Sintesis dan karakterisasi hidroksiapatit Scaffold

ABSTRAK

NIKEN PRATIWI. Sintesis dan Karakterisasi Hidroksiapatit Scaffold. Di bawah bimbingan Dr. AKHIRUDDIN MADDU, M. Si dan SETYANTO TRI WAHYUDI M. Si.

Hidroksiapatit scaffold dapat dibuat menggunakan metode sol gel. Untuk membentuk pori-pori atau scaffold digunakan polimer polyurethane sebagai alat pencetak. Sampel hasil dikarakerisasi dengan teknik X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR), dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa ada dua fasa dalam sampel, yaitu fasa hidroksiapatit dan fasa TCP (Tricalcium Phosphate). Pada sampel scaffold, fasa TCP lebih mendominasi sampel. Pada sampel serbuk, fasa hidroksiapatit yang lebih mendominasi. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi hidroksida dan gugus fosfat dalam setiap sampel. Mikrograf hasil SEM sampel menunjukkan adanya pori-pori kecil pada sampel scaffold.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Biomaterial adalah bahan inert yang dapat diimplantasikan ke dalam sistem atau jaringan hidup sebagai pengganti fungsi dari jaringan alami yang mengalami kerusakan. Material ini bersifat biokompatibel dengan tubuh manusia.1

Biomaterial ini biasanya diaplikasikan pada dunia kedokteran, terutama pada ortopedi dan kedokteran gigi. Biomaterial telah memberi dampak yang cukup besar pada dunia kedokteran,2 _{khususnya dalam}

treatment bagi bagian tubuh yang mengalami kerusakan. Penggunaan biomaterial meningkat dengan cepat pada tahun 1800-an, terutama setelah diperkenalkannya teknik operasi steril oleh dr. Joseph Lister pada tahun 1860, pertama kali digunakan untuk menyambung tulang yang retak pada akhir abad ke-18.3

Salah satu biomaterial yang biokompatibel terhadap tubuh manusia adalah hidroksiapatit. Hidroksiapatit ini mengandung senyawa kalsium fosfat, yaitu senyawa yang banyak terkandung dalam jaringan keras pada tubuh manusia.4 Oleh karena itulah, hidroksiapatit dapat digunakan sebagai implant bagi tulang dan gigi di dalam tubuh manusia dan tidak menyebabkan kerusakan pada jaringan tubuh sehat yang lainnya.5

Dalam dunia medis, biomaterial komposit kalsium fosfat hidroksiapatit dibutuhkan untuk memperbaiki atau mengganti bagian dari jaringan tulang yang rusak karena trauma, fraktur, defek, atau bahkan karena tumor tulang sekalipun. Komposit kalsium fosfat adalah biomaterial yang paling banyak digunakan untuk memperbaiki jaringan tulang. Biomaterial dapat diproduksi sebagai gel, pasta, dan blok padatan atau bahkan matriks-matriks berpori. Hidroksiapatit lebih banyak diaplikasikan dalam dunia kedokteran gigi dan ortopedi. Hidroksiapatit dapat digunakan kapan saja dan berapapun jumlahnya.6

Salah satu jenis hidroksiapatit yang sedang dikembangkan saat ini adalah hidroksiapatit dalam bentuk scaffold atau foam, yaitu hidroksiapatit yang berpori. Kelebihan dari hidroksiapatit scaffold adalah memungkinkan sel bergerak melalui pori-pori yang ada. Keunungan lain yang diperoleh dari hidroksiapatit scaffold adalah kondisi pori-pori yang baik untuk transport nutrisi, infiltrasi jaringan, dan vaskularisasi.7

Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk:

Pembuatan hidroksiapatit berbentuk scaffold dengan proses sol-gel.

Karakterisasi hidroksiapatit scaffold dengan teknik X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Elektron Microscopy (SEM), dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).

TINJAUAN PUSTAKA

Hidroksiapatit

Hidroksiapatit adalah suatu senyawa kalsium fosfat yang mengandung hidroksida. Hidroksiapatit (HA) merupakan anggota dari mineral apatit8,9 _{dan mempunyai struktur}

kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Struktur kimia

tersebut sama dengan struktur kimia yang dimiliki komponen mineral pada tulang. Kesamaan struktur itulah yang membuat hidroksiapatit mampu menggantikan jaringan tulang yang rusak tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan lain yang sehat.10

Hidroksiapatit secara umum digunakan untuk memperbaiki, mengisi, dan membangun kembali jaringan-jaringan tulang yang telah rusak. Hidroksiapatit juga dapat digunakan pada jaringan lunak.11 _{Material hidroksiapatit}

ini dapat diperoleh dari tulang-tulang mamalia dan juga dari terumbu karang. Di dalam laboratorium, hidroksiapatit dapat dibuat dengan menggunakan beberapa proses, seperti reaksi dalam zat padat, presipitasi, metode hidrotermal, dan proses sol gel.12

Rasio molar antara kalsium dan fostat (Ca/P) pada hidroksiapatit adalah sebesar 1,67. Rasio molar Ca/P di dalam hidroksiapatit ini mendekati rasio molar Ca/P yang tekandung di dalam jaringan tulang.13,14

Hidroksiapatit mempunyai dua struktur kristal, yaitu heksagonal dan monoklinik. Hidroksiapatit yang terdapat dalam gigi dan tulang serta mineral hidroksiapatit menunjukkan struktur heksagonal, sedangkan hidroksiapatit dalam enamel gigi memiliki struktur monoklinik. Struktur dari hidroksiapatit sintetis bergantung pada metode pembuatannya.15

Hidroksiapatit Scaffold

Hidroksiapatit memiliki beberapa macam bentuk, antara lain hidroksiapatit berbentuk serbuk dan juga dalam bentuk scaffold atau foam. Hidroksiapatit scaffold adalah hidroksiapatit yang memiliki matriks berpori. Ukuran pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Biomaterial adalah bahan inert yang dapat diimplantasikan ke dalam sistem atau jaringan hidup sebagai pengganti fungsi dari jaringan alami yang mengalami kerusakan. Material ini bersifat biokompatibel dengan tubuh manusia.1

Biomaterial ini biasanya diaplikasikan pada dunia kedokteran, terutama pada ortopedi dan kedokteran gigi. Biomaterial telah memberi dampak yang cukup besar pada dunia kedokteran,2 _{khususnya dalam}

treatment bagi bagian tubuh yang mengalami kerusakan. Penggunaan biomaterial meningkat dengan cepat pada tahun 1800-an, terutama setelah diperkenalkannya teknik operasi steril oleh dr. Joseph Lister pada tahun 1860, pertama kali digunakan untuk menyambung tulang yang retak pada akhir abad ke-18.3

Salah satu biomaterial yang biokompatibel terhadap tubuh manusia adalah hidroksiapatit. Hidroksiapatit ini mengandung senyawa kalsium fosfat, yaitu senyawa yang banyak terkandung dalam jaringan keras pada tubuh manusia.4 Oleh karena itulah, hidroksiapatit dapat digunakan sebagai implant bagi tulang dan gigi di dalam tubuh manusia dan tidak menyebabkan kerusakan pada jaringan tubuh sehat yang lainnya.5

Dalam dunia medis, biomaterial komposit kalsium fosfat hidroksiapatit dibutuhkan untuk memperbaiki atau mengganti bagian dari jaringan tulang yang rusak karena trauma, fraktur, defek, atau bahkan karena tumor tulang sekalipun. Komposit kalsium fosfat adalah biomaterial yang paling banyak digunakan untuk memperbaiki jaringan tulang. Biomaterial dapat diproduksi sebagai gel, pasta, dan blok padatan atau bahkan matriks-matriks berpori. Hidroksiapatit lebih banyak diaplikasikan dalam dunia kedokteran gigi dan ortopedi. Hidroksiapatit dapat digunakan kapan saja dan berapapun jumlahnya.6

Salah satu jenis hidroksiapatit yang sedang dikembangkan saat ini adalah hidroksiapatit dalam bentuk scaffold atau foam, yaitu hidroksiapatit yang berpori. Kelebihan dari hidroksiapatit scaffold adalah memungkinkan sel bergerak melalui pori-pori yang ada. Keunungan lain yang diperoleh dari hidroksiapatit scaffold adalah kondisi pori-pori yang baik untuk transport nutrisi, infiltrasi jaringan, dan vaskularisasi.7

Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk:

Pembuatan hidroksiapatit berbentuk scaffold dengan proses sol-gel.

Karakterisasi hidroksiapatit scaffold dengan teknik X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Elektron Microscopy (SEM), dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).

TINJAUAN PUSTAKA

Hidroksiapatit

Hidroksiapatit adalah suatu senyawa kalsium fosfat yang mengandung hidroksida. Hidroksiapatit (HA) merupakan anggota dari mineral apatit8,9 _{dan mempunyai struktur}

kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Struktur kimia

tersebut sama dengan struktur kimia yang dimiliki komponen mineral pada tulang. Kesamaan struktur itulah yang membuat hidroksiapatit mampu menggantikan jaringan tulang yang rusak tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan lain yang sehat.10

Hidroksiapatit secara umum digunakan untuk memperbaiki, mengisi, dan membangun kembali jaringan-jaringan tulang yang telah rusak. Hidroksiapatit juga dapat digunakan pada jaringan lunak.11 _{Material hidroksiapatit}

ini dapat diperoleh dari tulang-tulang mamalia dan juga dari terumbu karang. Di dalam laboratorium, hidroksiapatit dapat dibuat dengan menggunakan beberapa proses, seperti reaksi dalam zat padat, presipitasi, metode hidrotermal, dan proses sol gel.12

Rasio molar antara kalsium dan fostat (Ca/P) pada hidroksiapatit adalah sebesar 1,67. Rasio molar Ca/P di dalam hidroksiapatit ini mendekati rasio molar Ca/P yang tekandung di dalam jaringan tulang.13,14

Hidroksiapatit mempunyai dua struktur kristal, yaitu heksagonal dan monoklinik. Hidroksiapatit yang terdapat dalam gigi dan tulang serta mineral hidroksiapatit menunjukkan struktur heksagonal, sedangkan hidroksiapatit dalam enamel gigi memiliki struktur monoklinik. Struktur dari hidroksiapatit sintetis bergantung pada metode pembuatannya.15

Hidroksiapatit Scaffold

Hidroksiapatit memiliki beberapa macam bentuk, antara lain hidroksiapatit berbentuk serbuk dan juga dalam bentuk scaffold atau foam. Hidroksiapatit scaffold adalah hidroksiapatit yang memiliki matriks berpori. Ukuran pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold

2

dapat bervariasi, bergantung pada volume scaffold yang diproduksi.16

Hidroksiapatit yang berpori dapat berikatan dengan kuat pada jaringan tulang. Struktur hidroksiapatit dengan porositas teratur mirip dengan struktur alami jaringan tulang. Hal ini membuat hidroksiapatit scaffold lebih mudah diimplant ke dalam jaringan tulang. Hidroksiapatit scaffold yang diinduksi ke dalam jaringan tulang tidak menghambat pertumbuhan jaringan tulang alami, dan dapat mencegah pergeseran dan kehilangan implant yang sudah diinduksikan ke dalam tubuh.17

Scaffold atau pori-pori dalam hidroksiapatit dapat dibentuk dari berbagai macam bahan, termasuk polimer, keramik, logam, dan komposit-komposit lainnya.18

Pori-pori tersebut memiliki struktur yang terbuka dan permukaannya yang biokompatibel mempunyai kondisi ideal untuk pertumbuhan sel dan diferensiasi jaringan. Pori-pori yang terdapat di dalam hidroksiapatit ini dapat digunakan sebagai matriks untuk penggantian jaringan tulang. Pori-pori tersebut juga dapat ditingkatkan respon biologinya dengan menambahkan molekul-molekul seperti collagen dan chitosan.19

Ada beberapa metode yang pernah dilakukan para peneliti untuk membuat pori-pori di dalam hidroksiapatit, di antaranya adalah metode replikasi polimer, gel casting (pembentukan gel), gas scaffolding (pembuatan scaffold dengan menggunakan gas), slip casting, fiber compacting (pemadatan serat), solid free form fabrication (pembentukan padatan bebas), dan freeze casting (pembekuan).20 _{Metode yang}

digunakan dalam penelitian ini adalah metode replikasi polimer. Polimer yang digunakan adalah polyurethane. Polyurethane bisa didapatkan dari spons. Spons polyurethane digunakan sebagai cetakan untuk membentuk pori-pori tersebut nantinya. Pada metode ini, ukuran pori-pori yang terbentuk bergantung dari ukuran pori-pori yang terdapat di dalam polimer pencetaknya.21

Gambar1. Struktur Hidroksiapatit Scaffold22

Gambar 2. Struktur matriks tulang23

X-Ray Diffraction (XRD)

X-Ray Diffraction (XRD) merupakan suatu metode yang berdasarkan pada sifat-sifat difraksi sinar-X, yakni hamburan cahaya dengan panjang gelombang λ saat melewati kisi kristal dengan sudut datang θ dan jarak antar bidang kristal sebesar d. Data yang diperoleh dari metode XRD adalah sudut hamburan (sudut Bragg) dan intensitas cahaya difraksi. Berdasarkan teori difraksi, sudut difraksi bergantung pada lebar pada lebar celah kisi sehingga mempengaruhi pola difraksi, sedangkan intensitas cahaya difraksi bergatung dari banyaknya kisi kristal yang memiliki orientasi sama. Hal tersebut dinyatakan dalam Hukum Bragg24_{. Skema}

difraksi sinar-X ditunjukkan pada gambar 3. Berkas sinar-X dapat terdiri dari dua jenis spektrum, yaitu kontinyu dan diskrit. Spektrum kontinyu timbul akibat adanya pengereman elektron-elektron berenergi kinetic tinggi oleh anoda. Pada saat pengereman terjadi, energy kinetiknya diubah menjadi sinar-X. Sinar-X yang dihasilkan oleh pengereman tersebut disebut sinar-X Bremsstrahlung.25 _{Spektrum diskrit sinar X}

dihasilkan oleh tumbukan antara elektron kecepaan tinggi dengan logam target. Gambar 4 (halaman 3) merupakan skema tabung sinar-X.26

2

3

Gambar 4. Skema tabung sinar-X

XRD dapat digunakan untuk menentukan sistem kristal, parameter kisi, derajat kristalinitas, dan fasa yang terdapat dalam suatu sampel. Metode XRD dapat memberi informasi secara umum, baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif tentang komposisi fasa-fasa yang terdapat dalam suatu sampel (misalnya komposisi yang teradapat dalam suatu campuran). Salah satu analisis komposisi fasa dalam suatu bahan adalah dengan membandingkan pola XRD yang terukur dengan data yang ada.27

Scanning Elektron Microscopy (SEM) Scanning Elektron Microscopy (SEM) digunakan untuk mengamati morfologi suatu bahan. Keunggulan SEM disebabkan oleh beragamnya sinyal yang dihasilkan oleh interaksi antara berkas elektron dan sampel. Deteksi dan pengolahan terhadap sinyal yang beragam itu menghasilkan berbagai tampilan data.28

Ditinjau dari jalannya berkas media, SEM dapat dianalogikan dengan mikroskop optik. Keduanya menggunakan prinsip refleksi, yaitu permukaan sampel memantulkan berkas media. Teknik SEM pada hakekatnya merupakan pemeriksaan dan analisis permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan atau dari lapisan yang tebalnya sekitar 20 µm dari permukaan. Gambar permukaan yang diperoleh merupakan gambar topografi. Gambar topografi tersebut didapat dari penangkapan dan pengolahan elektron sekunder yang dipancarkan oleh sampel.29

Kata kunci dari prinsip kerja SEM adalah scanning, yang berarti bahwa berkas elektron “menyapu” permukaan sampel, titik demi titik dengan sapuan membentuk garis demi garis. Sinyal elektron sekunder yang dihasilkan juga berasal dari titik pada permukaan, yang selanjutnya ditangkap oleh SE detector dan kemudian diolah dan ditampilkan pada layar CRT (TV). Scanning coil yang mengarahkan berkas elektron bekerja secara sinkron dengan pengarah berkas-berkas elektron pada tabung

layar TV, sehingga didapatkan gambar permukaan sampel pada layar TV.30

Fourier Transform Infra Red (FTIR) Fourier Transform Infra Red (FTIR) merupakan metode analisis spektroskopi dengan menggunakan sinar infra merah. Skema kerja FTIR dapat dilihat pada gambar 4. FTIR dikembangkan karena adanya kebutuhan untuk bisa mengukur frekuensi inframerah suatu sampel secara bersamaan. Pada spektroskopi ini, sinar infra merah melaju dengan menembus sampel. Spektrum yang dihasilkan menunjukkan transmisi dan absorpsi molekuler, yang hasilnya berupa spektrum. Spektrum infra merah yang dihasilkan oleh dua sampel yang unik dan berbeda akan berbeda juga.31

Spektroskopi FTIR dapat

mengidentifikasi suatu material yang tidak diketahui jenisnya. Kualitas sampel dan juga komponen-komponen penyusun suatu campuran juga dapat diketahui dengan mengunakan spektroskopi FTIR. Kelebihan spektroskopi FTIR dibandingkan dengan yang lain antara lain adalah kecepatan, sensitivitas, peralatan yang sederhana, dan tidak perlu dikalibrasi karena alat tersebut dapat mengkalibrasi dirinya sendiri.32

Analisis sampel pada spektroskopi FTIR diawali dengan dipancarkannya sinar infra merah dari sumber benda hitam. Sinar tersebut melaju dan melewati celah yang mengontrol jumlah energi yang disediakan untuk sampel. Sinar ini masuk ke dalam interferometer di mana ada kode khusus. Hasil interferogramnya kemudian keluar dari interferometer.33 Sinar tersebut kemudian memasuki ruang sampel, di mana sinar tersebut ditransmitasikan keluar atau dipantulkan kembali oleh permukaan sampel, tergantung dari tipe analisis yang diselesaikan. Setelah itu, sinar tersebut masuk ke detector untuk analisis akhir. Hasil analisis akhir diolah menjadi sinyal digital dan dikirimkan ke komputer di mana ada transformasi Fourier di dalamnya. Gambar 4 merupakan skema kerja spektroskopi FTIR.34

Gambar 5. Skema pengukuran transmitansi menggunakan FTIR

4

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan pada bulan November 2009 hingga bulan Juni 2010. Penelitian dilakukan di Laboratorium Biofisika, Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor.

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah labu takar, gelas kimia, pipet Bohr, magnetic stirrer dan hot plate stirrer, alumunium foil, furnace, neraca analitik dan pompa (syringe pump).

Bahan yang diperlukan untuk penelitian ini adalah kalsium klorida (CaCl2), asam

fosfat (H3PO4), etanol (C2H5OH) 96%, dan

spons (polyurethane). Metode Penelitian 1. Preparasi Sampel

1.1.Pembuatan Hidroksiapatit Serbuk dengan Metode Sol Gel

Larutan kalsium klorida dalam etanol 96% dan larutan asam fosfat dalam etanol 96% disiapkan pada gelas piala yang berbeda. Pencampuran kedua larutan dilakukan dengan meneteskan larutan asam fosfat ke larutan kalsium klorida dengan menggunakan syringe pump sambil di aduk dengan magnetic stirrer. Penetesan ini dilakukan hingga larutan asam fosfat habis. Campuran diletakkan pada water bath pada suhu 60ºC selama 1 jam. Larutan di aging selama ± 24 jam.

Larutan yang telah di aging dipanaskan di atas hot plate dengan suhu 120o_{C sambil kembali di-stir hingga}

larutan mengental dan menjadi gel. Saat larutan mulai mengental, suhu plate tersebut diturunkan supaya gel tidak hangus. Pada hari berikutnya, larutan tersebut di-stir sambil dipanaskan pada plate bersuhu 120o_{C sampai larutan}

tersebut menjadi gel. Setelah itu, gel yang sudah terbentuk itu dikeringkan di dalam furnace pada suhu 110o_{C selama 24 jam.}

Pengeringan tersebut dilanjutkan kembali dengan pemanasan pada suhu 550o_C

selama 6 jam. Gel yang sudah dikeringakan dan dipanaskan akan berubah bentuk menjadi padatan. Padatan tersebut dihaluskan dengan menggunakan mortar dan akan di dapatkan hidroksiapatit dalam bentuk serbuk.

Hidroksiapatit serbuk ini kemudian diukur massanya dengan menggunakan neraca analitik.

1.2. Pembuatan Hidroksiapatit

Scaffold dengan metode Sol Gel Larutan kalsium klorida dalam etanol 96% dan larutan asam fosfat dalam etanol 96% disiapkan pada gelas piala yang berbeda. Pencampuran kedua larutan dilakukan dengan meneteskan larutan asam fosfat ke larutan kalsium klorida dengan menggunakan syringe pump sambil di campur dengan magnetic stirrer. Penetesan ini dilakukan hingga larutan asam fosfat habis. Campuran diletakkan pada water bath pada suhu 60ºC selama 1 jam. Larutan di aging selama ± 24 jam.

Larutan yang telah di aging dipanaskan di atas hot plate dengan suhu 120o_{C sambil kembali diaduk hingga}

larutan mengental dan menjadi gel. Saat larutan mulai mengental, suhu plate tersebut diturunkan supaya gel tidak hangus.

Setelah terbentuk gel, spons yang sudah dipotong-potong dengan ukuran 2x2x0,5 cm direndam didalam gel. Spons yang sudah menyerap gel dikeringkan pada suhu 110o_{C selama 24 jam lalu}

dipanaskan pada suhu 1000o_{C selama 3}

jam.

Sampel divariasikan pada jenis sampel dan laju penetesan asam fosfat dengan menggunakan syringe pump. Masing-masing variasi sampel diberi kode yang ditampilkan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Kode sampel dan variasi perlakuan Kode sampel Jenis sampel Laju penetesan asam fosfat PA Serbuk 100 ml/jam

PB Serbuk 50 ml/jam

SA Scaffold 100 ml/jam SB Scaffold 50 ml/jam 2. Karakterisasi Sampel

2.1.Karakterisasi XRD

Karakterisasi XRD dilakukan dengan menggunakan Shimadzu XRD610 dengan sudut difraksi antara 10o_-80o_.

Karakterisasi XRD dilakukan pada setiap jenis sampel. Masing-masing jenis sampel diambil satu contoh untuk karakterisasi XRD.

5

2.2.Karakterisasi FTIR

Karakterisasi FTIR dilakukan dengan menggunakan spektroskopi FTIR BRUKER model TENSOR 37. Karakterisasi FTIR dilakukan terhadap semua jenis sampel. Setiap jenis sampel diambil satu contoh untuk karakterisasi FTIR.

2.3.Karakterisasi SEM dan Mikroskop Optik

Karakterisasi SEM dilakukan dengan menggunakan JEOL JCM-35C. sebelum dikarakterisasi, masing-masing sampel dilapisi dengan emas-palladium (80% emas dan 20% Pd). Setiap jenis sampel diambil satu caontoh untuk karakterisasi SEM.

Pengamatan dengan menggunakan mikroskop optik menggunakan mikroskop optik portabel. Pengamatan dilakukan pada satu contoh yang diambil dari setiap jenis sampel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil Preparasi Sampel

1.1. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit Serbuk

Pada penelitian ini, hidroksiapatit dibuat dalam dua macam bentuk, yaitu serbuk dan scaffold atau bepori. Pembuatan hidroksiapatit serbuk dilakukan dengan membuat delapan kali ulangan untuk dua macam laju penetesan asam fosfat yang berbeda. Laju pertama (laju A) adalah 100 ml/jam dan laju yang kedua (laju B) adalah 100 ml/jam.

Massa CaCl2 yang digunakan dan

massa hidroksiapatit serbuk yang dihasilkan pada masing-masing ulangan tiap laju dapat dilihat pada Tabel 2 dan 3.

Dari Tabel 2 dan 3 dapat dilihat bahwa perbedaan laju penetasan asam fosfat dalam proses pencampuran antara larutan CaCl2 dan larutan asam fosfat

tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap massa hidroksiapatit pada hasil akhir sampel. Rerata massa hidroksiapatit serbuk yang dihasilkan pada sampel PA adalah 5.41 g, dengan rerata massa CaCl2 yang digunakan

adalah 9.27 g.

Tabel 2. Rerata Massa CaCl2 Sampel PA

No. CaCl2 (g) Massa HA (g)

1 9.28 4.93

2 9.27 5.76

3 9.29 5.64

4 9.28 6.11

5 9.28 5.59

6 9.27 5.56

7 9.28 5.26

8 9.29 5.43

Rerata 9.28 5.54

Tabel 3. Rerata Massa CaCl2 Sampel PB

Rerata massa hidroksiapatit yang dihasilkan pada sampel PB adalah 5.53 g, dengan rerata massa CaCl2 yang

digunakan adalah 9.28 g. Massa sampel hidroksiapatit yang dihasilkan lebih kecil daripada massa CaCl2 yang digunakan.

Hal tersebut menunjukkan bahwa penggunaan CaCl2 sebagai prekursor

tidak efisien.

1.2. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit

Scaffold

Hidroksiapatit scaffold dibuat dengan menggunakan spons berukuran (2x2x0.5) cm3_{. Masing-masing jenis}

sampel dibuat dalam delapan kali ulangan, sehingga dihasilkan total enam belas sampel scaffold. Massa akhir sampel scaffold tidak dihitung karena dari satu gel dapat dihasilkan empat hingga lima sampel scaffold berukuran (2 x 2 x 0.5) cm3_.

No. CaCl2 (g) Massa HA (g)

1 9.27 4.33

2 9.27 4.16

3 9.27 5.79

4 9.27 5.88

5 9.27 5.73

6 9.27 5.74

7 9.27 5.82

8 9.27 5.87

5

2.2.Karakterisasi FTIR

Karakterisasi FTIR dilakukan dengan menggunakan spektroskopi FTIR BRUKER model TENSOR 37. Karakterisasi FTIR dilakukan terhadap semua jenis sampel. Setiap jenis sampel diambil satu contoh untuk karakterisasi FTIR.

2.3.Karakterisasi SEM dan Mikroskop Optik

Karakterisasi SEM dilakukan dengan menggunakan JEOL JCM-35C. sebelum dikarakterisasi, masing-masing sampel dilapisi dengan emas-palladium (80% emas dan 20% Pd). Setiap jenis sampel diambil satu caontoh untuk karakterisasi SEM.

Pengamatan dengan menggunakan mikroskop optik menggunakan mikroskop optik portabel. Pengamatan dilakukan pada satu contoh yang diambil dari setiap jenis sampel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Hasil Preparasi Sampel

1.1. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit Serbuk

Pada penelitian ini, hidroksiapatit dibuat dalam dua macam bentuk, yaitu serbuk dan scaffold atau bepori. Pembuatan hidroksiapatit serbuk dilakukan dengan membuat delapan kali ulangan untuk dua macam laju penetesan asam fosfat yang berbeda. Laju pertama (laju A) adalah 100 ml/jam dan laju yang kedua (laju B) adalah 100 ml/jam.

Massa CaCl2 yang digunakan dan

massa hidroksiapatit serbuk yang dihasilkan pada masing-masing ulangan tiap laju dapat dilihat pada Tabel 2 dan 3.

Dari Tabel 2 dan 3 dapat dilihat bahwa perbedaan laju penetasan asam fosfat dalam proses pencampuran antara larutan CaCl2 dan larutan asam fosfat

tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap massa hidroksiapatit pada hasil akhir sampel. Rerata massa hidroksiapatit serbuk yang dihasilkan pada sampel PA adalah 5.41 g, dengan rerata massa CaCl2 yang digunakan

adalah 9.27 g.

Tabel 2. Rerata Massa CaCl2 Sampel PA

No. CaCl2 (g) Massa HA (g)

1 9.28 4.93

2 9.27 5.76

3 9.29 5.64

4 9.28 6.11

5 9.28 5.59

6 9.27 5.56

7 9.28 5.26

8 9.29 5.43

Rerata 9.28 5.54

Tabel 3. Rerata Massa CaCl2 Sampel PB

Rerata massa hidroksiapatit yang dihasilkan pada sampel PB adalah 5.53 g, dengan rerata massa CaCl2 yang

digunakan adalah 9.28 g. Massa sampel hidroksiapatit yang dihasilkan lebih kecil daripada massa CaCl2 yang digunakan.

Hal tersebut menunjukkan bahwa penggunaan CaCl2 sebagai prekursor

tidak efisien.

1.2. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit

Scaffold

Hidroksiapatit scaffold dibuat dengan menggunakan spons berukuran (2x2x0.5) cm3_{. Masing-masing jenis}

sampel dibuat dalam delapan kali ulangan, sehingga dihasilkan total enam belas sampel scaffold. Massa akhir sampel scaffold tidak dihitung karena dari satu gel dapat dihasilkan empat hingga lima sampel scaffold berukuran (2 x 2 x 0.5) cm3_.

No. CaCl2 (g) Massa HA (g)

1 9.27 4.33

2 9.27 4.16

3 9.27 5.79

4 9.27 5.88

5 9.27 5.73

6 9.27 5.74

7 9.27 5.82

8 9.27 5.87

6

2. Karakterisasi Sampel

2.1. Karakterisasi menggunakan XRD Karakterisasi XRD dilakukan untuk mengetahui fasa-fasa yang terkandung di dalam sampel. Karakterisasi XRD juga digunakan untuk menentukan parameter-parameter kristal, diantaranya parameter kisi.

Pola XRD pada masing-masing sampel menunjukkan adanya material kalsium fosfat lain yang terbentuk pada saat pembuatan hidroksiapatit dilakukan. Material tersebut dapat terbentuk pada saat pencampuran larutan CaCl2 dengan larutan asam

fosfat dan juga dapat terbentuk pada saat proses pemanasan yang dilakukan pada sampel. Berdasarkan penentuan fasa dari database JCPDS (JCPDS 090169 dan JCPDS 090432) diketahui bahwa komponen kalsium fosfat lain yang terdapat pada masing-masing sampel adalah TCP atau Tricalcium Phosphate.

Perhitungan penentuan fasa untuk masing-masing sampel dapat dilihat pada Lampiran 4. Material TCP dapat terbentuk pada saat pencampuran kedua prekursor dilakukan dan juga pada saat proses pemanasan. Material TCP lebih banyak terbentuk saat pemanasan sampel pada suhu tinggi.

Pola difraksi XRD yang dihasilkan pada sampel PA menunjukkan bahwa

puncak-puncak pola XRD didominasi oleh fasa hidroksiapatit. Puncak tertinggi dari sampel PA terdapat pada sudut 33,08o _{dan merupakan fasa hidroksiapatit.}

Keberadaan TCP pada sampel PA terdeteksi dengan adanya puncak-puncak pada sudut antara lain 20,78o_{; 28,82}o_;

29,22o_{; dan 35,76}o_{. Pola difraksi sampel}

PA dapat dilihat pada Gambar 6.

Pola difraksi pada sampel PB juga menunjukkan bahwa fasa pada sampel PB juga didominasi oleh fasa hidroksiapatit. Puncak tertinggi pada sampel PB pada sudut 29,26o merupakan fasa hidroksiapatit. Keberadaan TCP pada sampel diketahui dengan adanya puncak-puncak pada sudut antara lain 18,68o_;

20,88o_{; 26,72}o_{; dan 29,8}o_.

Pada sampel PB, fasa TCP yang terbentuk lebih banyak dibandingkan fasa TCP pada sampel PA. Fasa TCP yang lebih banyak terdapat pada sampel PB disebabkan oleh perbedaan laju penetesan larutan asam fosfat. Laju penetesan asam fosfat pada sampel PB lebih lambat dibandingkan laju penetesan asam fosfat pada sampel PA. Perbedaan laju tersebut juga dapat mengakibatkan perbedaan kecepatan terjadinya reaksi kimia dalam campuran. Laju yang lebih lambat akan menyebabkan reaksi yang terjadi lebih baik. Pola difraksi XRD sampel PB dapat dilihat pada Gambar 7 (halaman 7).

Gambar 6. Pola XRD sampel PA

HA TCP

7

Gambar 7. Pola XRD sampel PB Pola XRD pada sampel SA

menunjukkan bahwa sampel didominasi oleh fasa TCP. Fasa hidroksiapatit yang terdapat pada sampel SA sangat sedikit. Fasa hidroksiapatit tersebut tampak pada sudut antara lain 18,74o_{; 28,92}o_{; 45,58}o_;

dan 63,42o_{. Puncak tertinggi pada sampel}

SA pada sudut 31,04o _{yang merupakan}

fasa TCP. Pola difraksi XRD sampel SA dapat dilihat pada Gambar 8.

Pola XRD pada sampel SB juga menunjukkan bahwa sampel didominasi oleh fasa TCP. Fasa hidroksiapatit pada sampel SB tampak sangat sedikit. Puncak-puncak untuk fasa hidroksiapatit tampak

pada sudut antara lain 39,88o_{; 45,44}o_{; dan}

53,0o_{. Puncak tertinggi pada sampel SB}

pada sudut 31,06o _{merupakan fasa TCP.}

Perbedaan laju penetesan asam fosfat pada kedua sampel (SA dan SB) menyebabkan fasa TCP yang terdapat pada sampel SB lebih banyak dibandingkan dengan fasa TCP yang terdapat pada sampel SA. Pada sampel SA, masih tampak adanya fasa hidroksiapatit di sekitar sudut 18,74o_,

sedangkan pada sampel SB, dari sudut 10o

hingga 38o _{hanya terdapat fasa TCP. Pola}

difraksi XRD sampel SB dapat dilihat pada Gambar 9 (halaman 8).

Gambar 8. Pola XRD sampel SA

HA TCP

HA TCP

8

Gambar 9. Pola XRD sampel SB Fasa TCP pada sampel scaffold lebih

mendominasi, sedangkan pada sampel serbuk fasa hidroksiapatit lebih mendominasi. Hal tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan suhu pemanasan antara sampel serbuk dan scaffold. Pemanasan untuk sampel serbuk hanya

pada suhu 550o_{C, sedangkan sampel}

scaffold dipanaskan pada suhu 1000o_C.

Nilai parameter kisi untuk setiap sampel pada fasa HA dan TCP dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5. Perhitungan lengkap parameter kisi pada masing-masing sampel dapat dilihat pada Lampiran 5. Tabel 4. Parameter kisi HA pada setiap sampel

Sampel a=b (Ǻ) Akurasi (%) c (Ǻ) Akurasi (%)

PA 9,556516 98,529242 6,94794 99,07118

PB 9,405481 99,86707 6,956925 98,94066

SA 9,612492 97,93489 7,01873 98,04285

SB 9,411603 99,93208 6,87723 99,90166

Tabel 5. Parameter kisi TCP pada setiap sampel

Sampel a=b (Ǻ) Akurasi (%) c (Ǻ) Akurasi (%) PA 10,27994 98,655854 36,58367 97,869636 PB 10,788761 96,461031 38,982898 95,711883 SA 10,480409 99,420256 37,64423 99,293124

SB 10,50131 99,21967 37,7017 99,13938

Pada perhitungan penentuan parameter kisi untuk masing-masing sampel pada setiap fasa (HA dan TCP) didapatkan ketepatan perhitungan diatas 95%. Perhitungan parameter kisi tersebut dibandingkan dengan

parameter kisi HA dan TCP yang didapatkan dari data JCPDS, yaitu JCPDS 090432 untuk HA dan JCPDS 090169 untuk TCP. Parameter kisi untuk HA adalah a=b=9.418; c=6.884, dan parameter kisi untuk TCP adalah a=b=10.42; c=37.38.

HA TCP

2.2. Karakterisasi m Karakterisasi untuk mengetahui gu yang terkandung Hidroksiapatit mem gugus HPO42-, dan

Gugus fungsi dari su ditunjukkan dengan a spektrum absorpsi bilangan gelombang t

Spektrum untu menunjukkan adanya OH- _{pada bilangan ge}

Dalam sampel ters adanya pita absorpsi bilangan gelombang absorpsi gugus PO43

bending (ν4) tamp

gelombang 600.62 cm Pita absorpsi yang PO43- bervibrasi asim

tampak pada bilangan cm-1 _{sampai 934.95}

untuk gugus PO4

3-bending (ν2) munc

gelombang 452 cm-1

tidak terdeteksi ad gugus fosfat bervibra

menggunakan FTIR FTIR dilakukan gugus-gugus senyawa di dalam sampel. emiliki gugus OH-_,

n juga gugus PO43-.

suatu senyawa tertentu n adanya puncak pada i sampel pada suatu g tertentu.35

ntuk sampel PA ya pita absorpsi gugus gelombang 3436 cm-1_.

ersebut juga tampak si gugus HPO42- pada

ng 2926 cm-1_{. Pita} 3- _{bervibrasi asimetri}

pak pada bilangan cm-1 _{dan 564.43 cm}-1_.

menunjukkan gugus simetri stretching (ν3)

an gelombang 1144.81 5 cm-1_{. Pita absorpsi}

- _{bervibrasi simetri}

ncul pada bilangan

1_{. Dalam sampel PA}

adanya pita absorpsi rasi simetri stretching.

Pita absorpsi pada bi 1638.41 cm-1 _menunju

yang diserap sampel untuk sampel PA d Gambar 10.

Spektrum yang sampel PB menunju absorpsi gugus OH gelombang 3439 cm-1_.

HPO42- muncul pada b

2926.28 cm-1_{. Pita ab}

bervibrasi asimetri be pada bilangan gelomba 564.88 cm-1. Pita abs bervibrasi asimetri stre pada bilangan gelomb sampai 936.48 cm-1_{. P}

PO43- bervibrasi sim

muncul pada bilangan cm-1_{. Pada sampel P}

adanya pita absorp bervibrasi simetri stretc yang muncul pada bi 1638.28 cm-1 _menunju

yang diserap sampel untuk sampel PB d Gambar 11

Gambar 10. Spektrum FTIR sampel PA

9

bilangan gelombang njukkan adanya H2O

el. Spektrum FTIR dapat dilihat pada g dihasilkan pada njukkan adanya pita H- _{pada bilangan}

. Pita absorpsi gugus bilangan gelombang absorpsi gugus PO4

3-bending (ν4) tampak

bang 602.83 cm-1 _dan

bsorpsi gugus PO4

3-tretching (ν3) muncul

mbang 1144.69 cm-1

. Pita absorpsi gugus imetri bending (ν2)

an gelombang 452.14 PB tidak terdeteksi rpsi gugus PO4

3-retching. Pita absorpsi bilangan gelombang njukkan adanya H2O

el. Spektrum FTIR dapat dilihat pada (halaman 10).

Spektrum untu menunjukkan adanya OH- _{pada bilangan}

cm-1_{. Pita absorpsi H}

bilangan gelombang absorpsi gugus PO43

bending (ν4) tamp

gelombang 562.80 gugus PO43- bervibra

(ν3) tampak pada bil

antara 1188.10 cm 940.10 cm-1_{. Pita ab}

bervibrasi simetri be pada bilangan gelom Pita absorpsi untuk gu simetri stretching pa terdeteksi. Spektrum SA dapat dilihat (halaman 11).

Sampel SB menu absorpsi gugus O

Gambar 11. Spektrum FTIR sampel PB ntuk sampel SA

ya pita absorpsi gugus n gelombang 3436.78 i HPO42- tampak pada

g 2924.27 cm-1_{. Pita} 3- _{bervibrasi asimetri}

pak pada bilangan cm-1_{. Pita absorpsi}

rasi asimetri stretching ilangan gelombang di cm-1 _{sampai dengan}

absorpsi gugus PO4

3-bending (ν2) muncul

ombang 454.32 cm-1_.

gugus PO43- bervibrasi

pada sampel SA tidak m FTIR untuk sampel t pada Gambar 12 nunjukkan adanya pita OH- _{pada bilangan}

gelombang 3436.97 c dengan adanya pita HPO42- pada bilan

2923.60 cm-1_{. Pita ab}

bervibrasi asimetri be pada bilangan gelomba 553.83 cm-1. Pita abs bervibrasi asimetri stre pada bilangan gelomb sampai bilangan gelom Pita absorpsi gugus simetri bending (ν bilangan gelombang absorpsi untuk gug bervibrasi simetri stret SB juga tidak terdetek untuk sampel SB d Gambar 13 (halaman 1

10

cm-1_{, yang diikuti}

ita absorpsi gugus angan gelombang absorpsi gugus PO4

3-bending (ν4) tampak

bang 609.35 cm-1 _dan

bsorpsi gugus PO4

3-tretching (ν3) tampak

mbang 1187.36 cm-1

ombang 941.60 cm-1_.

us PO43- bervibrasi

(ν2) muncul pada

g 453.62 cm-1_{. Pita}

ugus fosfat yang retching pada sampel eksi. Spektrum FTIR dapat dilihat pada 11).

Gambar 12. Spektrum FTIR sampel SA

Gambar 13. Spektrum FTIR sampel SB

12

2.3. Karakterisasi menggunakan SEM dan Mikroskop Optik

2.3.1. Sampel Serbuk

Hidroksiapatit pada umumnya dibuat dalam bentuk serbuk. Karena berbentuk serbuk, jika diamati secara visual tampak bahwa sampel tersusun atas butiran-butiran halus. Dengan pengamatan menggunakan mikroskop optik dan SEM dapat dilihat morfologi sampel dan butiran-butiran tersebut akan tampak lebih jelas bentuknya.

Hasil pengamatan sampel dengan menggunakan mikroskop optik menunjukkan bahwa sampel yang berbentuk serbuk tersusun atas butiran-butiran halus. Dari gambar terlihat bahwa butiran yang menyusun sampel tampak berbentuk bulat. Morfologi sampel PA dan PB yang diamati dengan menggunakan mikroskop optik dapat dilihat pada Gambar 14 dan 15.

Gambar 14. Morfologi sampel PA dengan mikroskop optik perbesaran 190x

Gambar 15. Morfologi sampel PB dengan mikroskop optik perbesaran 190x

Hasil karakterisasi SEM akan memperjelas bentuk butiran penyusun sampel serbuk. Karakterisasi SEM menunjukkan bahwa partikel penyusun sampel serbuk tidak berbentuk bulat. Bentuk partikel tersebut bervariasi dan menyerupai bentuk kristal. Susunan dan jarak partikel penyusun sampel serbuk tersebut juga tidak teratur. Pada mikrograf sampel PA, tampak bahwa partikel-partikel di dalam sampel tersebut melekat antara satu partikel dengan yang lainnya. Mikrograf sampel PB menunjukkan bahwa sampel tersebut tersusun atas partikel yang bentuknya seperti persegi panjang dan seperti kristal. Gambar hasil karakterisasi SEM untuk sampel PA dan PB dapat dilihat pada Gambar 16 dan 17.

Gambar 16. Mikrograf sampel PA – SEM 5000x.

Gambar 17. Mikrograf sampel PB – SEM 5000x.

2.3.2. Sampel Scaffo

Hidroksiapat merupakan hidroksia pori-pori berukuran tersebut tidak terlihat mata telanjang biasa. ini juga tampak ba dimiliki sampel hid tidak terlihat jelas d mikroskop optik. hidroksiapatit sc menggunakan mikro dilihat pada Gambar 1 Gambar hidroksi diambil dengan meng optik tidak dapat mem jelas pori-pori ya hidroksiapatit scaffold scaffold yang menggunakan mikro tampak seperti pa permukaannnya tida hidroksiapatit scaffo dengan menggunak karakterisasi SEM un dapat dilihat pada Gam

Gambar 18. Morfologi mikroskop optik perbesara

affold

atit scaffold siapatit yang memiliki an mikro. Pori-pori hat jika dilihat dengan a. Di dalam penelitian bahwa pori-pori yang hidroksiapatit scaffold dengan menggunakan . Hasil foto dari scaffold dengan kroskop optik dapat

r 18 dan 19.

siapatit scaffold yang nggunakan mikroskop emperlihatkan dengan yang dimiliki oleh fold ini. Hidroksiapatit diamati dengan kroskop optik hanya padatan biasa yang idak rata. Pori-pori affold dapat terlihat akan SEM. Hasil untuk sampel scaffold

ambar 20 dan 21.

i sampel SA dengan aran 170x.

Gambar 19. Morfologi S mikroskop optik perbesaran

Gambar 20. Mikrograf sa 5000x.

Gambar 21. Mikrograf sa 5000x.

Dari gambar yang menggunakan SEM da pori-pori yang hidroksiapatit scaffold tersebut juga tampak yang terdapat dalam tidak teratur ukura Ketidakteraturan ini dis teraturnya jumlah atau hidroksipatit yang di pada saat spons diren tersebut. Pori-pori ya sampel SA lebih dibandingkan dengan terdapat pada sampel P

KESIMPU

Hidroksiapatit scaffo dengan menggunakan polyurethane sebagai med pori yang terdapat pada hid yang dibuat dengan sp ukurannya. Pola XRD m pada semua sampel terdap hidroksiapatit, yaitu fase PA dan PB, fasa hi

13

Sampel SB dengan ran 180x.

sampel SA – SEM

sampel SB – SEM ng dihasilkan dengan dapat terlihat adanya terdapat dalam old. Pada gambar ak bahwa pori-pori am hidroksiapatit ini ran dan jaraknya. disebabkan oleh tidak au volume gel sampel diserap oleh spons endam ke dalam gel yang terdapat pada ih jelas terlihat an pori-pori yang l PB.

ULAN

ffold dapat dibuat n spons atau edia pencetak.

Pori-idroksiapatit scaffold spons tidak teratur menunjukkan bahwa apat fasa lain selain e TCP. Pada sampel hidroksiapatit lebih

14

mendominasi dibandingkan dengan fasa TCP. Pada sampel SA dan SB, fasa yang mendominasi adalah TCP, sementara fasa hidroksiapatit sangat kecil jumlahnya. Hal tersebut disebabkan oleh perbedaan suhu pemanasan antara sampel serbuk dan scaffold. Spektrum FTIR pada masing-masing sampel menunjukkan bahwa di dalam semua sampel, baik serbuk maupun scaffold terdapat gugus fungsi OH-_{, HPO}

42-, dan PO43-.

Gugus-gugus fungsi tersebut ditunjukkan dengan adanya puncak-puncak spektrum absorpsi pada bilangan gelombang tertentu. Pada semua sampel tidak terdeteksi adanya gugus fungsi fosfat bervibrasi simetri stretching.

Butiran-butiran penyusun sampel hidroksiapatit serbuk tidak berbentuk bulat. Mikrograf SEM menunjukkan bahwa butiran-butiran tersebut berbentuk seperti kristal. Pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold berukuran sangat kecil, bahkan tidak dapat terlihat jelas dengan menggunakan mikroskop optik. Pori-pori tersebut dapat dilihat dengan menggunakan SEM. Pori-pori yang terdapat pada sampel hidroksiapatit scaffold tidak teratur ukuran dan jaraknya.

SARAN

Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan simulasi untuk mendapatkan data ketahanan sampel pada saat diimplantasikan ke dalam tubuh manusia. Bahan kalsium untuk sampel lebih baik menggunakan bahan biologi seperti cangkang telur. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk membuat hidroksiapatit scaffold yang ukuran dan jarak pori-porinya teratur.

DAFTAR PUSTAKA

1. Teixeira S., et al, Physical Characterization of Hydroxyapatit Porous Scaffolds for Tissue Engineering, Material Science and

Engineering C, doi:

10.1016/j.msec.2008.09.052, 2008, hal. 1. 2. Pallson, B., et al, Tissue Engineering. Florida: CRC Press, 2003, hal.78.

3. Enderle, J. D., Blanchard, S. M., Bronzino, J. D., Introduction to Biomedical Engineering, Second Edition, London: Elsevier Academic Press, 2005, hal 30.

4. Santos, M. H., et al., Synthesis Control and Characterization of Hydroxyapatite Prepared by Wet Precipitation Process, Material Research Vol 7, No 4, 625-630, 2004, hal. 1. 5. Santos, ibid.

6. Teixeira, loc. cit. 7. Teixeira, ibid.

8. Rajabi, A. H., Behnamghader, A., Kazamzadeh, A., Moztarzadeh, F., Synthesis and Characerizations of Nanocrystalline Hydroxyapatite Powder Via Sol Gel Method. Springerlink: Biomed 06, IFMBE Proceedings 15, pp. 149 – 151, 2007, hal. 1.

9. Earl, J. S., Wood, D. J., and Mine, S. J., Hydrothermal Synthesis of Hydroxyapatite. Journal of Physics: Conference Series 26 (2006) 268-271. Institute of Physics Publishing, 2006, hal 1.

10. Earl, ibid. 11. Pallson, loc. cit.

12. Prasahar, V. K., Sayah, A., and Gijs, M. A, M., The Sol Gel Process For Realisation of optikal Micro-Structures in Glass. Key Engineering Materials Vols. 264-268 pp 371-374. Trans Tech Public, 2004, hal 1.

13. Vazquez, C. G., Barba, C. P., and Mungula, N., Stoichiometric Hydroxyapatite Obtained by Precipitation and Sol Gel Processes. Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, Ciudad Universitaria, 2005, hal 1.

14. Rajabi, loc. cit. 15. Vazquez, loc. cit. 16. Teixeira, loc. cit.

17. Sepulveda, P., et al., In Vivo Evaluation of Hidroksiapatit Foams. Material Research, Vol 5, No. 3, 253-256, 2002, hal. 1.

18. Sepulveda, ibid. 19. Sepulveda, ibid. 20. Teixeira, loc. cit. 21. Teixeira, ibid. 22. Teixiera, ibid, hal. 2.

23. [Anonim], Struktur Matriks dalam Tulang, Wikipedia, 27 November 2009.

http://www.wikipedia.com/matrikstulang.htm

24. Cullity, B. D., and Stock, S. R., Elements of X-Ray Diffraction, Third Edition. New Jersey: Prentice Hall, 2001, hal 8.

25. Kardiawarman. Sinar-X. Bandung: IKIP Bandung. 1996.

26. [Anonim], Teknik Pemeriksaan Material Menggunakan XRD, XRF, dan SEM-EDS. Labinfo’s Web blog, 2009.

26. Culliy, op. cit. hal 9. 27. Cullity, ibid.

28. [Anonim], Scanning Elektron Microscope.

Wikipedia, 30 April 2009.

http://www.wikipedia.com/sem.htm

29. [Anonim], ibid. 30. [Anonim], ibid, hal 3.

31.[Anonim], Introduction to Fourier Transform Infra Red Sepctroscopy. USA: Thermo Nicolet, 2001, hal 1.

32. [Anonim], ibid, hal. 2. 33. [Anonim], ibid, hal 5.

2.3.2. Sampel Scaffo

Hidroksiapat merupakan hidroksia pori-pori berukuran tersebut tidak terlihat mata telanjang biasa. ini juga tampak ba dimiliki sampel hid tidak terlihat jelas d mikroskop optik. hidroksiapatit sc menggunakan mikro dilihat pada Gambar 1 Gambar hidroksi diambil dengan meng optik tidak dapat mem jelas pori-pori ya hidroksiapatit scaffold scaffold yang menggunakan mikro tampak seperti pa permukaannnya tida hidroksiapatit scaffo dengan menggunak karakterisasi SEM un dapat dilihat pada Gam

Gambar 18. Morfologi mikroskop optik perbesara

affold

atit scaffold siapatit yang memiliki an mikro. Pori-pori hat jika dilihat dengan a. Di dalam penelitian bahwa pori-pori yang hidroksiapatit scaffold dengan menggunakan . Hasil foto dari scaffold dengan kroskop optik dapat

r 18 dan 19.

siapatit scaffold yang nggunakan mikroskop emperlihatkan dengan yang dimiliki oleh fold ini. Hidroksiapatit diamati dengan kroskop optik hanya padatan biasa yang idak rata. Pori-pori affold dapat terlihat akan SEM. Hasil untuk sampel scaffold

ambar 20 dan 21.

i sampel SA dengan aran 170x.

Gambar 19. Morfologi S mikroskop optik perbesaran

Gambar 20. Mikrograf sa 5000x.

Gambar 21. Mikrograf sa 5000x.

Dari gambar yang menggunakan SEM da pori-pori yang hidroksiapatit scaffold tersebut juga tampak yang terdapat dalam tidak teratur ukura Ketidakteraturan ini dis teraturnya jumlah atau hidroksipatit yang di pada saat spons diren tersebut. Pori-pori ya sampel SA lebih dibandingkan dengan terdapat pada sampel P

KESIMPU

Hidroksiapatit scaffo dengan menggunakan polyurethane sebagai med pori yang terdapat pada hid yang dibuat dengan sp ukurannya. Pola XRD m pada semua sampel terdap hidroksiapatit, yaitu fase PA dan PB, fasa hi

13

Sampel SB dengan ran 180x.

sampel SA – SEM

sampel SB – SEM ng dihasilkan dengan dapat terlihat adanya terdapat dalam old. Pada gambar ak bahwa pori-pori am hidroksiapatit ini ran dan jaraknya. disebabkan oleh tidak au volume gel sampel diserap oleh spons endam ke dalam gel yang terdapat pada ih jelas terlihat an pori-pori yang l PB.

ULAN

ffold dapat dibuat n spons atau edia pencetak.

Pori-idroksiapatit scaffold spons tidak teratur menunjukkan bahwa apat fasa lain selain e TCP. Pada sampel hidroksiapatit lebih

14

mendominasi dibandingkan dengan fasa TCP. Pada sampel SA dan SB, fasa yang mendominasi adalah TCP, sementara fasa hidroksiapatit sangat kecil jumlahnya. Hal tersebut disebabkan oleh perbedaan suhu pemanasan antara sampel serbuk dan scaffold. Spektrum FTIR pada masing-masing sampel menunjukkan bahwa di dalam semua sampel, baik serbuk maupun scaffold terdapat gugus fungsi OH-_{, HPO}

42-, dan PO43-.

Gugus-gugus fungsi tersebut ditunjukkan dengan adanya puncak-puncak spektrum absorpsi pada bilangan gelombang tertentu. Pada semua sampel tidak terdeteksi adanya gugus fungsi fosfat bervibrasi simetri stretching.

Butiran-butiran penyusun sampel hidroksiapatit serbuk tidak berbentuk bulat. Mikrograf SEM menunjukkan bahwa butiran-butiran tersebut berbentuk seperti kristal. Pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold berukuran sangat kecil, bahkan tidak dapat terlihat jelas dengan menggunakan mikroskop optik. Pori-pori tersebut dapat dilihat dengan menggunakan SEM. Pori-pori yang terdapat pada sampel hidroksiapatit scaffold tidak teratur ukuran dan jaraknya.

SARAN

Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan simulasi untuk mendapatkan data ketahanan sampel pada saat diimplantasikan ke dalam tubuh manusia. Bahan kalsium untuk sampel lebih baik menggunakan bahan biologi seperti cangkang telur. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk membuat hidroksiapatit scaffold yang ukuran dan jarak pori-porinya teratur.

DAFTAR PUSTAKA

1. Teixeira S., et al, Physical Characterization of Hydroxyapatit Porous Scaffolds for Tissue Engineering, Material Science and

Engineering C, doi:

10.1016/j.msec.2008.09.052, 2008, hal. 1. 2. Pallson, B., et al, Tissue Engineering. Florida: CRC Press, 2003, hal.78.

3. Enderle, J. D., Blanchard, S. M., Bronzino, J. D., Introduction to Biomedical Engineering, Second Edition, London: Elsevier Academic Press, 2005, hal 30.

4. Santos, M. H., et al., Synthesis Control and Characterization of Hydroxyapatite Prepared by Wet Precipitation Process, Material Research Vol 7, No 4, 625-630, 2004, hal. 1. 5. Santos, ibid.

6. Teixeira, loc. cit. 7. Teixeira, ibid.

8. Rajabi, A. H., Behnamghader, A., Kazamzadeh, A., Moztarzadeh, F., Synthesis and Characerizations of Nanocrystalline Hydroxyapatite Powder Via Sol Gel Method. Springerlink: Biomed 06, IFMBE Proceedings 15, pp. 149 – 151, 2007, hal. 1.

9. Earl, J. S., Wood, D. J., and Mine, S. J., Hydrothermal Synthesis of Hydroxyapatite. Journal of Physics: Conference Series 26 (2006) 268-271. Institute of Physics Publishing, 2006, hal 1.

10. Earl, ibid. 11. Pallson, loc. cit.

12. Prasahar, V. K., Sayah, A., and Gijs, M. A, M., The Sol Gel Process For Realisation of optikal Micro-Structures in Glass. Key Engineering Materials Vols. 264-268 pp 371-374. Trans Tech Public, 2004, hal 1.

13. Vazquez, C. G., Barba, C. P., and Mungula, N., Stoichiometric Hydroxyapatite Obtained by Precipitation and Sol Gel Processes. Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, Ciudad Universitaria, 2005, hal 1.

14. Rajabi, loc. cit. 15. Vazquez, loc. cit. 16. Teixeira, loc. cit.

17. Sepulveda, P., et al., In Vivo Evaluation of Hidroksiapatit Foams. Material Research, Vol 5, No. 3, 253-256, 2002, hal. 1.

18. Sepulveda, ibid. 19. Sepulveda, ibid. 20. Teixeira, loc. cit. 21. Teixeira, ibid. 22. Teixiera, ibid, hal. 2.

23. [Anonim], Struktur Matriks dalam Tulang, Wikipedia, 27 November 2009.

http://www.wikipedia.com/matrikstulang.htm

24. Cullity, B. D., and Stock, S. R., Elements of X-Ray Diffraction, Third Edition. New Jersey: Prentice Hall, 2001, hal 8.

25. Kardiawarman. Sinar-X. Bandung: IKIP Bandung. 1996.

26. [Anonim], Teknik Pemeriksaan Material Menggunakan XRD, XRF, dan SEM-EDS. Labinfo’s Web blog, 2009.

26. Culliy, op. cit. hal 9. 27. Cullity, ibid.

28. [Anonim], Scanning Elektron Microscope.

Wikipedia, 30 April 2009.

http://www.wikipedia.com/sem.htm

29. [Anonim], ibid. 30. [Anonim], ibid, hal 3.

31.[Anonim], Introduction to Fourier Transform Infra Red Sepctroscopy. USA: Thermo Nicolet, 2001, hal 1.

32. [Anonim], ibid, hal. 2. 33. [Anonim], ibid, hal 5.

SINTESIS DAN K

FAKULTAS ME

N KARAKTERISASI HIDROKSIAPATIT S

NIKEN PRATIWI

DEPARTEMEN FISIKA

ETEMATIKA DAN ILMU PENGETAHU

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

SCAFFOLD

14

mendominasi dibandingkan dengan fasa TCP. Pada sampel SA dan SB, fasa yang mendominasi adalah TCP, sementara fasa hidroksiapatit sangat kecil jumlahnya. Hal tersebut disebabkan oleh perbedaan suhu pemanasan antara sampel serbuk dan scaffold. Spektrum FTIR pada masing-masing sampel menunjukkan bahwa di dalam semua sampel, baik serbuk maupun scaffold terdapat gugus fungsi OH-_{, HPO}

42-, dan PO43-.

Gugus-gugus fungsi tersebut ditunjukkan dengan adanya puncak-puncak spektrum absorpsi pada bilangan gelombang tertentu. Pada semua sampel tidak terdeteksi adanya gugus fungsi fosfat bervibrasi simetri stretching.

Butiran-butiran penyusun sampel hidroksiapatit serbuk tidak berbentuk bulat. Mikrograf SEM menunjukkan bahwa butiran-butiran tersebut berbentuk seperti kristal. Pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold berukuran sangat kecil, bahkan tidak dapat terlihat jelas dengan menggunakan mikroskop optik. Pori-pori tersebut dapat dilihat dengan menggunakan SEM. Pori-pori yang terdapat pada sampel hidroksiapatit scaffold tidak teratur ukuran dan jaraknya.

SARAN

Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan simulasi untuk mendapatkan data ketahanan sampel pada saat diimplantasikan ke dalam tubuh manusia. Bahan kalsium untuk sampel lebih baik menggunakan bahan biologi seperti cangkang telur. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan untuk membuat hidroksiapatit scaffold yang ukuran dan jarak pori-porinya teratur.

DAFTAR PUSTAKA

1. Teixeira S., et al, Physical Characterization of Hydroxyapatit Porous Scaffolds for Tissue Engineering, Material Science and

Engineering C, doi:

10.1016/j.msec.2008.09.052, 2008, hal. 1. 2. Pallson, B., et al, Tissue Engineering. Florida: CRC Press, 2003, hal.78.

3. Enderle, J. D., Blanchard, S. M., Bronzino, J. D., Introduction to Biomedical Engineering, Second Edition, London: Elsevier Academic Press, 2005, hal 30.

4. Santos, M. H., et al., Synthesis Control and Characterization of Hydroxyapatite Prepared by Wet Precipitation Process, Material Research Vol 7, No 4, 625-630, 2004, hal. 1. 5. Santos, ibid.

6. Teixeira, loc. cit. 7. Teixeira, ibid.

8. Rajabi, A. H., Behnamghader, A., Kazamzadeh, A., Moztarzadeh, F., Synthesis and Characerizations of Nanocrystalline Hydroxyapatite Powder Via Sol Gel Method. Springerlink: Biomed 06, IFMBE Proceedings 15, pp. 149 – 151, 2007, hal. 1.

9. Earl, J. S., Wood, D. J., and Mine, S. J., Hydrothermal Synthesis of Hydroxyapatite. Journal of Physics: Conference Series 26 (2006) 268-271. Institute of Physics Publishing, 2006, hal 1.

10. Earl, ibid. 11. Pallson, loc. cit.

12. Prasahar, V. K., Sayah, A., and Gijs, M. A, M., The Sol Gel Process For Realisation of optikal Micro-Structures in Glass. Key Engineering Materials Vols. 264-268 pp 371-374. Trans Tech Public, 2004, hal 1.

13. Vazquez, C. G., Barba, C. P., and Mungula, N., Stoichiometric Hydroxyapatite Obtained by Precipitation and Sol Gel Processes. Instituto de Investigaciones en Materiales, UNAM, Ciudad Universitaria, 2005, hal 1.

14. Rajabi, loc. cit. 15. Vazquez, loc. cit. 16. Teixeira, loc. cit.

17. Sepulveda, P., et al., In Vivo Evaluation of Hidroksiapatit Foams. Material Research, Vol 5, No. 3, 253-256, 2002, hal. 1.

18. Sepulveda, ibid. 19. Sepulveda, ibid. 20. Teixeira, loc. cit. 21. Teixeira, ibid. 22. Teixiera, ibid, hal. 2.

23. [Anonim], Struktur Matriks dalam Tulang, Wikipedia, 27 November 2009.

http://www.wikipedia.com/matrikstulang.htm

24. Cullity, B. D., and Stock, S. R., Elements of X-Ray Diffraction, Third Edition. New Jersey: Prentice Hall, 2001, hal 8.

25. Kardiawarman. Sinar-X. Bandung: IKIP Bandung. 1996.

26. [Anonim], Teknik Pemeriksaan Material Menggunakan XRD, XRF, dan SEM-EDS. Labinfo’s Web blog, 2009.

26. Culliy, op. cit. hal 9. 27. Cullity, ibid.

28. [Anonim], Scanning Elektron Microscope.

Wikipedia, 30 April 2009.

http://www.wikipedia.com/sem.htm

29. [Anonim], ibid. 30. [Anonim], ibid, hal 3.

31.[Anonim], Introduction to Fourier Transform Infra Red Sepctroscopy. USA: Thermo Nicolet, 2001, hal 1.

32. [Anonim], ibid, hal. 2. 33. [Anonim], ibid, hal 5.

15

34. [Anonim], ibid.

35. Fajriyah, H. I., Hydrothermal Synthesis of Biphasic Calcium Phosphate. [Thesis]. Bogor: Graduate School of Bogor Agricultural University, 2010, hal. 17.

SINTESIS DAN K

FAKULTAS ME

N KARAKTERISASI HIDROKSIAPATIT S

NIKEN PRATIWI

DEPARTEMEN FISIKA

ETEMATIKA DAN ILMU PENGETAHU

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2011

SCAFFOLD

ABSTRAK

NIKEN PRATIWI. Sintesis dan Karakterisasi Hidroksiapatit Scaffold. Di bawah bimbingan Dr. AKHIRUDDIN MADDU, M. Si dan SETYANTO TRI WAHYUDI M. Si.

Hidroksiapatit scaffold dapat dibuat menggunakan metode sol gel. Untuk membentuk pori-pori atau scaffold digunakan polimer polyurethane sebagai alat pencetak. Sampel hasil dikarakerisasi dengan teknik X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infra Red (FTIR), dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa ada dua fasa dalam sampel, yaitu fasa hidroksiapatit dan fasa TCP (Tricalcium Phosphate). Pada sampel scaffold, fasa TCP lebih mendominasi sampel. Pada sampel serbuk, fasa hidroksiapatit yang lebih mendominasi. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan adanya gugus fungsi hidroksida dan gugus fosfat dalam setiap sampel. Mikrograf hasil SEM sampel menunjukkan adanya pori-pori kecil pada sampel scaffold.

SINTESIS DAN KARAKTERISASI HIDROKSIAPATIT SCAFFOLD

NIKEN PRATIWI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat

Untuk Mendapatkan Gelar Sarjana Sains pada Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS METEMATIKA DAN PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2011

Judul : Sintesis dan Karakterisasi Hidroksipatit Scaffold Nama Mahasiswa : Niken Pratiwi

NRP : G74052286

Menyetujui

Pembimbing I Pembimbing II

(Dr. Akhiruddin Maddu, M. Si) (Setyanto Tri Wahyudi, M. Si)

Mengetahui Kepala Departemen Fisika

FMIPA IPB

( Dr. Ir. Irzaman, M. Si. ) NIP. 19630708 199512 1 001

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan YME, karena kasih karunia-Nya saya dapat melaksanakan dan menyelesaaikan penelitian dan menulis laporan tugas akhir dengan judul “Sintesis dan Karakterisasi Hidroksiapatit Scaffold”.

Saya juga mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih tersebut saya sampaikan kepada: Bapak Dr. Akhiruddin Maddu, M. Si selaku dosen pembimbing pertama atas kesabaran dan bimbingannya untuk penulis.

Bapak Setyanto Tri Wahyudi, M. Si selaku dosen pembimbing kedua atas kesabaran dan segala arahannya dalam membimbing penulis

Seluruh dosen, staf dan laboran Departemen Fisika IPB.

Bapak, Ibu, adikku Dito dan seluruh keluarga besarku yang telah memberikan semangat dan doa. Eko Anfiyanto, terimakasih untuk semangat, perhatian, dan nasehat yang sudah diberikan untuk Tiwi.

Sahabat-sahabatku: Via, Dessi, Deslie, Ida, Novi, Dita, Vera, Margie, Febri dan semua anggota YoNM. Terimakasih atas dukungan dan doa teman-teman.

Kak Ita, makasih untuk dukungan dan doa kakak untukku.

Teman-teman Fisika 42: Agung, Ahmad, Ais, Aji, Amel, Andre, Andri, Astri, Ario, Azam, Azki, Cinot, Cucu, Dahrul, Deni, Dewi, Dian, Eka, Fahmi, Faiz, Fitri Amanah, Gita, Hartip, Rizal, Jessi, Lili, Linda, Mahe, Mena, Mitha, Nani, Neneng, Nita, Obi, Pipit, Radot, Roni, Surya, Taufik, Wenny.

Saya menyadari bahwa penyusunan laporan tugas akhir ini masih belum sempurna. Oleh karena itu saya mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun dan memperbaiki penulisan skripsi ini. Atas perhatiannya saya ucapkan terima kasih.

Bogor, Desember 2010

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Salatiga, Jawa Tengah pada tanggal 21 Maret 1987 sebagai anak pertama dari pasangan Pdt. Dwi Putranto dan Ira Ireene, S.Pd. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada tahun 2005 melalui jalur SPMB dan mengikuti Tingkat Persiapan Bersama (TPB). Pada tahun 2006, Penulis mendapatkan program studi Fisika sebagai program studi mayor. Selama masa studi di IPB, penulis aktif sebagai pengurus Youth of Nations Ministry. Pada tahun 2009, penulis melakukan penelitian dengan judul Sintesis dan Karakterisasi Hidroksiapatit Scaffold sebagai

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR ... i RIWAYAT HIDUP ... ii DAFTAR ISI ... iii DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR TABEL ... v DAFTAR LAMPIRAN ... vi PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 1 TINJAUAN PUSTAKA ... 1 Hidroksiapatit ... 1 Hidroksiapatit Scaffold ... 1 X-Ray Diffraction (XRD) ... 2 Scanning Electron Microscopy (SEM) ... 3 Fourier Transform Infra Red (FTIR) ... 3 BAHAN DAN METODE ... 4 Waktu dan Tempat Penelitian ... 4 Alat dan Bahan ... 4 Metode Penelitian ... 4 1. Preparasi Sampel ... 4 1.1. Pembuatan Hidroksiapatit serbuk ... 4 1.2. Pembuatan Hidroksiapatit scaffold ... 4 2. Karakterisasi ... 4 2.1. Karakerisasi XRD ... 4 2.2. Karakterisasi FTIR ... 5 2.3. Karakterisasi SEM dan Mikroskop Optik ... 5 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 5 1. Hasil Preparasi Sampel ... 5 1.1. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit Serbuk ... 5 1.2. Hasil Pembuatan Hidroksiapatit Scaffold ... 5 2. Karakterisasi Sampel ... 6 2.1. Karakerisasi XRD ... 6 2.2. Karakterisasi FTIR ... 9 2.3. Karakterisasi SEM dan Mikroskop Optik ... 12 2.3.1. Sampel Serbuk ... 12 2.3.2. Sampel Scaffold ... 13 KESIMPULAN ... 13 SARAN ... 14 DAFTAR PUSTAKA ... 14 LAMPIRAN ... 16

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Struktur Hidroksiapatit scaffold... 2 Gambar 2. Struktur matriks tulang ... 2 Gambar 3. Skema diraksi sinar-X ... 2 Gambar 4. Skema tabung sinar-X ... 3 Gambar 5. Skema pengukuran transmitansi menggunakan FTIR ... 3 Gambar 6. Pola XRD sampel PA ... 6 Gambar 7. Pola XRD sampel PB ... 7 Gambar 8. Pola XRD sampel SA ... 7 Gambar 9. Pola XRD sampel SB ... 8 Gambar 10. Spektrum FTIR sampel PA ... 9 Gambar 11. Spektrum FTIR sampel PB ... 10 Gambar 12. Spektrum FTIR sampel SA ... 11 Gambar 13. Spektrum FTIR sampel SB ... 11 Gambar 14. Morfologi sampel PA dengan mikroskop optik perbesaran 190x ... 12 Gambar 15. Morfologi sampel PB dengan mikroskop optik perbesaran 190x ... 12 Gambar 16. Mikrograf sampel PA – SEM 5000x ... 12 Gambar 17. Mikrograf sampel PB – SEM 5000x ... 12 Gambar 18. Morfologi sampel SA dengan mikroskop optik perbesaran 170x ... 13 Gambar 19. Morfologi sampel SB dengan mikroskop optik perbesaran 180x ... 13 Gambar 20. Mikrograf sampel SA – SEM 5000x ... 13 Gambar 21. Mikrograf sampel SB – SEM 5000x ... 13 Gambar 22. Diagram alir penelitian ... 17 Gambar 23. Mikrograf Sampel PA perbesaran 1000x ... 19 Gambar 24. Mikrograf Sampel PA perbesaran 20000x ... 19 Gambar 25. Mikrograf Sampel PB perbesaran 1000x ... 20 Gambar 26. Mikrograf Sampel PB perbesaran 20000x ... 20 Gambar 27. Mikrograf Sampel SA perbesaran 1000x ... 21 Gambar 27. Mik8rograf Sampel SA perbesaran 20000x ... 21 Gambar 29. Mikrograf Sampel SB perbesaran 1000x ... 22 Gambar 30. Mikrograf Sampel SB perbesaran 20000x ... 22

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Kode sampel dan variasi perlakuan ... 5 Tabel 2. Rataan Massa CaCl2 Sampel PA ... 5

Tabel 3. Rataan Massa CaCl2 Sampel PB ... 5

Tabel 4. Parameter kisi HA pada setiap sampel ... 8 Tabel 5. Parameter kisi TCP pada setiap sampel... 8 Tabel 6. Penentuan fasa pada sampel PA ... 23 Tabel 7. Penentuan fasa pada sampel PB ... 24 Tabel 8. Penentuan fasa pada sampel SA ... 25 Tabel 9. Penentuan fasa pada sampel SB ... 26 Tabel 10. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel PA ... 28 Tabel 11. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel PA ... 29 Tabel 12. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel PB... 30 Tabel 13. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel PB ... 31 Tabel 14. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel SA ... 32 Tabel 15. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel SA ... 33 Tabel 16. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel SB... 34 Tabel 17. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel SB ... 35

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Diagram alir penelitian ... 17 Lampiran 2. Referensi JCPDS ... 18 Lampiran 3. Hasil karakterisasi SEM ... 19 Lampiran 4. Perhitungan penentuan fasa sampel ... 23 Lampiran 5. Perhitungan parameter kisi sampel ... 27

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Biomaterial adalah bahan inert yang dapat diimplantasikan ke dalam sistem atau jaringan hidup sebagai pengganti fungsi dari jaringan alami yang mengalami kerusakan. Material ini bersifat biokompatibel dengan tubuh manusia.1

Biomaterial ini biasanya diaplikasikan pada dunia kedokteran, terutama pada ortopedi dan kedokteran gigi. Biomaterial telah memberi dampak yang cukup besar pada dunia kedokteran,2 _{khususnya dalam}

treatment bagi bagian tubuh yang mengalami kerusakan. Penggunaan biomaterial meningkat dengan cepat pada tahun 1800-an, terutama setelah diperkenalkannya teknik operasi steril oleh dr. Joseph Lister pada tahun 1860, pertama kali digunakan untuk menyambung tulang yang retak pada akhir abad ke-18.3

Salah satu biomaterial yang biokompatibel terhadap tubuh manusia adalah hidroksiapatit. Hidroksiapatit ini mengandung senyawa kalsium fosfat, yaitu senyawa yang banyak terkandung dalam jaringan keras pada tubuh manusia.4 Oleh karena itulah, hidroksiapatit dapat digunakan sebagai implant bagi tulang dan gigi di dalam tubuh manusia dan tidak menyebabkan kerusakan pada jaringan tubuh sehat yang lainnya.5

Dalam dunia medis, biomaterial komposit kalsium fosfat hidroksiapatit dibutuhkan untuk memperbaiki atau mengganti bagian dari jaringan tulang yang rusak karena trauma, fraktur, defek, atau bahkan karena tumor tulang sekalipun. Komposit kalsium fosfat adalah biomaterial yang paling banyak digunakan untuk memperbaiki jaringan tulang. Biomaterial dapat diproduksi sebagai gel, pasta, dan blok padatan atau bahkan matriks-matriks berpori. Hidroksiapatit lebih banyak diaplikasikan dalam dunia kedokteran gigi dan ortopedi. Hidroksiapatit dapat digunakan kapan saja dan berapapun jumlahnya.6

Salah satu jenis hidroksiapatit yang sedang dikembangkan saat ini adalah hidroksiapatit dalam bentuk scaffold atau foam, yaitu hidroksiapatit yang berpori. Kelebihan dari hidroksiapatit scaffold adalah memungkinkan sel bergerak melalui pori-pori yang ada. Keunungan lain yang diperoleh dari hidroksiapatit scaffold adalah kondisi pori-pori yang baik untuk transport nutrisi, infiltrasi jaringan, dan vaskularisasi.7

Tujuan

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah untuk:

Pembuatan hidroksiapatit berbentuk scaffold dengan proses sol-gel.

Karakterisasi hidroksiapatit scaffold dengan teknik X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Elektron Microscopy (SEM), dan Fourier Transform Infra Red (FTIR).

TINJAUAN PUSTAKA

Hidroksiapatit

Hidroksiapatit adalah suatu senyawa kalsium fosfat yang mengandung hidroksida. Hidroksiapatit (HA) merupakan anggota dari mineral apatit8,9 _{dan mempunyai struktur}

kimia Ca10(PO4)6(OH)2. Struktur kimia

tersebut sama dengan struktur kimia yang dimiliki komponen mineral pada tulang. Kesamaan struktur itulah yang membuat hidroksiapatit mampu menggantikan jaringan tulang yang rusak tanpa menyebabkan kerusakan pada jaringan lain yang sehat.10

Hidroksiapatit secara umum digunakan untuk memperbaiki, mengisi, dan membangun kembali jaringan-jaringan tulang yang telah rusak. Hidroksiapatit juga dapat digunakan pada jaringan lunak.11 _{Material hidroksiapatit}

ini dapat diperoleh dari tulang-tulang mamalia dan juga dari terumbu karang. Di dalam laboratorium, hidroksiapatit dapat dibuat dengan menggunakan beberapa proses, seperti reaksi dalam zat padat, presipitasi, metode hidrotermal, dan proses sol gel.12

Rasio molar antara kalsium dan fostat (Ca/P) pada hidroksiapatit adalah sebesar 1,67. Rasio molar Ca/P di dalam hidroksiapatit ini mendekati rasio molar Ca/P yang tekandung di dalam jaringan tulang.13,14

Hidroksiapatit mempunyai dua struktur kristal, yaitu heksagonal dan monoklinik. Hidroksiapatit yang terdapat dalam gigi dan tulang serta mineral hidroksiapatit menunjukkan struktur heksagonal, sedangkan hidroksiapatit dalam enamel gigi memiliki struktur monoklinik. Struktur dari hidroksiapatit sintetis bergantung pada metode pembuatannya.15

Hidroksiapatit Scaffold

Hidroksiapatit memiliki beberapa macam bentuk, antara lain hidroksiapatit berbentuk serbuk dan juga dalam bentuk scaffold atau foam. Hidroksiapatit scaffold adalah hidroksiapatit yang memiliki matriks berpori. Ukuran pori-pori dalam hidroksiapatit scaffold

Tabel 12. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel PB

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2_{θ αsin}2_{θ γsin}2_{θ δsin}2_{θ α}2 _γ2 _δ2 _{αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy}

16,3 1 0 1 1 1 0,2844876 0,1422438 0,7877321 0,0200972 0,0200972 0,0200972 0,0158312 1 1 0,6205219 1 0,7877321 0,7877321 9,405481 99,867074 6,956925 98,94066 25,54 2 0 1 4 1 0,4457554 0,2228777 1,8588133 0,0488574 0,1954295 0,0488574 0,0908167 16 1 3,4551868 4 1,8588133 7,4352531

32,2 1 1 2 3 4 0,5619939 0,2809969 2,8395518 0,0769028 0,2307085 0,3076114 0,2183696 9 16 8,0630542 12 11,358207 8,5186553 38,96 2 1 2 7 4 0,6799777 0,3399888 3,9535882 0,1112066 0,7784463 0,4448265 0,4396652 49 16 15,63086 28 15,814353 27,675118 40,84 2 2 1 12 1 0,7127897 0,3563949 4,2764648 0,1217298 1,4607571 0,1217298 0,520573 144 1 18,288152 12 4,2764648 51,317578 41,88 3 1 1 13 1 0,7309411 0,3654705 4,4565052 0,1277268 1,6604478 0,1277268 0,5692149 169 1 19,860438 13 4,4565052 57,934567 49,56 2 1 3 7 9 0,8649818 0,4324909 5,7924808 0,175673 1,2297112 1,5810573 1,0175827 49 81 33,552834 63 52,132327 40,547365 58,92 5 0 1 25 1 1,028344 0,514172 7,3349854 0,2418811 6,0470276 0,2418811 1,7741944 625 1 53,802011 25 7,3349854 183,37464 61,48 2 1 4 7 16 1,0730243 0,5365121 7,7202324 0,2612654 1,8288581 4,180247 2,0170299 49 256 59,601988 112 123,52372 54,041626 63,68 5 1 0 31 0 1,1114214 0,5557107 8,0340714 0,278306 8,6274871 0 2,2359306 961 0 64,546304 0 0 249,05621 71,74 4 0 4 16 16 1,2520944 0,6260472 9,0182172 0,3433329 5,493327 5,493327 3,096251 256 256 81,328242 256 144,29148 144,29148 73,96 4 2 3 28 9 1,2908405 0,6454203 9,2365104 0,3618434 10,131616 3,2565908 3,3421706 784 81 85,313125 252 83,128594 258,62229 76,6 4 3 2 37 4 1,3369171 0,6684585 9,4629059 0,3841235 14,212571 1,5364942 3,634925 1369 16 89,546588 148 37,851624 350,12752

Tabel 13. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel PB

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2_{θ αsin}2_{θ γsin}2_{θ δsin}2_{θ α}2 _γ2 _δ2 _{αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy}

11 0 1 2 1 4 0,1919855 0,0959927 0,364078 0,0091863 0,0091863 0,0367454 0,0033445 1 16 0,1325528 4 1,4563118 0,364078 10,7888 96,4610 38,9829 95,7119 18,68 1 1 3 3 9 0,3260262 0,1630131 1,0258001 0,0263387 0,0790162 0,2370486 0,0270183 9 81 1,0522659 27 9,232201 3,0774003

20,88 2 0 2 4 4 0,3644233 0,1822117 1,2702849 0,0328353 0,1313411 0,1313411 0,0417102 16 16 1,6136238 16 5,0811397 5,0811397 26,72 1 2 2 7 4 0,4663502 0,2331751 2,0216643 0,0533924 0,3737465 0,2135694 0,1079414 49 16 4,0871265 28 8,0866572 14,15165 29,26 3 0 0 9 0 0,5106814 0,2553407 2,3889787 0,0637942 0,5741475 0 0,1524029 81 0 5,7072193 0 0 21,500808

31,3 0 2 10 4 100 0,546286 0,273143 2,6989824 0,07277 0,2910802 7,2770039 0,1964051 16 10000 7,2845061 400 269,89824 10,79593 33,22 3 0 6 9 36 0,5797961 0,2898981 3,0014336 0,0817128 0,7354154 2,9416617 0,2452556 81 1296 9,0086035 324 108,05161 27,012902 35,54 2 1 10 7 100 0,6202876 0,3101438 3,3787392 0,0931443 0,6520104 9,314435 0,3147105 49 10000 11,415879 700 337,87392 23,651174 37,42 1 2 11 7 121 0,6530997 0,3265498 3,6923987 0,102898 0,7202857 12,450653 0,3799403 49 14641 13,633808 847 446,78024 25,846791 43,24 0 0 18 0 324 0,7546775 0,3773387 4,6929863 0,1357537 0 43,984209 0,6370904 0 104976 22,02412 0 1520,5275 0 44,82 3 1 11 13 121 0,7822536 0,3911268 4,9685542 0,1453366 1,8893755 17,585725 0,7221126 169 14641 24,686531 1573 601,19506 64,591204

46,3 4 1 0 21 0 0,8080843 0,4040422 5,2267839 0,1545577 3,2457111 0 0,8078395 441 0 27,31927 0 0 109,76246 51,4 0 5 4 25 16 0,8970958 0,4485479 6,1077088 0,1880589 4,7014713 3,0089416 1,1486087 625 256 37,304107 400 97,723341 152,69272 52,74 3 3 0 27 0 0,9204831 0,4602416 6,3344758 0,1972821 5,3266177 0 1,2496789 729 0 40,125584 0 0 171,03085 54,2 5 0 8 25 64 0,9459648 0,4729824 6,5782106 0,2075197 5,1879922 13,28126 1,3651082 625 4096 43,272855 1600 421,00548 164,45527 55,24 4 1 12 21 144 0,9641162 0,4820581 6,7493672 0,2149284 4,5134963 30,949689 1,4506307 441 20736 45,553958 3024 971,90888 141,73671

Tabel 14. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel SA

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2_{θ αsin}2_{θ γsin}2_{θ δsin}2_{θ α}2 _γ2 _δ2 _{αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy}

45,58 2 0 3 4 9 0,795518 0,397759 5,1011916 0,1500426 0,6001702 1,350383 0,7653958 16 81 26,022155 36 45,910724 20,404766 9,6124919 97,934892 7 98,042854 18,74 1 1 0 3 0 0,3270734 0,1635367 1,0321634 0,0265067 0,0795201 0 0,0273592 9 0 1,0653613 0 0 3,0964902

28,92 2 1 0 7 0 0,5047473 0,2523736 2,3385566 0,0623516 0,4364615 0 0,1458128 49 0 5,468847 0 0 16,369896 63,42 5 1 0 31 0 1,1068836 0,5534418 7,9978783 0,2762746 8,5645134 0 2,2096108 961 0 63,966057 0 0 247,93423 71,06 4 3 1 37 1 1,2402262 0,6201131 8,946463 0,3377088 12,495227 0,3377088 3,0212995 1369 1 80,0392 37 8,946463 331,01913 72,46 5 2 0 39 0 1,2646607 0,6323304 9,0917239 0,3493119 13,623164 0 3,1758474 1521 0 82,659444 0 0 354,57723 75,36 2 1 5 7 25 1,3152751 0,6576375 9,3611755 0,3736251 2,6153758 9,3406277 3,4975702 49 625 87,631606 175 234,02939 65,528228

Tabel 15. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel SA

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2θ αsin2θ γsin2θ δsin2θ α2 γ2 δ2 αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy

13,64 1 0 4 1 16 0,238062 0,119031 0,5561094 0,0141016 0,0141016 0,2256254 0,007842 1 256 0,3092577 16 8,8977506 0,5561094 10,4804 99,4203 37,644 99,293 16,98 1 1 0 3 0 0,2963558 0,1481779 0,8528548 0,0217965 0,0653894 0 0,0185892 9 0 0,7273614 0 0 2,5585645

20,22 2 0 2 4 4 0,3529042 0,1764521 1,1945629 0,0308135 0,1232542 0,1232542 0,0368087 16 16 1,4269806 16 4,7782518 4,7782518 21,86 0 2 4 4 16 0,3815275 0,1907638 1,3863602 0,0359515 0,1438061 0,5752242 0,0498417 16 256 1,9219945 64 22,181763 5,5454406 25,78 1 0 10 1 100 0,4499441 0,2249721 1,8915127 0,0497643 0,0497643 4,9764303 0,0941298 1 10000 3,5778202 100 189,15127 1,8915127 27,82 2 1 4 7 16 0,4855487 0,2427744 2,1780304 0,0577905 0,4045335 0,9246481 0,1258695 49 256 4,7438166 112 34,848487 15,246213 29,58 3 0 0 9 0 0,5162664 0,2581332 2,4367709 0,0651659 0,5864928 0 0,1587943 81 0 5,9378524 0 0 21,930938 31,04 0 2 10 4 100 0,5417481 0,2708741 2,6587902 0,0715957 0,2863828 7,1595699 0,1903579 16 10000 7,0691653 400 265,87902 10,635161 32,46 1 2 8 7 64 0,5665317 0,2832658 2,8805638 0,0781162 0,5468137 4,9994395 0,2250188 49 4096 8,2976477 448 184,35608 20,163946 34,36 2 2 0 12 0 0,5996928 0,2998464 3,1853486 0,0872455 1,0469459 0 0,2779073 144 0 10,146445 0 0 38,224183 35,58 2 1 10 7 100 0,6209858 0,3104929 3,3853449 0,0933473 0,6534314 9,3347349 0,316013 49 10000 11,46056 700 338,53449 23,697414 37,42 1 2 11 7 121 0,6530997 0,3265498 3,6923987 0,102898 0,7202857 12,450653 0,3799403 49 14641 13,633808 847 446,78024 25,846791 39,8 1 0 16 1 256 0,6946384 0,3473192 4,097378 0,1158574 0,1158574 29,65949 0,4747115 1 65536 16,788506 256 1048,9288 4,097378 41,68 3 0 12 9 144 0,7274504 0,3637252 4,4218191 0,1265639 1,1390751 18,225201 0,5596426 81 20736 19,552484 1296 636,74194 39,796372 43,38 0 0 18 0 324 0,7571209 0,3785605 4,7173782 0,1365918 0 44,255732 0,644355 0 104976 22,253657 0 1528,4305 0 44,52 0 4 8 16 64 0,7770176 0,3885088 4,9161982 0,1434961 2,2959373 9,1837492 0,7054552 256 4096 24,169005 1024 314,63669 78,659171 45,58 2 2 12 12 144 0,795518 0,397759 5,1011916 0,1500426 1,8005107 21,606128 0,7653958 144 20736 26,022155 1728 734,57159 61,214299 46,96 4 0 10 16 100 0,8196035 0,4098017 5,3417863 0,1587445 2,5399114 15,874446 0,847979 256 10000 28,53468 1600 534,17863 85,46858 47,96 2 3 8 19 64 0,8370567 0,4185283 5,5156667 0,1651742 3,1383093 10,571147 0,9110457 361 4096 30,422579 1216 353,00267 104,79767 49,64 0 1 20 1 400 0,8663781 0,4331891 5,8062638 0,1762047 0,1762047 70,481874 1,0230909 1 160000 33,712699 400 2322,5055 5,8062638 51,56 0 5 4 25 16 0,8998883 0,4499441 6,1349227 0,1891513 4,7287817 3,0264203 1,1604284 625 256 37,637276 400 98,158762 153,37307 52,98 2 0 20 4 400 0,9246719 0,4623359 6,3747968 0,1989517 0,7958068 79,580679 1,2682766 16 160000 40,638034 1600 2549,9187 25,499187 54,38 5 0 8 25 64 0,9491064 0,4745532 6,6079891 0,2087951 5,2198784 13,362889 1,379716 625 4096 43,66552 1600 422,9113 165,19973 59,6 5 1 7 31 49 1,0402122 0,5201061 7,4392634 0,2469814 7,6564231 12,102088 1,8373596 961 2401 55,342639 1519 364,5239 230,61716 63,42 1 5 11 31 121 1,1068836 0,5534418 7,9978783 0,2762746 8,5645134 33,42923 2,2096108 961 14641 63,966057 3751 967,74327 247,93423 66,24 5 2 6 39 36 1,1561016 0,5780508 8,3766312 0,2985447 11,643245 10,747611 2,5007992 1521 1296 70,167951 1404 301,55872 326,68862 67,48 1 5 14 31 196 1,1777436 0,5888718 8,5330327 0,308495 9,5633436 60,465011 2,6323975 961 38416 72,812647 6076 1672,4744 264,52401

Tabel 16. Perhitungan parameter kisi HA pada sampel SB

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2_{θ αsin}2_{θ γsin}2_{θ δsin}2_{θ α}2 _γ2 _δ2 _{αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy}

39,88 3 1 0 13 0 0,6960346 0,3480173 4,1111147 0,1163046 1,5119603 0 0,4781417 169 0 16,901264 0 0 53,444491 9,411603 99,932077 6,87723 99,901656 45,44 2 0 3 4 9 0,7930746 0,3965373 5,076761 0,149171 0,5966841 1,3425391 0,7573056 16 81 25,773502 36 45,690849 20,307044

53,06 0 0 4 0 16 0,9260681 0,4630341 6,3882158 0,1995094 0 3,1921503 1,2745091 0 256 40,809301 0 102,21145 0 59,8 4 2 0 28 0 1,0437029 0,5218514 7,4696744 0,2484883 6,9576721 0 1,8561266 784 0 55,796036 0 0 209,15088 63,4 5 1 0 31 0 1,1065345 0,5532672 7,9950839 0,2761186 8,5596751 0 2,207591 961 0 63,921367 0 0 247,8476 72,44 2 0 5 4 25 1,2643116 0,6321558 9,0897168 0,3491455 1,396582 8,7286375 3,1736337 16 625 82,622951 100 227,24292 36,358867 73,46 4 2 3 28 9 1,2821139 0,641057 9,1895195 0,3576553 10,014349 3,2188978 3,2866804 784 81 84,447269 252 82,705676 257,30655 75,58 2 1 5 7 25 1,3191148 0,6595574 9,3798262 0,3754836 2,6283849 9,3870889 3,5219705 49 625 87,98114 175 234,49566 65,658783 76,48 4 3 2 37 4 1,3348227 0,6674113 9,4534235 0,3831051 14,174889 1,5324205 3,6216549 1369 16 89,367215 148 37,813694 349,77667

Tabel 17. Perhitungan parameter kisi TCP pada sampel SB

2θ h k l α γ 2θ (rad) θ δ sin2_{θ αsin}2_{θ γsin}2_{θ δsin}2_{θ α}2 _γ2 _δ2 _{αγ δγ αδ a (Å) accuracy c (Å) accuracy}

10,9 0 1 2 1 4 0,1902402 0,0951201 0,3575681 0,0090206 0,0090206 0,0360823 0,0032255 1 16 0,127855 4 1,4302726 0,3575681 10,5013 99,2197 37,7017 99,1394 13,66 1 0 4 1 16 0,2384111 0,1192055 0,5577104 0,0141428 0,0141428 0,2262844 0,0078876 1 256 0,3110409 16 8,9233663 0,5577104

14,92 0 0 6 0 36 0,2604021 0,1302011 0,6629036 0,0168567 0 0,6068426 0,0111744 0 1296 0,4394411 0 23,864529 0 17,04 1 1 0 3 0 0,297403 0,1487015 0,8587137 0,0219496 0,0658489 0 0,0188484 9 0 0,7373892 0 0 2,576141

20,2 2 0 2 4 4 0,3525552 0,1762776 1,1922997 0,0307533 0,123013 0,123013 0,0366671 16 16 1,4215785 16 4,7691987 4,7691987 21,88 0 2 4 4 16 0,3818766 0,1909383 1,3887735 0,0360165 0,1440661 0,5762645 0,0500188 16 256 1,9286919 64 22,220377 5,5550942 25,84 1 0 10 1 100 0,4509913 0,2254957 1,8997217 0,0499923 0,0499923 4,999227 0,0949714 1 10000 3,6089426 100 189,97217 1,8997217 26,68 1 2 2 7 4 0,4656521 0,232826 2,0160596 0,0532355 0,3726486 0,212942 0,107326 49 16 4,0644964 28 8,0642384 14,112417 27,82 2 1 4 7 16 0,4855487 0,2427744 2,1780304 0,0577905 0,4045335 0,9246481 0,1258695 49 256 4,7438166 112 34,848487 15,246213 29,6 3 0 0 9 0 0,5166155 0,2583077 2,4397686 0,065252 0,5872684 0 0,1591999 81 0 5,9524708 0 0 21,957917 31,06 0 2 10 4 100 0,5420972 0,2710486 2,6618751 0,0716857 0,2867429 7,168572 0,1908184 16 10000 7,085579 400 266,18751 10,6475 32,46 1 2 8 7 64 0,5665317 0,2832658 2,8805638 0,0781162 0,5468137 4,9994395 0,2250188 49 4096 8,2976477 448 184,35608 20,163946

34,4 2 2 0 12 0 0,600391 0,3001955 3,1918556 0,0874426 1,0493112 0 0,2791041 144 0 10,187942 0 0 38,302267 37,38 1 2 11 7 121 0,6524016 0,3262008 3,6856617 0,1026859 0,7188016 12,424999 0,3784656 49 14641 13,584102 847 445,96506 25,799632 41,08 4 0 4 16 16 0,7169785 0,3584892 4,3179366 0,1231027 1,969643 1,969643 0,5315496 256 256 18,644577 256 69,086986 69,086986 44,52 0 4 8 16 64 0,7770176 0,3885088 4,9161982 0,1434961 2,2959373 9,1837492 0,7054552 256 4096 24,169005 1024 314,63669 78,659171 45,44 2 2 12 12 144 0,7930746 0,3965373 5,076761 0,149171 1,7900522 21,480626 0,7573056 144 20736 25,773502 1728 731,05358 60,921131 47 4 0 10 16 100 0,8203016 0,4101508 5,3487509 0,1589997 2,5439947 15,899967 0,8504496 256 10000 28,609136 1600 534,87509 85,580014 48,4 4 1 6 21 36 0,8447361 0,4223681 5,5919876 0,1680357 3,5287492 6,0492844 0,9396534 441 1296 31,270325 756 201,31155 117,43174 49,7 0 1 20 1 400 0,8674253 0,4337127 5,8165969 0,1766038 0,1766038 70,641535 1,0272333 1 160000 33,832799 400 2326,6388 5,8165969 51,64 0 5 4 25 16 0,9012846 0,4506423 6,1485163 0,1896984 4,7424597 3,0351742 1,1663636 625 256 37,804253 400 98,376261 153,71291