BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bleaching
2.1.1 Defenisi Bleaching
Bleaching merupakan proses penghilangan stain yang terdapat di dalam struktur
gigi (email 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.4
2.1.2 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 (H2O) dan oksigen (O2). 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
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 (HO2) yang merupakan radikal bebas
kuat yang akan terurai dan berpenetrasi ke dalam email serta memutuskan rantai
siklik pada email 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.15
2.1.3 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
2.1.3.1 Hidrogen peroksida (H2O2)
Hidrogen peroksida dikenal sebagai dihidrogen dioksida, hidrogen dioksida,
oksidol dan peroksida, dengan rumus kimia H2O2, 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 (H2O2).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 H2O2 2 H2O + O2 + Energi15
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, HO2, dan O. Perhidroksil yang
membebaskan HO2 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.6
2.1.3.2 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
terdapat di dalam karbamid peroksida ialah 1/3 dari total konsentrasi karbamid
peroksida.5,15
2.1.4 Teknik Bleaching
Teknik bleaching dapat diklasifikasikan menurut prosedur yang diberikan, inoffice atau home bleaching.6
2.1.4.1 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.15
2.1.4.2Home 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
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.15
2.2 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.18
2.2.1 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.13,22-23
2.2.1.1 Matriks Resin
Sistem monomer merupakan tulang belakang dari sistem resin komposit. BisGMA merupakan monomer yang membentuk resin komposit masa kini; sendiri atau
bersama urethane dimethacrylate (UDMA).21,23 Aturan umum, bisa diterima bahwa
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
CH2 == C – R – C == CH2
CH3
CH318
Produsen komposit dental saat ini masih berkonsentrai pada sistem tradisional,
biasanya menambahkan monomer Bis-GMA/TEGDMA atau monomer BisGMA/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.22
2.2.1.2 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.19-20 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
koefisien termal dan penyusutan, membuat radiopak, dan meningkatkan estetis.21-22
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.20
2.2.1.3 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.19-20,22 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).19-20 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.19
2.2.1.4 Sistem aktivator-inisiator
Proses pasta komposit berubah menjadi bahan keras disebut polimerisasi dari
monomer matriks resin. Monomer metil metakrilat dan dimetil metakrilat
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).19,22-23
2.2.2 Klasifikasi Resin Komposit Berdasarkan Ukuran Partikel
2.2.2.1 Komposit tradisional (makrofiller)
Merupakan resin komposit generasi 1970-an yang memiliki ukuran partikel antara
10-100 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.13
2.2.2.2 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 0.03-0.5 µm, ukuran partikel bahan pengisi 200-300 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.19
2.2.2.3 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 0.1-3 µm. Gabungan dari dua ukuran
bahan pengisi ini menghasilkan komposit yang kuat jika di polish dengan baik.
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.24
2.2.2.4 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 0.1-100 nanometer.25-27
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 0.6-1.4 mikron. Muatan bahan pengisi komposit ini adalah 78.5% berat.26
2.2.3 Sifat Mekanis Resin Komposit
2.2.3.1 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.6
2.2.3.2 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
2.2.4 Sifat Fisis Resin Komposit
2.2.4.1 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.23
2.3 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±10o 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 45o
dan 90o untuk tiap spesimen. Rata-rata hasil direkam sebagai data hasil tiga
pengukuran ini.28
2.4 Kerangka Teori
Resin Komposit
Komposisi
Matriks Resin
Partikel
Bahan
Pengisi
Bahan
Pengikat
Sistem
AktivatorInisiator
Hibrid
Nanofiller
Klasifikasi
Makrofiller
Mikrofiller
Sifat
Mekanis
Kekerasan
Kekasaran
Sifat Fisis
Penyerapan
Air dan
Solubilitas
Bahan Bleaching
Hidrogen Peroksida
Karbamid Peroksida
2.5 Kerangka Konsep
Resin Komposit
Makrofiller
Mikrofiller
Hibrid
Sifat
Mekanis
Kekasaran
Bahan Bleaching
Karbamid
peroksida 35%
Leaching filler
12%
Hidrogen
peroksida
Urea
Redoks
Nanofiller