BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Resin Akrilik Polimerisasi Panas Resin akrilik polimerisasi panas adalah resin jenis poli(metil) metakrilat yang polimerisasinya dengan pemanasan. Energi termal yang diperlukan untuk polimerisasi bahan-bahan tersebut dapat diperoleh dengan menggunakan pemanasan air atau iradiasi gelombang mikro. Resin akrilik polimerisasi panas dipergunakan untuk bahan pembuatan anasir gigi tiruan, basis gigi tiruan, bahan reparasi gigi tiruan, bahan obturator, dan pembuatan sendok cetak fisiologis. Resin akrilik polimerisasi panas dengan pemanasan air dilakukan dengan dua cara, yaitu pemanasan air menggunakan kompor atau waterbath. 1 2.1.1 Komposisi Resin akrilik polimerisasi panas terdiri dari: 1,12 1. Polimer: a. Poli(metil metakrilat) b. Initiator: berupa 0.2-0.5% benzoil peroksida c. Pigmen: merkuri sulfit, cadmium sulfit, cadmium selenit, ferric oxide. d. Plasticizer: dibutil pthalat e. Opacifiers: zinc atau titanium oxide f. Serat sintetis/organik : serat nilon atau serat akrilik g. Partikel inorganik, seperti serat kaca, zirkonium silikat.
2. Monomer: a. Metil metakrilat b. Stabilizer: terdapat sekitar 0.003 0.1% metil ether hydroquinone untuk mencegah terjadinya proses polimerisasi selama penyimpanan. c. Plasticizer: dibutil pthalat d. Bahan untuk memacu ikatan silang (cross-linking agent) seperti etilen glikol dimetakrilat (EGDMA). Bahan ini berpengaruh pada sifat fisik polimer dimana polimer yang memiliki ikatan silang bersifat lebih keras dan tahan terhadap pelarut. 2.1.2 Manipulasi Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada saat melakukan manipulasi resin akrilik polimerisasi panas yaitu: a. Perbandingan polimer dan monomer Perbandingan polimer dan monomer yang umumnya digunakan adalah 3:1 satuan volume atau 2,5:1 satuan berat. Bila monomer terlalu sedikit maka tidak semua polimer sanggup dibasahi oleh monomer akibatnya akrilik yang telah selesai berpolimerisasi akan bergranula, tetapi monomer juga tidak boleh terlalu banyak karena dapat menyebabkan terjadinya kontraksi yang lebih besar (21% satuan volume) dibandingkan dengan kontraksi yang terjadi pada adonan resin akrilik yang seharusnya (7% volume), sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai fase dough (konsistensi) dan akhirnya menyebabkan timbulnya porositas pada resin akrilik. 1,12
b. Pencampuran Selama reaksi pencampuran, akan terlihat perubahan bentuk fisis ke dalam empat tahap yaitu: 2 1) Tahap I : polimer meresap ke dalam monomer membentuk suatu fluid yang tidak bersatu (sandi/granular). 2) Tahap II : permukaan polimer larut ke dalam monomer dan bahan ini melekat dengan pot, berserabut bila ditarik (stingy). 3) Tahap III : tahap dough atau gel. Polimer telah jenuh di dalam monomer. Massa menjadi lebih halus dan dough like (seperti adonan). Pada tahap ini, massa dapat dimasukkan ke dalam mold. 4) Tahap IV : penetrasi yang lebih lanjut dari polimer. Bahan tidak plastis lagi dan tidak dapat dimasukkan ke dalam mold lagi (rubbery-hard). c. Mold lining Setelah semua malam dikeluarkan dari mold dengan cara menyiramnya dengan air mendidih dan detergen, dinding mold harus diberi bahan separator (could mold seal) untuk mencegah merembesnya monomer ke bahan mold dan berpolimerisasi sehingga menghasilkan permukaan yang kasar, merekat dengan bahan mold dan mencegah air dari gips masuk ke dalam resin akrilik. 12 d. Pengisian Sewaktu melakukan pengisian ke dalam mold perlu diperhatikan agar mold terisi penuh dan sewaktu di-press terdapat tekanan yang cukup pada mold, ini dapat dicapai dengan cara mengisikan adonan akrilik sedikit lebih banyak ke dalam mold.
Jika jumlah adonan yang dimasukkan ke dalam mold kurang, maka dapat menyebabkan terjadinya shrinkage porosity. 12 2.1.3 Kuring Proses kuring resin akrilik dilakukan dengan cara mengaplikasikan panas pada resin dengan merendam kuvet dalam air yang dipanaskan hingga mencapai suhu 70 o C selama 30 menit kemudian dilanjutkan selama 90 menit pada suhu 100 o C. Pengaplikasian panas harus teratur karena reaksi kimia antara monomer dan polimer bersifat eksotermis. Bila polimerisasi telah dimulai maka suhu resin akrilik akan jauh lebih tinggi dari airnya dan monomer akan mendidih pada temperatur 212 o F atau 100 o C, oleh karena itu pada tahap awal proses kuring, suhu air harus dijaga jangan terlalu tinggi. 12,13 Setelah proses polimerisasi selesai kemudian kuvet dibiarkan dingin secara perlahan hingga sama dengan suhu ruangan. Bahan resin yang telah selesai berpolimerisasi dikeluarkan dari bahan mold. Selanjutnya dilakukan pemolesan resin akrilik untuk mendapatkan permukaan yang halus dan mengkilap. 12 2.1.4 Sifat-sifat Beberapa sifat-sifat resin akrilik polimerisasi panas adalah: a. Berat molekul Resin akrilik polimerisasi panas memiliki berat molekul polimer yang tinggi yaitu 500.000 1.000.000 dan berat molekul monomernya yaitu 100. Berat molekul polimer ini akan bertambah hingga mencapai angka 1.200.000 setelah berpolimerisasi dengan benar. Rantai polimer dihubungkan antara satu dengan lainnya oleh gaya Van
der Waals dan ikatan antarrantai molekul. Bahan yang memiliki berat molekul tinggi mempunyai ikatan rantai molekul yang lebih banyak dan mempunyai kekakuan yang besar dibandingkan polimer yang memiliki berat molekul yang lebih rendah. 12 b. Monomer sisa Monomer sisa berpengaruh pada berat molekul rata-rata. Polimerisasi pada suhu yang terlalu rendah dan dalam waktu singkat menghasilkan monomer sisa lebih tinggi. Monomer sisa yang tinggi berpotensi untuk menyebabkan iritasi jaringan mulut, inflamasi dan alergi, selain itu juga dapat mempengaruhi sifat fisik resin akrilik yang dihasilkan karena monomer sisa akan bertindak sebagai plasticizer yang menyebabkan resin akrilik menjadi fleksibel dan kekuatannya menurun. Pada akrilik yang telah berpolimerisasi secara benar, masih terdapat monomer sisa sebesar 0.2 sampai 0.5%. 12 Proses kuring yang adekuat pada temperatur tinggi sangat direkomendasikan untuk mengurangi ketidaknyamanan pasien yang diketahui memiliki riwayat alergi terhadap MMA (Metil Metakrilat). 13 c. Porositas Porositas dapat memberikan pengaruh yang tidak menguntungkan pada kekuatan resin akrilik. Ada 2 jenis porositas yang dapat kita temukan pada basis gigi tiruan yaitu shrinkage porosity dan gaseous porosity. Shrinkage porosity kelihatan sebagai gelembung yang tidak beraturan bentuk di seluruh permukaan gigi tiruan sedangkan gaseous porosity terlihat berupa gelembung kecil halus yang uniform, biasanya terjadi terutama pada protesa yang tebal dan di bagian yang lebih jauh dari sumber panas. 12
d. Absorbsi air Resin akrilik polimerisasi panas relatif menyerap air lebih sedikit pada lingkungan yang basah. Nilai absorbsi air oleh resin akrilik yaitu 0.69%mg/cm 2. Absorbsi air oleh resin akrilik terjadi akibat proses difusi, dimana molekul air dapat diadsorbsi pada permukaan polimer yang padat dan beberapa lagi dapat menempati posisi di antara rantai polimer. Hal inilah yang menyebabkan rantai polimer mengalami ekspansi. 12,13 Setiap kenaikan berat akrilik sebesar 1% yang disebabkan oleh absorbsi air menyebabkan terjadinya ekspansi linear sebesar 0.23%. Sebaliknya pengeringan bahan ini akan disertai oleh timbulnya kontraksi. 12 e. Retak Pada permukaan resin akrilik dapat terjadi retak. Hal ini diduga karena adanya tekanan tarik (tensile stress) yang menyebabkan terpisahnya molekul-molekul polimer. Keretakan seperti ini dapat terjadi oleh karena stress mekanik, stress akibat perbedaan ekspansi termis dan kerja bahan pelarut. Adanya crazing (retak kecil) dapat memperlemah gigi tiruan. 12 f. Ketepatan dimensional Beberapa hal yang dapat mempengaruhi ketepatan dimensional resin akrilik adalah ekspansi mold sewaktu pengisian resin akrilik, ekspansi termal resin akrilik, kontraksi sewaktu polimerisasi, kontraksi termis sewaktu pendinginan dan hilangnya stress yang terjadi sewaktu pemolesan basis gigi tiruan resin akrilik. 12,13 g. Kestabilan dimensional Kestabilan dimensional berhubungan dengan absorbsi air oleh resin akrilik. Absorbsi air dapat menyebabkan ekspansi pada resin akrilik. Pada resin akrilik dapat
terjadi hilangnya internal stress selama pemakaian gigi tiruan. Pengaruh ini sangat kecil dan secara klinis tidak bermakna. 12 h. Resisten terhadap asam, basa, dan pelarut organik Resistensi resin akrilik terhadap larutan yang mengandung asam atau basa lemah adalah baik. Penggunaan alkohol dapat menyebabkan retaknya protesa. Ethanol juga berfungsi sebagai plasticizer dan dapat mengurangi temperatur transisi kaca. Oleh karena itu, larutan yang mengandung alkohol sebaiknya tidak digunakan untuk membersihkan protesa. 1 2.2 Kekasaran Permukaan Kekasaran permukaan (Ra: Roughness average) adalah karakteristik suatu permukaan benda yang bergelombang (tidak teratur). Kekasaran permukaan dihitung sebagai penyimpangan rata-rata aritmetik terhadap lembah/dasar permukaan dan puncak permukaan. 9 Uji sampel kekasaran permukaan diukur dengan menggunakan suatu alat bernama profilometer dimana sebuah jarum (stylus) melintasi lapisan permukaan dan sebuah penguat jiplakan dari profil/gambar digunakan. 10 Pengukuran kekasaran permukaan langsung didapatkan dari sampel material yang tidak terlalu tipis dan tidak mudah distorsi. 14 Menurut penelitian Machado dkk 15, efek dari prosedur perendaman resin akrilik di dalam larutan sodium perborat terhadap kekasaran permukaan bervariasi di antara bahan material tersebut. Sementara Alves dkk 4 mengungkapkan pengaruh pemolesan khemis dan manual terhadap kekasaran permukaan spesimen resin akrilik
dan meneliti bahwa metoda khemis menunjukkan nilai kekasaran permukaan yang lebih tinggi tanpa menghiraukan tipe aktivasi resin (khemis atau termal) ketika dibandingkan dengan teknik manual. Penelitian Campos dkk 11 mengungkapkan bahwa kekasaran permukaan dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti jenis resin yang dipakai, teknik polimerisasi, dan lamanya jumlah prosedur desinfeksi. Kekasaran permukaan secara positif dihubungkan dengan tingkat kolonisasi bakteri pada biomaterial. 4,5,9 Hal ini secara langsung mempengaruhi perlekatan awal mikroorganisme, perkembangan biofilm, dan kolonisasi bakteri. 14 Hal ini terjadi karena permukaan dapat bertindak sebagai reservoir, dengan ketidakteraturan permukaan, dan pembentukan depresi/celah yang menyediakan kesempatan bagi retensi mikroorganisme dan perlindungan terhadap kekuatan pelepasan (shear protection), bahkan sewaktu pembersihan bahan basis gigi tiruan berbasis resin akrilik. 4,9,10 Perlekatan mikroba pada permukaan biomaterial tergantung pada struktur permukaan dan komposisi biomaterial serta sifat psikokemis dari permukaan sel mikroba. 9 Permukaan yang halus dan terpoles dengan baik adalah penting sepenuhnya tidak hanya bagi kenyamanan pasien tetapi juga keawetan gigi tiruan/restorasi, hasil estetik yang baik, kesehatan rongga mulut, dan retensi plak yang rendah. 11,14 2.3 Klorheksidin Glukonat Klorheksidin adalah larutan desinfektan khemis yang bersifat bakteriostatik dan bakterisidal terhadap mikroba gram positif maupun gram negatif. Bahan ini
pertama sekali disintesa pada tahun 1950. Bahan ini merupakan serbuk halus berwarna putih dan dapat berupa larutan apabila dilarutkan dalam air, alkohol encer, polyethylene glycol. 16,17 Klorheksidin glukonat merupakan derivat bis-biquanite dan merupakan basa yang kuat. Selain memiliki aktivitas antibakterial yang tinggi, klorheksidin glukonat juga menghambat virus dan aktif melawan jamur, tetapi tidak aktif melawan spora bakteri pada suhu kamar. Klorheksidin glukonat merupakan bahan yang efektif, bekerja cepat, dan toksisitasnya rendah. 3,17 Molekul klorheksidin memiliki interaksi antara molekul-molekulnya dan muatan positif dengan dinding sel yang bermuatan negatif. Interaksi ini akan mengakibatkan kehilangan konstitusi sitoplasmik yang irreversibel, penghancuran membran, dan inhibisi enzim. Pada konsentrasi tinggi, klorheksidin glukonat mampu menghancurkan sel, mengkoagulasi sitoplasma, dan mempresipitasi protein dan asam nukleat. Kloheksidin glukonat dengan konsentrasi 0.2% dianggap sebagai standar larutan kumur yang paling efektif. Klorheksidin glukonat memiliki rumus kimia C 22 H 30 Cl 2 N 10 2C 6 H 12 O 7. 7 Klorheksidin glukonat dalam kedokteran gigi dipakai sebagai dental gel, obat kumur, bahan pembersih gigi tiruan. Sebagai dental gel dipakai konsentrasi 1% sedangkan sebagai obat kumur / anti plak dipakai konsentrasi 0.2%. Contoh merek obat kumur yang dipasarkan dalam bentuk larutan klorheksidin glukonat 0.2 % yaitu Minosep, Corsodyl, Chlorhex. Perendaman gigi tiruan selama beberapa menit setiap hari pada larutan klorheksidin menyebabkan penurunan yang signifikan pada jumlah plak gigi tiruan. 3,16 Pemakaian klorheksidin glukonat sebagai desinfektan untuk merendam gigi tiruan dianjurkan 15 menit tiap hari. 3
Kontak bahan klorheksidin glukonat tidak secara langsung mematikan bakteri. Menurut penelitian in vitro Hope dan Wilson, waktu berkontak klorheksidin glukonat selama 30 detik memiliki efek yang kecil dalam mengurangi jumlah bakteri yang terdapat pada biofilm rongga mulut. Pada kenyataannya, 0.2% klorheksidin glukonat telah dibuktikan tidak efektif dalam melawan plak dental pada penelitian in vitro setelah 5 menit berkontak, dibutuhkan kontak sekitar 60 menit untuk menghasilkan 2- log 10 sampai 5-log 10 dalam mematikan bakteri. 7 McCourtie dkk juga melaporkan bahwa perlekatan C.albicans kepada permukaan akrilik kebanyakan berkurang oleh adanya kontak dengan larutan klorheksidin glukonat. Baik 0.2% maupun 2.0% klorheksidin glukonat mampu menghambat perlekatan dengan cepat selama 20 menit pertama dimana akrilik berkontak dengan klorheksidin glukonat. 5,8