1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Implan gigi

BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Implan gigi digunakan untuk mengganti gigi yang hilang dan
mengembalikan fungsi mastikasi, estetis, fonasi, dan perlindungan jaringan
pendukung gigi secara ideal. Implan gigi ditanam melalui prosedur bedah ke
dalam tulang rahang sehingga dapat berfungsi sebagai akar pengganti untuk
menahan gigi tiruan maupun jembatan (Papaspyridakos dkk., 2013). Persyaratan
suatu material dapat digunakan sebagai implan gigi harus memiliki sifat
biokompatibilitas agar dapat diterima oleh jaringan tubuh, cukup kuat, dan dapat
mendukung fungsi restorasi protesanya. Biokompatibilitas adalah sebuah ukuran
kecocokan suatu alat dengan sistem biologi. Biokompatibilitas merupakan syarat
mutlak material implan gigi (Bergsma dkk., 1995). Hal ini dikarenakan implan
gigi akan berinteraksi dengan jaringan dalam jangka waktu yang panjang
(Schmalz dan Arenholt-Bindslev, 2009).
Material yang digunakan untuk pembuatan implan gigi adalah alloys
(logam paduan). Logam seperti emas dan platinum juga dapat digunakan, namun
logam campuran lebih umum digunakan. Dunia kedokteran gigi terfokus pada
pengembangan logam titanium. Namun saat ini material cobalt-based alloy,
terutama cobalt chromium, menjadi minat para peneliti untuk mempelajari lebih
lanjut, terutama karena keunggulan sifat mekanis dan biologisnya (Hjalmarsson,
2009). Meskipun telah cukup dikenal di kedokteran gigi, namun sangat sedikit
1
diketahui sifat dan pengaruh biologisnya sebagai material implan gigi. Cobaltbased alloy juga banyak digunakan di dunia kedokteran, di antaranya untuk
coronary stents, intervertebral disc replacement, dan hip arthroplasty (Bergsma
dkk., 1995).
Cobalt chromium adalah cobalt-based alloy dengan campuran chromium.
Cobalt chromium memiliki kekuatan yang sangat tinggi dan pada umumnya
digunakan pada turbin udara, implan gigi, dan implan ortopedi. Campuran
komposisi logam yang digunakan pada implan gigi adalah cobalt sebagai
kandungan utama, 27-30% chromium, 5-7% molybdenum, dan komponen elemen
penting lainnya seperti mangaan dan silikon kurang dari 1%, besi kurang dari
0,75%, nikel kurang dari 0,5%, karbon nitrogen, tungsten, fosfor, sulfur, boron,
dan lain-lain. Kelebihan yang paling utama dari cobalt chromium adalah ringan,
kaku (modulus elastisitas tinggi), kekuatan tinggi, dan relatif ekonomis. Hal
tersebut dapat memenuhi persyaratan sebagai material implan gigi (Hendershot
dkk., 2007; Hjalmarsson, 2009; Nouri dkk., 2010; Anusavice dkk., 2013) .
Interaksi antara jaringan hidup dengan material tidak hidup harus diketahui
keuntungan dan kerugiannya untuk dipertimbangkan sifat toksik dan nontoksiknya. Biokompatibilitas suatu material ditentukan oleh kemampuan material
tersebut untuk berinteraksi dengan tubuh tanpa menimbulkan efek yang
berbahaya. Material yang memiliki sifat biokompatibel aman untuk digunakan
pada manusia. (Ratner, 1996). Material yang disebut biokompatibel adalah
material yang menunjukkan harmonisasi pada saat mengalami kontak dengan
jaringan dan cairan tubuh. (Black, 2006) Tujuan melakukan tes biokompatibilitas
2
adalah untuk menentukan kecocokan suatu alat untuk digunakan manusia dan
untuk melihat penggunaan alat dapat menimbulkan efek biologis yang berbahaya
(Pacific BioLabs, 2009).
Cobalt-based alloy produksi pabrik yang berbeda memiliki komposisi
yang berbeda juga. Cobalt chromium yang digunakan pada penelitian ini adalah
Remanium® GM 800 produksi Dentaurum, dengan komposisi cobalt 63,3%,
chromium 30%, molybdenum 5%, dan sisanya adalah mangaan, karbon, silika,
serta nitrogen. Komposisi tersebut menentukan struktur dan konfigurasi material.
Struktur dan konfigurasi material akan menentukan pelepasan ion. Oleh karena
itu, pelepasan ion masing-masing produk juga akan berbeda. Cobalt-based alloy
dalam bentuk senyawa dengan komposisi yang tepat merupakan material yang
inert dan tidak akan berpengaruh pada sel dan jaringan tubuh. Komposisi logam
paduan yang tidak tepat dan kondisi rongga mulut yang asam dapat meningkatkan
proses terjadinya pelepasan ion. Ion logam yang terlepas akan bebas dan dapat
menimbulkan toksisitas melalui mekanisme mempengaruhi enzim sel atau toksis
secara langsung melalui infiltrasi membran. Ion-ion dari cobalt-based alloy,
seperti Co, Cr, Mo, dan Ni, yang terlepas akan terikat pada protein sel dan
menyebabkan terjadinya koagulasi. Infiltrasi membran biasanya terjadi pada
ukuran nano-partikel, sehingga partikel dapat menembus membran sel dan
merusak dari dalam (Okazakia dan Gotoh, 2008; Behl dkk., 2013; Dentaurum,
2014).
Terdapat
berbagai
macam
uji
biokompatibilitas
yang ditentukan
International Standard Organization (ISO) 10993 (2009), yaitu sitotoksisitas,
3
sensitisasi, iritasi, toksisitas akut, toksisitas subkronis, genotoksisitas, implantasi,
hemokompatibilitas,
toksisitas
kronis,
karsinogenitas,
reproduksi,
dan
biodegradasi. Material implan gigi ditanamkan di dalam tubuh sehingga akan
mengalami kontak dengan darah di dalam tubuh. Hal ini menyebabkan harus diuji
kompatibilitasnya terhadap darah (hemokompatibilitas). Hemokompatibilitas
adalah
kemampuan
material
untuk
mengalami
kontak
dengan
darah.
Hemokompatibilitas merupakan salah satu bagian uji biokompatibilitas yang
sangat kompleks karena banyaknya jumlah dan tipe sel yang berinteraksi serta
faktor-faktor yang ditunjukkan selama tahapan aktivasi cascade. International
Standard
Organization
(ISO)
10993
mensyaratkan
pemeriksaan
hemokompatibilitas untuk semua alat-alat kedokteran yang mengalami kontak
dengan sirkulasi darah, baik secara langsung maupun tidak langsung. Implant gigi
adalah salah satu alat yang termasuk dalam kategori material yang berinteraksi
dengan darah/blood-biomaterial interaction. International Standard Organization
10993-4 (Biological evaluation of medical devices – Part 4: Selection of tests for
interaction with blood) merupakan pedoman untuk uji interaksi darah dengan
biomaterial (Narayan, 2009).
Terdapat berbagai macam uji biokompatibilitas yang ditentukan ISO10993 (2009), yaitu sitotoksisitas, sensitisasi, iritasi, toksisitas akut, toksisitas
subkronis, genotoksisitas, implantasi, hemokompatibilitas, toksisitas kronis,
karsinogenitas, reproduksi, dan biodegradasi.
Material-material yang tidak memiliki sifat hemokompatibilitas dapat
menyebabkan gangguan pada jaringan dan sel-sel darah seperti hemolisis,
4
mengaktivasi jalur koagulasi, sistem komplemen, dan lainnya. Uji hemolisis
direkomendasikan untuk semua alat maupun material kedokteran yang mengalami
kontak dengan darah. Uji ini mengukur kerusakan terhadap sel darah merah ketika
terpapar oleh suatu material atau ekstraknya, kemudian dibandingkan dengan
kontrol positif dan negatif (Pacific BioLabs, 2009).
Menurut Schwartz (2005), hemolisis didefinisikan sebagai destruksi
eritrosit yang disertai peningkatan produksi eritrosit. Hemolisis adalah
terpecahnya sel darah merah dan menyebabkan terlepasnya hemoglobin yang
terkandung di dalamnya. Hal-hal yang dapat menyebabkan hemolisis adalah defek
eritrosit, infeksi, obat, zat kimia, transfusi, antibody, kerja limpa berlebihan,
toksik, dan mekanis (Brooker, 2009). Hemolisis dapat terjadi akibat beberapa
kondisi patologis seperti sickle cell anemia, infeksi plasmodium, dan beberapa
penyakit yang lain. Selain karena kondisi patologis, material yang diimplankan di
dalam tubuh juga dapat menimbulkan hemolisis melalui dua mekanisme, yaitu
trauma mekanis dan toksisitas material. Trauma berupa gesekan dengan benda
asing dapat menyebabkan eritrosit terpecah. Ion-ion material logam yang terpecah
dapat menimbulkan toksisitas bagi sel-sel tubuh karena dapat menghambat
metabolisme sel dan sintesis DNA (Williams, 1990; Kumar dkk., 2006)
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh perbedaan konsentrasi suspensi serbuk logam cobalt
chromium pada uji hemolisis dalam aspek penggunaan sebagai material implan
gigi?
5
C. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui ada/tidaknya pengaruh
perbedaan konsentrasi suspensi serbuk logam cobalt chromium pada uji hemolisis
dalam aspek penggunaan sebagai material implan gigi.
D. Keaslian Penelitian
Rae (1978) meneliti sifat hemolisis logam-logam Cd, Cr, Co, Fe, Mo, Ni,
Ta, Ti, Zn, dan CoCr dengan sel yang dikultur. Cobalt dan nikel pada cobalt
chromium ditemukan menjadi yang paling aktif dan toksis terhadap sel. Fasching
dkk. (2011) meneliti sifat hemolisis material nikel-titanium-cobalt untuk aplikasi
alat-alat kedokteran. Hasil penelitian tersebut menunjukkan adanya hemolisis
yang disebabkan oleh ion nikel, titanium dan cobalt yang terlepas. Penelitian sifat
hemolisis material cobalt chromium sebagai bahan implan gigi belum pernah
dilakukan.
E. Manfaat Penelitian
1. Memberikan sumbangan informasi dasar ilmiah di bidang kedokteran gigi
mengenai efek hemolisis logam cobalt chromium sebagai bahan dasar implan
gigi pada darah kelinci.
2. Memberikan informasi tambahan mengenai biokompatibilitas penggunaan
material logam cobalt chromium sebagai bahan dasar implan gigi.
6
3. Menjadi dasar bagi peneliti lain untuk melakukan penelitian lebih lanjut
mengenai sifat-sifat logam cobalt chromium sebagai bahan implan gigi.
4. Memberikan sumbangan ilmu pengetahuan di bidang bedah mulut dan
prostodonsi khususnya mengenai material implan gigi.
7