seri bawah kelinci akan dibuat ceruk atau karies buatan seperti karies kelas V seperti pada gambar 3.3. Gambar 3.2. Karies Kelas I Pembuatan ceruk buatan dilakukan dengan menggunakan mata bur round bur, fissure bur dan tapered bur hingga terbentuk cerukan menyerupai bentuk kotak dengan ukuran ± panjang 3mm dan lebar 1,5mm. Setelah itu akan dilakukan penambalan pada gigi kelinci yang berlubang tersebut dengan beberapa sampel semen gigi. Pada kelinci I, lubang akan ditambal dengan menggunakan sampel A (semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 0%). Kelinci II, lubang ditambal dengan menggunakan sampel B (semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 2%). Kelinci III, lubang ditambal dengan menggunakan sampel C (semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 5%). Kelinci IV, lubang ditambal dengan menggunakan sampel D (semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 10%). Kelinci V, lubang ditambal dengan menggunakan sample E (semen zinc oxide eugenol dengan gigi kanan penambahan polistiren 0% gigi kiri penambahan polistiren 2%). Kelinci VI, lubang ditambal dengan menggunakan sample E (semen zinc oxide eugenol
dengan gigi kanan penambahan polistiren 5% gigi kiri penambahan polistiren 10%). Skema perlakuan sampel pada uji secara In Vivo adalah sebagai berikut: Gambar 3.3 Skema perlakuan sampel uji secara In Vivo Hasil pembuatan ceruk dan tambalan buatan pada gigi kelinci akan dapat diambil setelah dilakukan perawatan selama ± 1 bulan (in vivo). Pengambilan sampel sambungan semen dan gigi dilakukan dengan cara pencabutan gigi kelinci, sehingga diperoleh sampel seperti gambar 3.4 berikut:
Sampel A Sampel C Sampel B Sampel D Keterangan : a. A : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 0% b. B : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 2% c. C : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 5% d. D : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 10% 3.3.3 Perlakuan pada Sampel Sampel campuran semen gigi dan polistiren dengan 4 jenis konsentrasi tersebut selanjutnya akan dilakukan uji sifat fisis dan mekanis
yaitu berupa uji tekan, uji struktur mikro dan uji daya rekat. Jumlah keseluruhan sampel yang akan dibuat adalah dua belas buah sampel, dengan spesifikasi lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Perlakuan pada sampel No. Jenis Sampel Perlakuan 1 A Uji tekan, uji struktur mikro dan uji daya rekat 2 B Uji tekan, uji struktur mikro dan uji daya rekat 3 C Uji tekan, uji struktur mikro dan uji daya rekat 4 D Uji tekan, uji struktur mikro dan uji daya rekat Keterangan : e. A : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 0% f. B : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 2% g. C : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 5% h. D : semen zinc oxide eugenol dengan penambahan polistiren 10% 3.3.4 Karakterisasi Uji Karakterisasi ini bertujuan untuk mengetahui kuat tekan, kuat rekat, dan struktur mikro masing-masing semen zinc oxide eugenol yang telah diberi aditif polistiren dengan kadar konsentrasi tertentu. Uji struktur mikro bertujuan untuk melihat ikatan struktur semen gigi tambalan dengan gigi kelinci, sedangkan kuat tekan dan kuat rekat digunakan untuk mengetahui
daya tahan tambalan semen pada gigi berkaries buatan terhadap daya kunyah gigi kelinci. 3.3.4.1 Kekuatan Tekan (Compresive Strength) Uji tekan (Compresive Strength) digunakan untuk membandingkan kekuatan tekan masing-masing sampel. Pengukuran tingkat kekuatan tekan (Compresive Strength) menggunakan alat autograph SHIMAZDU AG-10 TE. Pembeban yang digunakan dalam uji tekan ini sebesar 100 kn. Dari uji tersebut diperoleh nilai tekanan yang diberikan pada sampel hingga sampel tersebut mengalami fraktur atau kerusakan. Gambar 3.4 Alat autograph SHIMAZDU AG-10 TE Sampel gigi kelinci yang kami gunakan memiliki ukuran yang sangat kecil sehingga kami menggunakan alat bantu berupa lempengan besi dan perekat berupa akrilik agar sampel dapat dianalisis menggunakan alat uji Autograph. Kenampakan sampel sebelum diuji dapat dilihat seperti gambar berikut:
Gambar 3.5 Sampel uji tekan Nilai dari kuat tekan masing-masing sampel dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2.6) pada bab II. 3.3.4.2 Kekuatan Rekat Uji tarik yang diukur dengan memberikan beban tensile secara langsung pada sampel untuk mengetahui kuat rekat semen gigi. Alat yang digunakan untuk uji rekat merupakan alat uji tarik yaitu alat autograph SHIMAZDU AG-10 TE yang mempunyai sistem kerja hampir menyerupai uji tekan. Bagian ujung sampel biasanya dibuat lebih besar dengan bagian tengah untuk menjamin sampel tercekam dengan baik. Pengukuran tingkat kekuatan tarik (Tensile Strength) menggunakan alat autograph. Gambar 3.6 Alat uji tarik Gambar 3.7 Sampel uji kuat rekat
Nilai kekuatan tarik sampel dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.7 pada bab II. 3.3.4.3 Struktur Mikro SEM (Scanning Electron Microscopy) Alat yang digunakan untuk mengukur struktur mikro semen gigi adalah alat uji SEM JEOL JSM-T100. Sampel yang akan diujikan harus disiapkan terlebih dahulu. Sampel direkatkan pada suatu bahan khusus pada tempat yang terbuat dari logam dengan diameter 9 mm dan dilakukan coating atau pelapisan emas pada sampel. Gambar 3.8 Sampel Uji SEM Kemudian sampel dimasukkan dalam ruang spesimen dan disinari dengan pancaran elektron (20 kv). Elektron yang dipantulkan lalu dideteksi dengan detektor sentilator yang diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang dapat mengakibatkan timbulnya gambar layar CRT (Catode Ray Tube). Lalu dilakukan pemotretan setelah memilih bagian tertentu dari obyek yang menunjukkan sambungan antara bahan tambal semen dengan pembesaran tertentu sesuai yang diinginkan sehingga diperoleh foto yang baik dan jelas. Hasil pemotretan akan dicetak dengan menggunakan alat JEOL JEE-4X.
Gambar 3.9 SEM JEOL JEE-4X