BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Penelitian eksperimental dengan desain post test only control group.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat penelitian: 1. Departemen Konservasi Fakultas Kedokteran Gigi USU
2. Laboratorium pusat penelitian FMIPA USU 3. Laboratorium Ilmu Dasar Universitas Sumatera Utara
4. Laboratorium Departemen Mineral Fakultas Science Bahan dan Mineral University of Sains Malaysia, Nibong Tebal Penang, Malaysia
Waktu penelitian : 6 bulan
3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian
3.3.1 Sampel Penelitian
Sampel pada penelitian ini adalah gigi molar terpendam yang baru diekstraksi dengan kriteria sebagai berikut:
1. Gigi diekstraksi dari pasien yang berusia 18-35 tahun. 2. Mahkota gigi dalam keadaan baik dan utuh secara klinis dan makroskopis.
Universitas Sumatera Utara
3.3.2 Besar Sampel
Besar sampel pada penelitian ini ditetapkan dengan rumus Hanafiah, 2003: t-1 n-1
≥ 15 . .
4-1 n-1 ≥ 15 n ≥ 6
. Keterangan :
t = banyaknya kelompok perlakuan n = jumlah sampel.
Besar sampel yang dipakai pada setiap kelompok perlakuan pada penelitian ini adalah enam spesimen untuk setiap kelompok.
• Kelompok I : kelompok kontrol tidak dilakukan demineralisasi dan tidak diberi bahan coba.
• Kelompok II: kelompok yang diberikan larutan demineralisasi dan tidak diberi bahan coba.
• Kelompok III: kelompok yang diberikan larutan demineralisasi kemudian diberikan gel CPP-ACP.
• Kelompok IV: kelompok yang diberikan larutan demineralisasi kemudian diberikan kombinasi gel CPP-ACP + kitosan nanopartikel.
3.4 Variabel dan Definisi Operasional
3.4.1 Variabel Penelitian 3.4.1.1 Variabel Bebas
•
CPP-ACP
• CPP-ACP ditambahkan kitosan nanopartikel dari blangkas 0,015 berat
Universitas Sumatera Utara
3.4.1.2 Variabel Tergantung
• Jumlah unsur kalsium Ca dan fosfor P dalam email gigi • Morfologi permukaan email
3.4.1.3 Variabel Terkendali
• Besar ukuran sampel • Spesimen gigi yang digunakan
• Larutan demineralisasi • Cara pengadukan satu operator
• Perbandingan berat kitosan dan CPP-ACP • Cara pencampuran antara kitosan dan CPP-ACP
• Sterilisasi alat, bahan coba dan media • Perendaman gigi dalam saline sebelum dimulai perlakuan
• Proses pembuatan kitosan blangkas
3.4.1.4 Variabel Tidak Terkendali
• Waktu pencabutan gigi sampel penelitian 3.4.2 Definisi Operasional
Definisi operasional, cara ukur, skala ukur, dan alat ukur dari masing-masing variabel penelitian dapat dijelaskan pada Tabel 3.1.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.1 Definisi Operasional, Cara, Hasil, dan Alat Ukur Variabel Bebas dan Tergantung Penelitian
No Variabel
Definisi Operasional Cara Ukur
Skala ukur Alat Ukur
1 2
Variabel bebas a. CPP-ACP
b. CPP-ACP+kitosan high molecule nano
dari blangkas Variabel tergantung
a. Jumlah kandungan
unsur kalsium dan fosfor
b. Morfologi permukaan
email Bahan remineralisasi
yang terdiri dari casein
phosphopeptide CPP yang berisi susunan
multiphosphoseryl dengan kemampuan
menstabilkan kalsium fosfat pada
nanokomplek dalam larutan seperti
amorphous calcium phosphate ACP
CPP-ACP ditambahkan dengan
kitosan high molecule nano dari blangkas
Persen berat unsur kalsium dan
fosfor pada email gigi tiap kelompok
perlakuan Gambaran morfologi
permukaan email gigi pada setiap kelompok
perlakuan Sesuai ukuran
pabrik CPP-ACP
+kitosan nano 0,2 berat
Sesuai SOP alat Sesuai SOP alat
Nominal Nominal
Rasio Nominal
Neraca analitik
Neraca analitik
Energy
Dispersive X-ray
Spectro photometry
Scanning Electron
Microscope SEM
Universitas Sumatera Utara
3.5 Alat dan Bahan Penelitian 3.5.1
Alat Penelitian
Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah: • Gelas ukur Pyrex
®
, USA • Labu ukur Pyrex
®
, USA • Jar Test Aztec
• Neraca analitik Sartorius, Germany untuk menimbang berat pasta CPP- ACP dengan berat gel kitosan nano
• Neraca elektrik Chyo Balance, Japan untuk menimbang serbuk kitosan yang akan dibuat menjadi kitosan nano dalam bentuk gel
• Kamera digital • Ultrasonic Bath Kerry Fulsatron, Sonic, USA
• Kertas saring Whatman
®
, USA • Masker dan sarung tangan
• Wadah kaca bertutup • Bais untuk memotong sampel gigi
• Low speed micromotor bur dan semprotan air • Diamond bur berbentuk cakram
• Waterbath sebagai pengganti alat thermocycling • Scanning Electrone Microscope SEM
• Energy Dispersive X-ray EDX
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.1. Alat SEM dan EDX
3.5.2 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah: • CPP-ACP GC Tooth Mousse, RECALDENT
TM
• Serbuk kitosan blangkas • Asam asetat 1
• tripolyphosphate TPP • Aquades
• Resin akrilik autopolimerisasi • Pipa paralon berdiameter 1 cm
• Saliva buatan {komposisi: NaCl 0,7 grL, KSCN 0,33 grL, NaHCO
3
1,5 grL, KCl 1,2 grL, urea 0,13 grL, Na
2
HPO
4
0,26 grL, KH
2
PO
4
0,2 grL}
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2. CPP-ACP
Gambar 3.3. Serbuk kitosan blangkas
Laboratorium Penelitian FMIPA USU, Medan
3.6 Prosedur Penelitian
3.6.1 Pembuatan Gel Kitosan Nanopartikel
Gel kitosan dibuat dengan melarutkan 1 gram kitosan dalam 50 ml larutan asam lemah asam asetat 1 lalu distirer dengan Jar Test pada kecepatan 200 rpm
sehingga diperoleh gel selama ± 30 menit. Kemudian larutan kitosan ditetesi dengan larutan tripolyphosphate TPP sebanyak 20 tetes sambil diaduk. Campuran larutan
kitosan dengan TPP diaduk kembali dengan jar test selama ± 30 menit. Penambahan TPP dilakukan agar permukaan larutan halus. Larutan yang telah membentuk gel
Universitas Sumatera Utara
tersebut dimasukkan ke dalam Ultrasonic bath untuk memecahkan partikel kitosan tersebut menjadi nano dengan ukuran 180 nm. Hasil residu yang berbentuk gel kitosan
nano inilah yang akan ditambahkan ke dalam CPP-ACP.
a b
c
d e
f Gambar 3.4. Proses pembuatan gel kitosan nanopartikel a. Penambahan50 ml
larutan asam lemah asam asetat1 pada 1 gram kitosan blangkas; b. Mixing speed dengan kecepatan 200 rpm; c.
Pengadukan bahan ± 30 menit; d. Penambahan larutan TPP sebanyak 20 tetes; e. Dimasukkan dalam ultrasonic bath untuk
memecahkan partikel kitosan menjadi nanopartikel; f. Penyaringan kitosan dan pencucian residu dengan aquades.
3.6.2 Persiapan Sampel
Penelitian ini menggunakan enam buah gigi molar. Akar gigi dipotong dengan menggunakan bur cakram dengan semprotan air. Masing-masing gigi akan dipotong
menjadi empat bagian dalam arah mesiodistal dan bukolingualbukopalatal sehingga
Universitas Sumatera Utara
akan diperoleh 24 potongan sampel yang akan dibagi menjadi empat kelompok.
Bagian bukallingual ditanam ke dalam pipa paralon berdiameter 1 cm dengan menggunakan resin akrilik dan didapat area terbuka dengan diameter sekitar 2x2 mm.
a b
Gambar 3.5. Persiapan sampel a. Preparasi sampel; b. Sketsa pemotongan sampel
3.6.3 Perlakuan dan Pengujian Sampel
Sampel diberi nomor 1 sd 24 dan dibagi secara acak menjadi 4 kelompok sehingga setiap kelompok terdiri dari 6 sampel. Perlakuan untuk setiap kelompok
dimodifikasi dari penelitian yang dilakukan Hedge dan Moany 2012 adalah sebagai berikut:
• Kelompok I hanya diinkubasi dalam saliva buatan pada suhu 37
o
C selama 7 hari.
• Kelompok II direndam dalam larutan demineralisasi selama 4 hari kemudian diinkubasi dalam saliva buatan pada suhu 37
o
C selama 7 hari.
---- = arah pemotongan sampel
Paralon resin sampel
Universitas Sumatera Utara
• Kelompok III direndam dalam larutan demineralisasi selama 4 hari kemudian diberikan gel CPP-ACP sebanyak 1 kali sehari selama 5 menit kemudian
diinkubasi dalam saliva buatan pada suhu 37
o
C. Prosedur ini dilakukan selama 7 hari.
• Kelompok IV direndam dalam larutan demineralisasi selama 4 hari kemudian diberikan gel kombinasi CPP-ACP dan kitosan nano dari blangkas
sebanyak 1 kali sehari selama 5 menit kemudian diinkubasi dalam saliva buatan pada suhu 37
o
C. Prosedur ini dilakukan selama 7 hari. Seluruh sampel diberi perlakuan thermocycling pada hari ke-7. Thermocycling
dilakukan dengan menggunakan waterbath dengan menggunakan suhu 5
o
C dan 55
o
C. Pengujian sampel dengan alat SEM-EDX
dilakukan pada hari ke-8. Pengujian sampel dengan EDX bertujuan untuk mengetahui perbandingan berat unsur Ca dan P pada
setiap kelompok. Sedangkan pemeriksaan SEM bertujuan untuk mendapatkan gambaran mikrostruktur sampel.
Prosedur pengujian sampel dengan EDX adalah sebagai berikut: 1. Ditentukan daerah yang akan dianalisa.
2. Pengambilan data dilakukan dengan pemindaian oleh scanner pada alat EDX dan data akan diperoleh dalam waktu 1 detik.
3. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada layar EDX. 4. Jenis dan jumlah elemen yang terdapat pada daerah pemindaian akan
dikonfirmasi dengan menggunakan software.
Universitas Sumatera Utara
Prosedur pengujian dengan SEM adalah sebagai berikut: 1. Dari masing-masing kelompok ditentukan 1 buah sampel untuk dilakukan
pengambilan gambar mikrostruktur. 2. Sampel dilapisi coating dengan cairan emas dengan ketebalan 5-20 nm.
3. Sampel diletakkan pada chamber yang vakum dan berada tepat ditengah- tengah chamber. Ketinggian sampel harus sesuai dengan kalibrasi standard.
4. Kemudian alat dihidupkan dengan daya 20 kV. 5. Sampel digeser secara perlahan untuk mendapatkan daerah yang akan
difoto pada layar SEM. 6. Brightness, contrast dan focus disesuaikan sampai didapatkan gambaran
yang baik. 7. Pengambilan foto dilakukan dengan beberapa pembesaran.
a b c d
Gambar 3.6. Mesin coating. a. Mesin coating untuk persiapan sampel; b. Sampel yang akan dicoating; c. Sampel yang akan dilihat melalui SEM-EDX; d Hasil
SEM-EDX dibaca melalui layar monitor.
Universitas Sumatera Utara
3.7 Analisis Data
Data yang diperoleh dilakukan uji statistik analisis varians satu arah ANOVA
dengan tingkat kemaknaan α = 0,05 untuk mengetahui perbedaan remineralisasi email pada kelompok I, II, III, dan IV. Selanjutnya dilakukan uji
Bonferroni untuk mengetahui perbedaan remineralisasi email diantara kelompok perlakuan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada bulan April 2013. Pada penelitian ini dilakukan pengamatan efek penambahan kitosan nanopartikel dari cangkang blangkas
Tachypleus gigas pada casein phosphopeptid-amorphous calcium phosphate
CPP-ACP terhadap remineralisasi email. Sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah gigi molar terpendam yang baru diekstraksi dari pasien yang berusia 18-35
tahun dan mahkota gigi dalam keadaan baik dan utuh secara klinis dan makroskopis. Persiapan sampel penelitian dilakukan di Departemen Konservasi Gigi FKG
Universitas Sumatera Utara. Pembuatan gel kitosan dilakukan di FMIPA Universitas Sumatera Utara. Proses thermocycling dilakukan di laboratorium ilmu dasar
Universitas Sumatera Utara. Pengamatan kualitatif menggunakan SEM dan kuantitatif menggunakan EDX dilakukan di Laboratorium Departemen Mineral
Fakultas Science Bahan dan Mineral University of Sains Malaysia, Nibong Tebal Penang, Malaysia.
4.1 Unsur-Unsur Kimia pada Permukaan Email Setiap Kelompok
Kandungan unsur pada permukaan email setiap kelompok diketahui dengan
pengamatan melaui EDX. Email setiap kelompok perlakuan mengandung unsur karbon C, oksigen O, fosfor P, dan kalsium Ca. Data deskriptif unsur-unsur
yang terkandung pada email setiap kelompok perlakuan dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Universitas Sumatera Utara
Kategori