Pengaruh penambahan kitosan nano dari blangkas terhadap compressive strength Semen Ionomer Kaca modifikasi resin nano ( In Vitro).

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN NANO DARI
BLANGKAS TERHADAP COMPRESSIVE STRENGTH
SEMEN IONOMER KACA MODIFIKASI RESIN NANO
(IN VITRO)
SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna
memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

OLEH :
SIMFO FERAWATI
NIM : 070600095

DEPARTEMEN ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Tahun 2011

Simfo Ferawati
Pengaruh penambahan kitosan nano dari blangkas terhadap compressive
strength Semen Ionomer Kaca modifikasi resin nano ( In Vitro)
xi + 70 halaman
Karies merupakan masalah kesehatan gigi yang umum terjadi di Indonesia
sedangkan perawatannya masih memerlukan biaya yang tinggi. Oleh karena itu,
WHO memperkenalkan Atraumatic Restorative Treatment (ART) untuk minimal
intervensi, sejalan dengan perkembangan Semen Ionomer Kaca (SIK). SIK terus
dikembangkan hingga menjadi SIK modifikasi resin berpartikel nano, dan juga
dimodifikasi dengan penambahan biopolimer alami yaitu kitosan. Penelitian ini
bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik dari SIK modifikasi resin  nano dengan
penambahan kitosan nano dari blangkas.
Penelitian ini menggunakan spesimen campuran SIK modifikasi resin nano
dengan kitosan nano dari blangkas yang diletakkan dalam cetakan silinder berukuran
diameter 4 mm x tinggi 6 mm. Pasta SIK  modifikasi resin nano menjadi kelompok
kontrol. Kelompok uji I adalah campuran SIK modifikasi resin nano dengan 0,015%
berat kitosan nano. Kelompok uji II adalah campuran SIK modifikasi resin nano

dengan 0,45% berat kitosan nano. Pengujian compressive strength ini dilakukan
dengan menggunakan alat Torsee Universal Testing Machine.
Hasil penelitian menunjukkan rerata compressive strength untuk kelompok
kontrol: 93.794 ± 21.647 MPa; kelompok uji I: 99.100 ± 18.423 MPa; dan kelompok
uji II: 72.187 ± 9.543  MPa. Uji ANOVA satu arah menunjukkan adanya perbedaan
signifikan antar ketiga kelompok dengan p=0.004. Pengujian Post Hoc Test
menunjukkan kelompok uji II mempunyai perbedaan yang paling signifikan dan
kelompok uji I tidak mempunyai perbedaan yang signifikan terhadap kontrol (
p=0.774).
Penambahan 0,015% berat kitosan nano meningkatkan compressive strength
SIK modifikasi resin nano , sedangkan penambahan 0,45% berat kitosan nano dapat
menurunkan compressive strength.

Daftar Rujukan : 41 (1994 – 2011)

PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN NANO DARI
BLANGKAS TERHADAP COMPRESSIVE STRENGTH
SEMEN IONOMER KACA MODIFIKASI RESIN NANO
(IN VITRO)
SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi tugas dan melengkapi syarat guna
memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Gigi

OLEH :
SIMFO FERAWATI
NIM : 070600095

DEPARTEMEN ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011

KATA PENGANTAR

Pertama-tama puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa
atas segala berkat, rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana
Kedokteran Gigi pada Falkutas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan skripsi ini, penulis telah banyak mendapat bantuan,
bimbingan, saran, masukan, kritikan dan pengarahan dari berbagai pihak. Oleh karena
itu dalam kesempatan ini juga, dengan segala kerendahan hati, penulis juga
mengucapkan terima kasih kepada:
1.

Prof. H. Nazruddin, drg., C. Ort., Ph. D., Sp.Ort, selaku dekan Fakultas

Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara;
2.

Cut Nurliza, drg., M. Kes, selaku Ketua Departemen Ilmu Konservasi Gigi

Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara;
3.

Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp.KG (K), selaku pembimbing I

penulis yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan ide, dan bersedia
membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan penelitian maupun
penulisan skripsi ini dengan baik;
4.

Wandania Farahanny, drg., selaku pembimbing II penulis yang juga telah

banyak meluangkan waktu dan bersedia membimbing dan mengarahkan penulis
dalam menyelesaikan penelitian maupun penulisan skripsi ini dengan baik;
5.

Prof. Dr. H. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, selaku konsultan dalam

penelitian dan penulisan skripsi ini, sekaligus Kepala Bagian Laboratorium Pusat

Penelitian FMIPA USU, beserta Bapak Sukirman atas izin, bantuan fasilitas, dan
bimbingan untuk pelaksanaan penelitian ini;
6.

Drs. Abdul Jalil A.A, M.Kes, selaku pembantu dekan III FKM USU, dan

Ibu Erna Mutiara yang telah bersedia meluangkan waktu untuk berdiskusi mengenai
penyelesaian perhitungan dan diskusi statistika.
7.

Seluruh staf pengajar Fakultas Kedokteran Gigi terutama staf pengajar dan

pegawai di Departemen Konservasi Gigi Fakultas Kedokteran Gigi Universitas
Sumatera Utara;
8.

Erna Sulistyawati, drg., Sp.Ort., selaku penasehat akademik yang telah

membimbing penulis selama menyelesaikan program akademik.
9.

Melinda dan Hendra, orang tua penulis, yang selalu memberikan dukungan,

semangat, perhatian, dan kasih sayang, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi;
10.

Sahabat-sahabat terbaik penulis Suli, Trijayanti, Wenti, Stephanie, Jefri,

Robert, Chihargo, serta teman-teman angkatan 2007 yang tidak dapat disebutkan
namanya satu-persatu, dan teman seperjuangan skripsi di bagian Konservasi Gigi.
Akhirnya penulis memohon maaf apabila ada kesalahan selama melakukan
penelitian dan penyusunan skripsi ini dan berharap semoga skripsi ini dapat
memberikan sumbangan pikiran yang berguna bagi fakultas, pengembangan ilmu dan
masyarakat.
Medan, 26 Juni 2011
Penulis,

( SIMFO FERAWATI )
NIM: 070600095

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI INI TELAH DISETUJUI UNTUK DISEMINARKAN PADA
TANGGAL 19 JULI 2011

Oleh
Pembimbing I,

Prof. Trimurni Abidin, drg. M.Kes. Sp.KG (K)
NIP: 19500828 197902 2 001

Pembimbing II

Wandania Farahanny, drg.
NIP : 19780813 200312 2 003

Mengetahui
Ketua Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Fakultas Kedokteran Gigi
Universitas Sumatera Utara

(Cut Nurliza, drg., M. Kes)
NIP : 19560105 198203 2 002

PERNYATAAN PERSETUJUAN
Skripsi berjudul
PENGARUH PENAMBAHAN KITOSAN NANO DARI BLANGKAS
TERHADAP COMPRESSIVE STRENGTH SEMEN IONOMER KACA
MODIFIKASI RESIN NANO (IN VITRO)
Yang dipersiapkan dan disusun oleh:
SIMFO FERAWATI
NIM: 070600095
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Pada tanggal 19 Juli 2011
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat untuk diterima
Susunan Tim Penguji Skripsi
Ketua Penguji

Prof. Trimurni Abidin, drg. M.Kes. Sp.KG (K)
NIP: 19500828 197902 2 001

Anggota tim penguji lain

Wandania Farahanny, drg.

Bakri Soeyono, drg.  

  Nevi Yanti, drg., MKes

NIP : 19780813 200312 2 003

NIP: 19450702 197802 1 001

NIP: 19631127 199203 2 004

Medan, 3 Mei 2010
Fakultas Kedoketran Gigi
Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Ketua,

(Cut Nurliza, drg., M. Kes)
NIP : 19560105 198203 2 002

DAFTAR ISI

Hal.
HALAMAN JUDUL ………………………………………………………….
HALAMAN PENGESAHAN JUDUL………………………………………...
HALAMAN TIM PENGUJI SKRIPSI………………………………………...
KATA PENGANTAR …………………………………………………………

iv

DAFTAR ISI …………………………………………………………………..

vi

DAFTAR TABEL……………………………………………………………...

viii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………..

ix

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………...

xi

BAB 1

BAB 2

BAB 3

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ………………………………………………..
1.2 Rumusan Masalah …………………………………………….
1.3 Tujuan Penelitian ……………………………………………..
1.4 Manfaat Penelitian ……………………………………………

1
6
6
6

TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Semen Ionomer Kaca (SIK) …………………………………..
2.1.1 Penggunaan SIK dalam ART …………………………..
2.2 SIK Modifikasi Resin Nano …………………………………..
2.2.1 Komposisi SIK Modifikasi Resin Nano ……………….
2.2.2 Indikasi SIK Modifikasi Resin Nano …………………..
2.2.3 Cara Manipulasi SIK Modifikasi Resin Nano …………
2.2.4 Perkembangan Penelitian SIK modifikasi resin nano …
2.3 Kitosan ………………………………………………………..
2.3.1 Kitosan Blangkas (Lymulus Polyphemus) ……………..
2.3.2 Kitosan dan Aplikasi Klinisnya ………………………..
2.3.3 Kitosan Nanopartikel …………………………………..
2.4 Compressive Strength …………………………………………

7
9
11
15
16
16
17
20
22
23
25
26

KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESA PENELITIAN
3.1 Kerangka Konsep ……………………………………………..

28

3.2 Hipotesa Penelitian ……………………………………………

30

METODOLOGI PENELITIAN
4.1 Desain Penelitian ……………………………………………...
4.2 Tempat dan Waktu ……………………………………………
4.3 Sampel Penelitian …………………………………………….
4.4 Besar Sampel ………………………………………………….
4.5 Variabel Penelitian ……………………………………………
4.6 Definisi Operasional …………………………………………..
4.7 Alat dan Bahan Penelitian …………………………………….
4.8 Prosedur Penelitian ……………………………………………
4.9 Analisa Statistik ………………………………………………

31
31
31
32
33
35
36
37
43

BAB 5

HASIL PENELITIAN ……………………………………………..

44

BAB 6

PEMBAHASAN …………………………………………………..

48

BAB 7

KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan …………………………………………………...
7.2 Saran ………………………………………………………….

55
56

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………

57

LAMPIRAN……………………………………………………………………

62

BAB 4

DAFTAR TABEL
Tabel
1.

Hal.
Definisi Operasional, Cara, Hasil, dan Alat Ukur dari Variabel Bebas
dan Variabel Tergantung dari Penelitian……………………………..

35

2.

Data hasil pengukuran compressive strength dalam kgf…………….

44

3.

Data hasil pengukuran compressive strength dalam MPa……………

45

4.

Rerata hasil pengukuran compressive strength………………………

45

5.

Standar deviasi dan Standar error dari data penelitian………………

45

6.

Hasil analisis data Post Hoc Test…………………………………….

46

DAFTAR GAMBAR
Gambar

Hal.

1.

Struktur SIK Konvensional…………………………………………...

8

2.

Reaksi asam- basa dari SIK konvensional……………………………..

8

3.

Reaksi asam-basa dan polimerisasi penyinaran pada SIKMR…….….

12

4.

Jenis SIK modifikasi resin konvensional ……………………………..

13

5.

Jenis SIK modifikasi resin nano ………………………………………

14

6.

Struktur SIK modifikasi resin dan SIK nano…………………………

14

7.

Manipulasi pengunaan SIK nano. …………………..……………….

17

8.

Struktur kitin dan kitosan……………………………………………..

20

9.

Blangkas (Horseshoe-crab) …………………………………………..

22

10. Skema ilustrasi dari compressive strength…………………………….

27

11.

Ketac N100 light cured………………………………………………

37

12. Serbuk kitosan Blangkas………………………………………………

37

13. Syringe insulin………………………………………………………...

38

14. Mould tempat pencetakan spesimen……………………………….....

38

15. Pengadukan campuran kitosan dan asam asetat 1% ………………..

39

16. Penambahan amoniak dan pengadukan campuran kitosan……….....

39

17. Pasta kitosan nano dari blangkas yang siap dipakai……………….....

39

18. Neraca Analitik………………………………………………………..

40

19. Proses pengadukan SIK modifikasi resin nano ………………………

40

20. Penekanan spesimen dengan pelat kaca …………………………..…

41

21. Penyinaran spesimen dengan alat light cure …………………………

41

22. Inkubator………………………………………………………………

42

23. spesimen yang akan diuji……………………………………………..

42

24. Universal Testing Machine…………………………………………….

42

25. Spesimen sebelum dan sesudah pengujian……………………………

43

26. Struktur kitosan nano dari blangkas ………………………………….

49

27. Gambaran skematik reaksi PAA dan kitosan …………………………

52

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran
1.

Hal.
Skem

a Alur Pikir ………………………………………………………..
2.

62
Keran

gka Teori ………………………………………………………….
3.

65
Skem

a pembuatan variasi berat kitosan nano …………………………...
4.

66
Skem

a Alur Penelitian …………………………………………………..
5.

67
Hasil

Analisa Data Penelitian ……………………………………………

68

Fakultas Kedokteran Gigi
Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Tahun 2011

Simfo Ferawati
Pengaruh penambahan kitosan nano dari blangkas terhadap compressive
strength Semen Ionomer Kaca modifikasi resin nano ( In Vitro)
xi + 70 halaman
Karies merupakan masalah kesehatan gigi yang umum terjadi di Indonesia
sedangkan perawatannya masih memerlukan biaya yang tinggi. Oleh karena itu,
WHO memperkenalkan Atraumatic Restorative Treatment (ART) untuk minimal
intervensi, sejalan dengan perkembangan Semen Ionomer Kaca (SIK). SIK terus
dikembangkan hingga menjadi SIK modifikasi resin berpartikel nano, dan juga
dimodifikasi dengan penambahan biopolimer alami yaitu kitosan. Penelitian ini
bertujuan untuk meningkatkan sifat mekanik dari SIK modifikasi resin  nano dengan
penambahan kitosan nano dari blangkas.
Penelitian ini menggunakan spesimen campuran SIK modifikasi resin nano
dengan kitosan nano dari blangkas yang diletakkan dalam cetakan silinder berukuran
diameter 4 mm x tinggi 6 mm. Pasta SIK  modifikasi resin nano menjadi kelompok
kontrol. Kelompok uji I adalah campuran SIK modifikasi resin nano dengan 0,015%
berat kitosan nano. Kelompok uji II adalah campuran SIK modifikasi resin nano

dengan 0,45% berat kitosan nano. Pengujian compressive strength ini dilakukan
dengan menggunakan alat Torsee Universal Testing Machine.
Hasil penelitian menunjukkan rerata compressive strength untuk kelompok
kontrol: 93.794 ± 21.647 MPa; kelompok uji I: 99.100 ± 18.423 MPa; dan kelompok
uji II: 72.187 ± 9.543  MPa. Uji ANOVA satu arah menunjukkan adanya perbedaan
signifikan antar ketiga kelompok dengan p=0.004. Pengujian Post Hoc Test
menunjukkan kelompok uji II mempunyai perbedaan yang paling signifikan dan
kelompok uji I tidak mempunyai perbedaan yang signifikan terhadap kontrol (
p=0.774).
Penambahan 0,015% berat kitosan nano meningkatkan compressive strength
SIK modifikasi resin nano , sedangkan penambahan 0,45% berat kitosan nano dapat
menurunkan compressive strength.

Daftar Rujukan : 41 (1994 – 2011)

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Karies merupakan masalah kesehatan gigi yang umum terjadi di Indonesia.
Survei departemen kesehatan Republik Indonesia menyatakan prevalensi karies di
Indonesia tahun 2007 mencapai 72,1%, namun perawatan masih belum sepenuhnya
dilakukan, terutama di daerah pedalaman yang tidak terjangkau aliran listrik dan
mahalnya bahan tambalan. Oleh karena itu, WHO memperkenalkan Atraumatic
Restorative Treatment (ART) untuk minimal intervensi.1 ART berkembang sejalan
dengan adanya bahan restorasi Semen Ionomer Kaca (SIK) atau Glass Ionomer
Cement (GIC). Pemakaian SIK dalam ART berhubungan dengan sifat SIK yaitu
adhesi ke permukaan gigi. 2 
SIK adalah material restorasi gigi yang saat ini dianggap paling biokompatibel.
Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menguji biokompatibilitas SIK, pada tahun
1983 diteliti efek SIK pada jaringan pulpa gigi anjing dan dinyatakan aman, serta
telah dilaporkan bahwa SIK aman terhadap pulpa gigi manusia. Pengujian
sitotoksisitas SIK konvensional dan SIK modifikasi resin oleh Hatton et al (2003) (cit
Suprastiwi, 2009), menyatakan bahwa SIK modifikasi resin yaitu Compoglass, Fuji II
LC toksik terhadap sel pulpa, begitu juga dengan SIK konvensional seperti Fuji IX,
GIC FX dan Fuji II SC toksik, tetapi hasilnya lebih rendah dari SIK modifikasi resin.3 
Wilson & McLean (1988) (cit Armalia M, 2006) menjelaskan bahwa bila
kandungan lebih banyak silikat, SIK terlihat lebih translusen, tetapi bila lebih banyak

kalsium fluorida atau alumina, SIK terlihat radiopak. Kandungan fluor dalam SIK
merupakan keuntungan dalam menurunkan temperatur fusi dan dapat mencegah
terjadinya karies sekunder, namun penambahan bahan ini dapat menurunkan
kekuatan semen.2 Selama ini diyakini bahwa fluor pada SIK dapat menurunkan
aktivitas mikroflora kariogenik yang menetap dalam rongga mulut dan tumbuh pada
plak gigi. Namun, telah dilaporkan bahwa pelepasan fluor memiliki sedikit atau tidak
ada efek dalam menurunkan karies. Survei dari University of Florida melaporkan
adanya kegagalan pada restorasi SIK dengan penyebab utamanya adalah terjadinya
karies sekunder. Namun hal ini masih memerlukan penelitian lebih lanjut, karena
banyak faktor penyebab kegagalan restorasi, seperti larutnya semen, erosi, abrasi, dan
fraktur.4 Hasil penelitian Markovic et al (2008) memperkuat bahwa SIK tidak terlalu
tahan terhadap agen perantara dari luar dan pH lingkungan yang rendah, sehingga
mengalami kerusakan yang nyata. Di sisi lain, kerusakan dari permukaan SIK diikuti
oleh pelepasan fluor yang banyak yang dibutuhkan untuk melawan serangan karies.5
Penelitian Sidharta (1991) (cit Armilia M, 2006) juga menunjukkan bahwa SIK
melepaskan ion fluor dalam jangka cukup lama sehingga dapat menghilangkan
sensitivitas dan mencegah terjadinya karies sekunder, serta dapat berikatan secara
fisikokimiawi dengan email dan dentin.2
Bahan restorasi SIK memiliki sifat adhesif dan mampu melepaskan ion fluor
sehingga dapat digunakan dalam prinsip minimal intervensi. Minimal intervensi
dalam kedokteran gigi dimaksudkan sebagai suatu perawatan terhadap karies dengan
mengambil jaringan gigi yang terdemineralisasi saja dan memelihara sebanyak
mungkin struktur gigi yang sehat. Atraumatic Restorative Treatment (ART)

merupakan bagian dari minimal intervensi meliputi komponen restorasi dan
pencegahan.6,7 Kekurangan SIK jika dibandingkan dengan bahan tumpatan lain
adalah kurang estestik bila dibandingkan dengan resin komposit, bersifat poreus dan
sulit dipolish sehingga menghasilkan permukaan restorasi yang kurang halus.1  
Beberapa penelitian terus dilakukan dalam upaya untuk memperbaiki serta
mempelajari sifat dari SIK, uji kekuatan tekan (compressive strength) dan diameter
tensile strength merupakan metode yang digunakan untuk menentukan sifat mekanik
bahan tersebut.8 Pengujian ini perlu memperhatikan compressive strength dari gigi itu
sendiri, yaitu enamel 400 MPa dan dentin 297 Mpa.9 
Dalam hal estetis dan kekuatannya, SIK terus dikembangkan dan diharapkan
dapat memiliki compressive strength yang lebih tinggi. Pada akhir tahun 1980-an
dan awal 1990-an, resin monomer yang disebut dengan 2-HEMA (HydroxyEthyl
MetaAcrylate) ditambahkan ke SIK dan kemudian disebut hybrid ionomer atau SIK
modifikasi resin, yang lebih estetis dibandingkan SIK konvensional karena
kandungan resinnya.9,10 SIK modifikasi resin kemudian dikembangkan lagi dengan
menambahkan nano filler pada partikel kacanya. Pada tahun 2007, dikembangkan
SIK modifikasi resin berpartikel nano.11 Kelebihan SIK modifikasi resin nano adalah
ketahanan terhadap mikroleakage lebih baik, permukaan setelah pemolesan lebih
halus dan pelepasan fluornya lebih tinggi jika dibandingkan dengan SIK modifikasi
resin tanpa partikel nano.3
Penelitian El-Rougby et al (2010) mengenai pemakaian SIK modifikasi resin
nano menyatakan banyaknya endapan kalsifikasi atau pengerasan sehubungan dengan
pemakaian SIK modifikasi resin nano, yang menunjukkan adanya kemampuan

signifikan untuk meremineralisasi struktur dentin dalam pemakaian bahan restorasi
yang dapat melepaskan fluor ini.12 Pada penelitian Waleed et al (2007) dikatakan
bahwa penambahan nano filler kedalam SIK modifikasi resin hanya meningkatkan
ikatannya ke dentin, akan tetapi flexural dan compressive strength tidak meningkat
jika dibandingkan dengan SIK konvensional.13 Kemudian El-Askary (2011) menguji
SIK modifikasi resin nano dan hasilnya tidak terbukti mempunyai shear bond
strength secara langsung ke permukaan dentin, tetapi memerlukan conditioner berupa
nano-primer sebelum restorasi SIK modifikasi resin nano dan hasilnya shear bond
strength ke permukaan dentin lebih baik. Hal ini disebabkan karena conditioner
memiliki

kemampuan

menghilangkan

smear

layer

sehingga

perlekatannya

maksimal.14 Untuk memperbaiki sifat mekanik SIK, para peneliti terus menguji SIK
dengan penambahan bahan alami. Salah satu bahan alami yang dapat dijadikan
alternatif untuk mengurangi sifat brittle dari SIK adalah kitosan.15
Penelitian Petri et al (2006) menunjukkan bahwa SIK modifikasi kitosan
molekul rendah dengan penambahan 0,0044% berat kitosan dapat meningkatkan sifat
mekanik seperti flexural strength dan meningkatkan pelepasan ion fluor, penambahan
0,012% berat kitosan tidak memiliki efek yang yang terlihat secara statistik, dan
penambahan lebih dari 0,022% berat kitosan justru memperendah sifat mekaniknya.15
Kitosan [2-amino-2-deoxy-D-glucan] adalah suatu polisakarida derivat kitin
yang dihilangkan gugus asetilnya dengan menggunakan basa kuat (NaOH) yang
dihasilkan dari proses N-deasetilasi dan merupakan biopolimer alami dengan struktur
molekul menyerupai selulosa. Kitosan dapat diperoleh dengan hasil konversi dari

kitin. Sedangkan kitin dapat diperoleh dari kulit udang, kulit kepiting, dan serangga.
Konversi kitin menjadi kitosan ditemukan oleh C. Rouge pada tahun 1859.16
Pada penelitian Linden (1995) (cit Petri et al, 2006) dijelaskan bahwa campuran
polimer hidrogel terutama asam poliakrilat dan logam garam, dan kitosan, yang
dibentuk secara langsung pada mikrochanel jaringan keras gigi dapat memperkuat
ikatan antar komponen bahan restorasi tersebut.15
Dalam bidang kedokteran gigi telah dikembangkan kitosan untuk berbagai
tujuan. Trimurni et al (2006) menyatakan Kitosan molekul tinggi yang diperoleh dari
blangkas (Lymulus polyphemus) dapat memacu dentinogenesis jika dipakai sebagai
bahan pulp caping.17 Szeto et al (2007) (cit Ningsih, 2010) membuat kitosan
nanopartikel dengan melarutkan serbuk kitosan kedalam larutan asam lemah
ditambah larutan yang bersifat basa, seperti amoniak, kemudian ditempatkan dalam
ultrasonic bath untuk memecah partikel-partikel gel kitosan menjadi lebih kecil.
Ukuran partikel kitosan berskala nanometer, meningkatkan luas permukaan sampai
ratusan kali dan memungkinkan adanya interaksi pada permukaan yang lebih besar.18
Petri et al (2006) menguji flexural strength bahan restorasi SIK konvensional
dengan penambahan kitosan bermolekul rendah (fluka) dengan variasi persen
beratnya yaitu 0.0044%, 0.012%, 0.025%, dan 0.045%. Maka timbul pemikiran oleh
peneliti untuk melihat pengaruh penambahan kitosan nano dari blangkas (molekul
tinggi) terhadap compressive strength bahan restorasi SIK modifikasi resin nano
dengan persen berat kitosan 0.015% dan 0.45%, dimana angka persen berat yang diuji
berdasarkan berat minimum yang dapat ditimbang oleh alat yang dipergunakan di
laboratorium.

1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian diatas timbul permasalahan yaitu apakah ada pengaruh penambahan
kitosan nano dari blangkas terhadap compressive strength dari semen ionomer kaca
modifikasi resin nano.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan
kitosan nano dari blangkas terhadap compressive strength dari semen ionomer kaca
modifikasi resin nano.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.

Untuk memperoleh SIK modifikasi resin nano yang mempunyai compressive

strength yang tinggi

dengan penambahan kitosan nano dari blangkas (molekul

tinggi),
2.

Menghasilkan material restorasi yang dapat dipakai pada ART dalam

menanggulangi terjadinya karies di suatu wilayah,
3.

Sebagai dasar dalam usaha peningkatan pelayanan kesehatan gigi masyarakat

terutama dalam bidang konservasi gigi, dan
4.

Sebagai dasar penelitian selanjutnya, misalnya: uji toksisitas dari SIK

modifikasi resin nano yang ditambahkan kitosan nano dari blangkas, Pengujian SIK
modifikasi resin nano ditambahkan kitosan bermolekul rendah atau sedang, dan lainlain.

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA

Glass ionomer cement atau Semen Ionomer Kaca (GIC atau SIK) merupakan
bahan restorasi yang banyak digunakan oleh dokter gigi dan terus dikembangkan.
SIK memiliki kemampuan berikatan secara fisikokimiawi baik pada email maupun
dentin.2,6 Kekurangan SIK jika dibandingkan dengan bahan tumpatan lain adalah
kurang estestik, sulit dipolish, dan mempunyai sifat brittle. Kitosan adalah salah satu
bahan alami yang dapat dijadikan alternatif untuk mengurangi sifat brittle dari SIK
dengan meningkatkan sifat mekanik SIK tersebut.15
Kitosan dapat diperoleh dengan hasil konversi dari kitin. Sedangkan kitin
dapat diperoleh dari kulit udang, kulit kepiting, dan serangga.15 Konversi kitin
menjadi kitosan ditemukan oleh C. Rouge pada tahun 1859. Kitosan memiliki sifatsifat tertentu yang menguntungkan sehingga banyak diaplikasikan di berbagai
industri maupun bidang kesehatan.16
2.1 Semen Ionomer Kaca (SIK)
SIK diperkenalkan pada tahun 1972 oleh Wilson dan Kent.1,3,8 Sifat fisik SIK
yang adhesif ke permukaan enamel dan dentin, melepaskan fluor ke jaringan gigi,
biokompatibel pada jaringan pulpa, dan koefisien termal ekspansi sama dengan gigi
membuat SIK banyak digunakan.1,2 Selain itu, menurut Sidharta (1991) cit Armilia M
(2006), SIK melepaskan ion fluor dalam jangka waktu yang cukup lama sehingga
dapat menghilangkan sensitivitas dan mencegah terjadinya karies sekunder.2

SIK sering disebut dengan ASPA (Alumine Silicate and polyacrylic acid).
Struktur SIK dapat dilihat pada Gambar 1. Reaksi yang terbentuk dari SIK adalah
reaksi antara alumina silikat kaca dalam bentuk powder dengan asam poliakrilik
sebagai liquid (Gambar 2).4,20 Selain sebagai bahan restorasi, SIK dapat digunakan
sebagai bahan perekat, bahan pengisi untuk restorasi gigi anterior dan posterior,
pelapis kavitas, penutup pit dan fisur, bonding agent pada resin komposit, serta
sebagai semen adhesif pada perawatan ortodontik.2,4 Ukuran partikel gelas SIK
bervariasi, yaitu sekitar 50 m sebagai bahan restorasi dan sekitar 20 m sebagai
bahan luting.4

Gambar 1. Struktur SIK Konvensional 21

Gambar 2. Reaksi asam- basa dari SIK konvensional.21

Dalam penelitian Xu et al (2000) yang mengukur kemampuan bahan material
dalam melepaskan ion fluor terhadap compressive strength dari bahan restorasi SIK,

menyimpulkan bahwa terjadi korelasi negatif antara pelepasan ion fluoride dengan
compressive strength. Bahan material yang memiliki tingkat pelepasan ion fluoride
yang lebih tinggi, secara umum mempunyai kekuatan yang lebih rendah dari material
yang memiliki tingkat pelepasan ion fluoride yang rendah.21 Compressive strength
SIK konvensional umumnya adalah 188 Mpa. Nilai ini menunjukan bahwa SIK
cukup mampu menahan tekanan oklusal, namun masih tergolong rendah sehingga
terus dikembangkan lagi. SIK konvensional berkembang menjadi SIK viskositas
tinggi yang memiliki compressive strength yang lebih tinggi.22
Selama ini SIK juga digunakan sebagai restorasi intermediate, bahan pelapik
adhesif pada kavitas (teknik sandwich), ART ( Atraumatic Restorative Treatment ),
restorasi gigi desidui; sementasi mahkota, mahkota jembatan, veneer secara
permanen; sebagai pelindung bahan restorasi lain; dan sebagai pelapik komposit.
Beberapa keuntungan SIK yaitu melepaskan ion fluor dan menurunkan sensitivitas
dengan memberikan dasar yang kuat untuk komposit dan pelindung pulpa. Dengan
adanya kemampuan SIK dalam melepaskan ion fluor dan bersifat adhesif, maka SIK
juga secara luas digunakan untuk memperbaiki kehilangan struktur gigi pada akar
gigi sebagai akibat dari kerusakan gigi seperti abrasi servikal dan sering digunakan
pada kavitas non-undercut. 4,7,23
2.1.1 Penggunaan SIK dalam ART
Sebagai bahan restorasi adhesif yang mampu melepaskan ion fluor, SIK dapat
digunakan dalam prinsip minimal intervensi. ART merupakan bagian dari minimal
intervensi meliputi komponen restorasi dan pencegahan.6,7 Prinsip ART adalah suatu

metode restorasi kavitas yang sederhana, yang didahului dengan pembersihan kavitas
dengan hanya menggunakan hand instruments kemudian kavitas direstorasi dengan
bahan adhesif seperti SIK.23 Ada dua prinsip dalam melakukan ART, yaitu:24
a. Menyingkirkan jaringan karies gigi dengan hand instruments
b. Merestorasi kavitas dengan bahan adhesif yang melepaskan fluor.
Hal ini menjadi pertimbangan pengunaan SIK untuk perawatan preventif dan
kuratif dalam prosedur kerja.
Alasan SIK digunakan dalam ART adalah:24
a) Karena SIK berikatan secara kimiawi ke enamel dan dentin, sehingga
mengurangi kebutuhan untuk mengambil jaringan gigi yang sehat
b) Pelepasan fluor dari restorasi dapat mencegah karies sekunder
c) Lebih mirip dengan jaringan keras gigi dan biokompatibel.
Namun, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan ART. Hal
ini disebabkan adanya beberapa kondisi yang tidak boleh dilakukan ART. ART tidak
boleh digunakan ketika:24
a. Dijumpai adanya pembengkakan (abses) atau fistula (terbukanya abses
terhadap lingkungan rongga mulut) berdekatan dengan gigi yang karies,
b. Pulpa gigi terbuka,
c. Dijumpai adanya rasa sakit yang lama dan mungkin terjadi inflamasi pulpa,
d. Terdapat kavitas karies yang tersembunyi yang tidak dapat diakses dengan
hand instruments,

e. Dijumpai adanya tanda-tanda yang jelas dari kavitas sebagai contoh pada
permukaan proksimal tetapi kavitas tidak dapat dimasuki dari arah proksimal ataupun
oklusal.
Kemampuan SIK dalam melepaskan fluor dan hanya memerlukan preparasi
minimal, maka penggunaannya semakin meluas untuk restorasi gigi desidui. Pada
tahun 1977, dianjurkan pengunaan SIK sebagai bahan restorasi gigi desidui karena
kemampuannya melepaskan ion fluoride dan melekat ke jaringan keras gigi.22
Kelemahan SIK yaitu kurang resisten terhadap abrasi, tensile dan compressive
strength lebih rendah dari resin, bersifat poreus, dan sulit di polish.21,23
Untuk mengatasi kekurangan-kekurangan SIK dan memberikan keuntungan
klinis yang lebih baik, maka dikembangkanlah SIK modifikasi resin.25 Kemudian
pada tahun 2007, dikembangkan SIK modifikasi resin dengan nano teknologi menjadi
SIK modifikasi resin nano.26
2.2 SIK Modifikasi Resin Nano
SIK modifikasi resin nano merupakan perkembangan dari SIK modifikasi
resin dan SIK Modifikasi Resin, yang dikenal dengan glass ionomer hybrid cements,
merupakan bagian dari perkembangan SIK pada tahun 1980-an.20,26 Pengerasan SIK
modifikasi resin merupakan kombinasi dari reaksi asam basa dan polimerisasi photochemical.27
Resin modified menggantikan SIK dengan tambahan reaksi polimerisasi
dengan cahaya (light cure). Untuk mencapai keberhasilan bahan ini, ditambahkan

monomer yang larut dalam air, seperti HEMA (hidroxyethyl methacrylate) ke cairan
asam poliakrilat yang larut air.25 Ukuran partikelnya sekitar 15 m atau lebih kecil.4
Pertama kali, SIK modifikasi resin dikembangkan sebagai lining tetapi
kemudian dikembangkan sebagai bahan restorasi. Keuntungan yang diberikan SIK
modifikasi

resin

adalah

kemudahan

dalam

memanipulasi,

meningkatkan

ketahanannya terhadap sensitivitas air, dan mampu melepaskan ion fluor sehingga
dapat mencegah karies kambuhan.25,27 Ciri utama semen SIK modifikasi resin adalah
ketika bubuk dan cairan dicampur akan terjadi reaksi pengerasan dengan bantuan
sinar (light cure). Tahap-tahap reaksinya sebagai berikut:25,27
1) Reaksi pengerasan dengan terjadinya reaksi asam-basa antara bubuk
alumino silikat dengan asam poliakrilat.
2) Reaksi polimerisasi dari partikel-partikel resin yang ada di dalam semen.
3) Reaksi antara garam logam poliakrilat dengan resin hingga menbentuk
matriks semen yang lebih kuat (Gambar 3).

Gambar 3. Reaksi asam-basa dan polimerisasi penyinaran pada SIK modifikasi resin.22

Dari tiga reaksi diatas, sebenarnya semen SIK modifikasi resin mengeras
dengan system “Dual Cure” yaitu reaksi penggaraman (asam-basa) yang terjadi

secara kimia (auto setting) dan polimerisasi yang terjadi akibat penyinaran (light
cured). Kedua reaksi ini memberikan sifat-sifat yang lebih baik bagi SIK. Contoh
bahan SIK modifikasi resin yang dikenal sebagai bahan restorasi adalah Fuji II LC,
Vitremer dan Photac Fill (Gambar 4).25

A
B
C
Gambar 4. Jenis SIK modifikasi resin konvensional (A) Fuji II LC, (B) Vitremer, (C) Photac Fill27

Namun sekarang ini SIK modifikasi resin masih terus dikembangkan. Pada
tahun 2007, dikeluarkan SIK modifikasi resin nano yang pertama yaitu Ketac Nano
(Ketac

N100)

yang

menggunakan

nano

teknologi.26

Nanoteknologi

atau

nanoteknologi molekuler merupakan penghasil bahan fungsional dengan struktur
yang berukuran antara 0,1 hingga 100 nanometer dengan metode fisika ataupun
kimia.12 Ketac Nano (Gambar 5) merupakan pasta SIK modifikasi resin pertama yang
dibuat dengan teknologi nanofiller dan nanocluster dengan ukuran partikel 5-25 nm.
Ketac™ Nano Light Curing Glass Ionomer Restorative dan Ketac™ Nano
Primer merupakan perkembangan terakhir dari teknologi SIK modifikasi resin yang
saat ini digunakan dalam bidang kedokteran gigi.11,26 SIK modifikasi resin nano
mempunyai kemampuan melepaskan fluor dari SIK modifikasi resin dan ikatan
nanofillers yang meningkatkan kekuatan dan estetisnya.26

Gambar 5. Jenis SIK modifikasi resin nano, Ketac Nano light curing11

Perkembangan teknologi SIK modifikasi resin nano diarahkan pada
pengabungan antara keuntungan dari SIK modifikasi resin light cure dan teknologi
ikatan nanofiller dan nanocluster.11 Keuntungan dari kedua teknologi ini adalah
tersedianya SIK modifikasi resin nano dengan peningkatan polis dan estetik.11,26
Teknologi nano filler dapat memperkecil jarak antar partikel, sehingga meningkatkan
sifat mekanik dan estetisnya.28 Rumus kimia dari SIK modifikasi resin nano ini
didasarkan pada metakrilat yang dimodifikasi dalam asam polialkenoat dari gugus
SIK modifikasi resin konvensional.11,29
Perbandingan struktur dari SIK modifikasi resin dan SIK modifikasi resin
nano dapat dilihat pada gambar berikut.( Gambar 6)

Gambar 6. Struktur SIK modifikasi resin dan SIK modifikasi resin nano.29

Keunikan SIK modifikasi resin nano adalah kombinasi dari ikatan nanofiller,
nanocluster, dan partikel kaca FAS, sehingga lebih estetis dan mudah dipolis, sejalan

dengan pelepasan ion fluoride. Selain itu, compressive strength SIK modifikasi resin
nano lebih tinggi dibandingkan SIK konvensional dan juga menunjukkan pelepasan
fluoride yang lebih tinggi.11,26 Pada penelitian Waleed et al (2007) dikatakan bahwa
penambahan nano filler kedalam SIK modifikasi resin hanya meningkatkan ikatannya
ke dentin, akan tetapi flexural dan compressive strength tidak meningkat jika
dibandingkan dengan SIK konvensional.13 Kemampuan adhesi SIK modifikasi resin
nano ke struktur gigi diperkuat dengan pengunaan primer sebagai bahan etsa dan
bonding sama halnya dengan komposit resin. Ketac nano primer digunakan untuk
adhesi ke struktur gigi secara adekuat. SIK modifikasi resin nano juga mudah dipolis,
dapat dengan penyelesaian restorasi SIK konvensional secara umum.11
2.2.1 Komposisi SIK Modifikasi Resin Nano
Ketac nano light curing glass ionomer restorative terdiri atas:11
TM

- Dua sistem pasta:




Aqueous paste ( asam polialkenoat, resin yang reaktif, dan nanofillers)
Non aqueous paste ( FAS glass, resin yang reaktif, dan nanofillers)

- Filler (69%):
 27% FAS glass

 42% Metacrylate yang berfungsi sebagai nanofiller.
- Reaksi pengerasan:
 Memerlukan light cure

 Reaksi semen ionomer jangka panjang (reaksi asam basa).

2.2.2 Indikasi SIK Modifikasi Resin Nano
Indikasi pemakaian SIK modifikasi resin Nano yang dilaporkan dalam profil
produk Ketac Nano N100 adalah:11,26
- Restorasi gigi desidui,
- Restorasi kelas I yang kecil,
- Restorasi kelas III dan V,
- Restorasi transisi,
- Kegagalan pengisian dan undercut,
- Teknik laminasi dan sandwich, dan
- Pembuatan pasak yang sekurang-kurangnya 50% dari struktur mahkota gigi
tersisa sehingga dapat dijadikan sebagai dukungan.
Penelitian Wadenya et al (2010) dengan menggunakan gigi molar desidui
menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan leakage pada enamel dan dentin antara SIK
konvensional dan SIK modifikasi resin nano. Celah mikro dapat dipengaruhi oleh
sifat dari bahan restorasi. Peningkatan perubahan dimensi selama berpolimerisasi dan
kurangnya adaptasi bahan restorasi ke dinding kavitas dan margin dapat
menyebabkan celah marginal. 28
2.2.3 Cara manipulasi SIK modifikasi resin nano
Pada umumnya SIK modifikasi resin nano ini tersedia dalam bentuk pasta.11
Berikut adalah cara manipulasi SIK modifikasi resin nano sebagai bahan restorasi
gigi (Gambar 7).26 Buka tutup dari pencampur clicker, keluarkan sedikit bahan pada
mixing pad dengan menekan pasta 2-3 detik, biasa penekanan selama 2 detik, pasta

akan keluar dalam jumlah yang sama (rasio beratnya 1,3:1,0). Campurkan bahan
dengan spatula selama 20 detik sampai warna merata terbentuk, hindari terbentuknya
rongga udara. Kavitas yang akan direstorasi sebelumnya diberikan conditioner berupa
nano primer dan disinari dengan light cure selama 15 detik. Pengerasan SIK
modifikasi resin nano membutuhkan sinar light cure, kedalaman maksimum bahan
untuk penyinaran tidak boleh lebih dari 2 mm. Sinari SIK modifikasi resin nano ini
selama kira-kira 20-30 detik dan kemudianbahan restorasi dapat dipolis.11,26

a

b

c

d

e
f
g
h
Gambar 7. Manipulasi pengunaan SIK modifikasi resin nano. a dan b. membuka penutup pasta, c dan
d. penempatan pasta pada mixing pad selama 2 detik penekanan , e. campurkan secara merata
selama 20 detik, f. kedalaman restorasi kurang dari 2mm, g dan h. rapikan kemudian dilight cured
selama 20-30 detik.11

2.2.4 Perkembangan Penelitian SIK Modifikasi Resin Nano
Waleed et al (2007) menyatakan bahwa penambahan nano filler kedalam SIK
modifikasi resin hanya meningkatkan ikatannya ke dentin, akan tetapi flexural dan
compressive strength tidak meningkat jika dibandingkan dengan SIK konvensional.13
Pada penelitian Coutinho et al (2009) dengan menggunakan SIK modifikasi resin
nano, dikatakan bahwa ikatan SIK modifikasi resin nano ke enamel dan dentin sebaik
ikatan SIK konvensional, tetapi lebih rendah dibandingkan dengan SIK modifikasi

resin konvensional, oleh karena itu diperlukan penggunaan primer nano. Dalam
penelitian tersebut juga dijelaskan gambaran TEM (Transmission Electron
Microscopy) dari SIK modifikasi resin nano dengan dentin, menunjukkan adanya
interaksi yang kuat, namun tidak ada demineralisasi nyata yang terlihat pada
permukaan intertubular dentin dan juga tidak ada indikasi pembentukkan lapisan
hibridisasi.30
Penelitian Wadenya et al (2010) dengan menggunakan gigi molar desidui
menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan leakage pada enamel dan dentin antara SIK
konvensional dan SIK modifikasi resin nano.28 El-Askary et al (2011) menyatakan
bahwa diperlukan tindakan pre-conditioning yaitu penggunaan nano primer pada
pemakaian SIK modifikasi resin nano karena ia tidak dapat membuktikan adanya
shear bond strength dari SIK modifikasi resin nano itu sendiri jika tidak
menggunakan primer. Hasil Scanning Elektron Microscope (SEM) dari penelitiannya
menunjukkan adanya lapisan smear layer diatas permukaan dentin dan kurangnya
pembentukan jaringan hibridisasi dalam pengunaan SIK modifikasi resin nano sesuai
dengan anjuran pabriknya. Hal ini dapat dijelaskan dengan ketidakmampuan nanoprimer untuk dekalsifikasi dasar dentin, yang mungkin berhubungan dengan
tingginya pH nano primer ( 3).14
Deepali et al (2010) melakukan preparasi kavitas intra orifisi, kemudian
dilakukan pengaplikasian primer dan pengeringan dengan udara, untuk kemudian
direstorasi dengan Ketac N100, menyatakan penggunaan SIK modifikasi resin nano
sebagai perintang intra orifisi menunjukkan hasil yang lebih baik pada coronal seal

dibandingkan restorasi komposit, dengan perbedaan yang tidak signifikan terhadap
celah mahkota (coronal leakage) antara SIK viskositas tinggi dengan SIK modifikasi
resin nano.31
Penelitian El-Rouby (2010) yang melakukan restorasi pada jaringan ikat
subkutan dari tikus dengan bahan Ketac N100, menyatakan adanya infiltrasi
peradangan yang parah, baik akut maupun kronis, setelah pemakaian Ketac N100
setelah satu minggu, terjadi proliferasi sel angioblast dan fibroblast, disertai hiperemi
pembuluh darah dan penebalan jaringan granulasi disekitar jaringan yang direstorasi.
Namun setelah 8 minggu pemakaian tidak dijumpai adanya sel yang nekrosis. Ia juga
melaporkan adanya kemampuan remineralisasi pada bahan yang melepaskan fluor
ini.12 Sharathchandra (2010) juga telah meneliti efek bleaching terhadap SIK
modifikasi resin nano, hasil penelitiannya menyatakan bahwa tidak ada efek
bleaching terhadap tekstur permukaan dan warna dari SIK modifikasi resin nano
secara Scanning Elektron Microscopic (SEM).32
SIK modifikasi resin nano ini memiliki kelebihan jika dibandingkan dengan
SIK konvensional maupun SIK modifikasi resin tanpa partikel nano. SIK modifikasi
resin nano memiliki compressive strength yang lebih tinggi dibandingkan dengan SIK
konvensional (Fuji IX dan Ionofil Molar) dan beberapa SIK modifikasi resin
konvensional (Vitremer, Photac Fill, dan Fuji Filling LC), hampir sama dengan Fuji
II LC (SIK modifikasi resin konvensional). Flexural strength SIK modifikasi resin
nano lebih tinggi dari Fuji IX, Ionofil Molar, dan Fuji Filling LC; hampir sama
dengan Vitremer; namun lebih rendah dari Fuji II LC.11 Pada pengujian celah mikro
antara SIK modifikasi resin

nano (Ketac Nano) dengan SIK modifikasi resin

konvensional (Fuji II LC) menunjukkan bahwa pada enamel SIK modifikasi resin
nano memiliki celah mikro lebih tinggi dari SIK modifikasi resin konvensional,
namun sebaliknya pada dentin SIK modifikasi resin nano memiliki celah mikro jauh
lebih rendah dari SIK modifikasi resin konvensional.11,31 Pada perbandingan SIK
modifikasi resin nano dengan SIK konvensional tidak terlihat adanya perbedaan celah
mikro antara kedua bahan tersebut.28 Pelepasan fluor pada SIK modifikasi resin nano
juga lebih tinggi dibandingkan SIK modifikasi resin konvensional.15
2.3 Kitosan
Kitosan merupakan polimer alam yang mempunyai rantai linear dengan rumus
(C6H11NO4)n dan merupakan turunan utama kitin (Gambar 8a) yang mempunyai
derajat kereaktifan tinggi disebabkan oleh adanya gugus amino bebas sebagai gugus
fungsional. Kitosan diperoleh dari hasil deasetilasi kitin dalam larutan NaOH
pekat.16,17 Pada tahun 1859, Rouget menemukan modifikasi kitin yang akhirnya oleh
Hoppe-Seiler pada tahun 1894 diberi nama kitosan (Gambar 8b). Sejak saat itu
penelitian kitin dan kitosan berkembang sampai pertengahan abad 1900-an. Pada
tahun 1930-an Rigby mempatentkan kitin dan kitosan berserta cara isolasi dan
preparasinya dan pemanfaatannya dalam bidang industri.33

a
b
Gambar 8 a. Struktur kitin, b. Struktur kitosan (hasil deasetilasi kitin dengan NaOH pekat).15

Dunn et al. (1997) (cit Ningsih, 2011) menyatakan kitin dan kitosan tidak
dapat larut hanya dalam air, kecuali dengan subsitusi. Keduanya dapat larut dalam
asam encer seperti asam asetat. Adanya gugus karboksil dalam asam asetat
memudahkan pelarutan kitin dan kitosan karena terjadi interaksi hidrogen antara
gugus karboksil dengan gugus amina dari keduanya. Pernyataan Agusnar (2006) (cit
Ningsih,2010) menyebutkan hidrolisis gugus asetil pada kitin dapat dilakukan dengan
larutan NaOH kuat, diikuti pencucian, pengubahan pH dan proses pengeringan. Pada
tahap ini kitosan yang terbentuk masih berupa kepingan kasar dan dapat dihaluskan
mengikuti ukuran tertentu.19
Penelitian Marganov (2003) mengatakan bahwa kulit udang mengandung
protein 25-40%, kalsium karbonat 45-50%, dan kitin 13-20%, tetapi besarnya
kandungan komponen tersebut tergantung pada jenis udang dan tempat hidupnya.
Cangkang kepiting mengandung protein 15,6-23,9%, kalsium karbonat 53,7-78,4%,
dan kitin 18,7-32,2% yang juga tergantung pada jenis kepiting dan tempat
hidupnya.18,34 Perbedaan

antara kitin dan kitosan didasarkan pada kandungan

nitrogennya. Bila nitrogen kurang dari 7% maka polimer tersebut disebut kitin dan
apabila kandungan total nitrogennya lebih dari 7% maka disebut kitosan.35
Kitosan memiliki sifat-sifat tertentu yang menguntungkan sehingga banyak
diaplikasikan di berbagai industri maupun bidang kesehatan. Kitosan mempunyai
sifat khas antara lain bioaktivitas dan biodegradasi yang dihubungkan dengan adanya
gugus-gugus amino dan hidroksil yang terikat.36
Berdasarkan viskositasnya, berat molekul kitosan terbagi tiga, yaitu: kitosan
bermolekul rendah, bermolekul sedang dan bermolekul tinggi. Kitosan bermolekul

rendah dengan berat molekul dibawah 400.000 Mv dan bermolekul sedang dengan
berat molekul 400.000-800.000 Mv berasal dari hewan laut dengan cangkang atau
kulit yang lunak misalnya udang, cumi-cumi dan rajungan. Untuk kitosan bermolekul
tinggi biasanya berasal dari hewan laut bercangkang keras, misalnya kepiting, kerang
dan blangkas, dengan berat molekulnya 800.000-1.100.000 Mv.17
2.3.1 Kitosan Blangkas ( Limulus polyphemus)
Kitosan blangkas merupakan kitosan bermolekul tinggi yang diperoleh dari
cangkang blangkas.  Blangkas disebut juga dengan Horseshoe-crab (Gambar 9).
Penemuan Universiti Malaysia Terengganu (UMT) membuktikan kulit hewan yang
dianggap tidak berharga itu mempunyai khasiat kitosan yang berpotensi dalam
industri farmaseutikal.36

Gambar 9. Blangkas (Horseshoe-crab).36

Kitosan Blangkas yang diuji oleh Trimurni et al (2006) mempunyai derajat
deasetilasi 84,20% dengan berat molekul 893.000 Mv. Dari penelitian tersebut
diketahui bahwa kitosan molekul tinggi yang diperoleh dari blangkas (Lymulus
polyphemus) dapat memacu dentinogenesis jika dipakai sebagai bahan pulp caping.17
Tarigan Gita dan Trimurni (2008) juga membuktikan bahwa kitosan blangkas dapat
menghambat pertumbuhan Streptococcus mutans.16 Feby dan Trimurni (2008) juga

membuktikan bahwa kitosan blangkas (Lymulus polyphemus) bermolekul tinggi
memiliki efek antibakteri terhadap Fusobacterium nucleatum.37 Daya hambat kitosan
terhadap bakteri disebabkan karena terjadinya proses pengikatan sel bakteri pada
dindingnya oleh kitosan. Kitosan tersebut memiliki gugus NH2 yang merupakan sisi
reaktif yang dapat berikatan dengan protein dinding sel bakteri, terjadinya proses
pengikatan ini disebabkan oleh perbedaan keelektronegatifan antara kitosan dengan
permukaan sel bakteri.38
2.3.2 Kitosan dan Aplikasi Klinisnya
Kitosan adalah jenis polimer alam yang mempunyai rantai linear polisakarida,
yang terdiri atas -(1-4)-D-glukosamin dan N-asetil-D-glukosamin.17,18 Kitosan pada
umumnya berbentuk serat dan merupakan kopolimer berbentuk lembaran tipis,
berwarna putih atau kuning dan tidak berbau. Ciri-ciri kitosan bergantung pada
sumber (asal) bahan baku, derajat deasetilasi (DD), distribusi gugus asetil, gugus
amino, panjang rantai dan distribusi bobot molekul. Sifat-sifat kitosan dihubungkan
dengan adanya gugus-gugus amino dan hidroksil yang terikat. Adanya gugus tersebut
menyebabkan kitosan mempunyai reaktifitas kimia yang tinggi dan penyumbang sifat
polielektrolit kation, sehingga dapat berperan sebagai amino pengganti (amino
exchanger).38
Dalam bidang kesehatan, kitosan relatif banyak digunakan karena dapat
berinteraksi dengan zat-zat organik lainnya seperti protein.35,36 Dalam kedokteran
gigi, Kitosan telah diteliti oleh Sapeli et al (1986) dan Muzzarelli et al (1989) pada
perawatan jaringan periodontal baik dengan pemakaian kitosan bubuk maupun

kitosan membran. Dari hasil penelitian ini dapat terlihat bahwa kitosan dapat
menurunkan nyeri, sebagai hemostatik yang baik, melambatkan pembebasan
antibiotik, mempercepat penyembuhan, dan menghasilkan lingkungan yang asepsis.35
Chung et al (2004) menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara aktivitas
antibakterial kitosan yang menghambat permukaan dinding sel bakteri. Kitosan dan
derivatnya (75% DD dan 95%) terbukti lebih efektif untuk bakteri gram negatif
daripada bakteri gram positif. Penelitian Tarsi et al (1997) menunjukkan bahwa
kitosan dengan berat molekul rendah dapat menghambat aktivitas bakteri
Streptococcus mutans yang berperan dalam adsorbsi hidroksiapatit dan kolonisasinya.
Sifat-sifat kitosan yang mendukung kemampuannya dalam menghambat perlekatan
bakteri yaitu kitosan dapat mencegah kerusakan permukaan gigi oleh asam organik
dan menghasilkan efek bakterisidal terhadap bakteri patogen termasuk bakteri
Streptococcus mutans.35
Percobaan pada bahan restorasi SIK dimodifikasi kitosan bermolekul rendah
oleh Petri et al (2006) menunjukan bahwa penambahan kitosan bermolekul rendah
(fluka) pada SIK konvensional dapat meningkatkan kekuatan flexural dan juga
mengkatalisasi pelepasan ion fluoride. Ia menggunakan SIK konvensional modifikasi
kitosan bermolekul rendah dengan variasi persen berat yaitu 0.0044, 0.012, 0.025 dan
0.045 % berat kitosan. Percobaan tersebut menggunakan masing-masing 10 spesimen
berupa lempeng berbentuk balok dengan ukuran 10mm x 2mm x 2mm untuk
pengujian flexural strength dan lempeng bebentuk silinder dengan u

Dokumen yang terkait

Efek Penambahan Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) Nanopartikel Pada Varian Semen Ionomer Kaca Terhadap Mikrostruktur Dentin Dan Komposisi Kimia Melalui SEM-EDX (In vitro)

3 73 129

Pengaruh Penambahan Kitosan Nano dari Blangkas Terhadap Flexural Strength dari Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin pada Kavitas Klas II (Site 2 Size 2) Minimal Intervensi (In Vitro).

8 95 85

Perbedaan Compressive Strength Dua Jenis Semen Ionomer Kaca Pada Kavitas Klas II Dengan Prinsip Minimal Intervensi (Penelitian In Vitro)

5 61 71

Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin Sebagai Bahan Restorasi

1 30 41

Compressive Strength Resin Akrilik Polimerisasi Panas Setelah Penambahan Serat Kaca 1% dengan Metode yang Berbeda

3 82 58

PENGARUH PENAMBAHAN HIDROKSI APATIT DARI SERBUK CANGKANG TELUR TERHADAP KEKUATAN TEKANSEMEN Pengaruh Penambahan Hidroksi Apatit Dari Serbuk Cangkang Telur Terhadap Kekuatan Tekan Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR).

0 3 13

PENGARUH PENAMBAHAN HIDROKSI APATIT DARI SERBUK CANGKANG TELUR TERHADAP KEKUATAN TEKAN SEMEN Pengaruh Penambahan Hidroksi Apatit Dari Serbuk Cangkang Telur Terhadap Kekuatan Tekan Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR).

0 2 17

PENDAHULUAN Pengaruh Penambahan Hidroksi Apatit Dari Serbuk Cangkang Telur Terhadap Kekuatan Tekan Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR).

3 12 7

DAFTAR PUSTAKA Pengaruh Penambahan Hidroksi Apatit Dari Serbuk Cangkang Telur Terhadap Kekuatan Tekan Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR).

2 10 4

Efek Penambahan Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) Nanopartikel Pada Varian Semen Ionomer Kaca Terhadap Mikrostruktur Dentin Dan Komposisi Kimia Melalui SEM-EDX (In vitro)

0 1 20