Apabila ditinjau dari kandungan elemen dan gambaran struktur mikro permukaan antara SIK, SIKMR dan SIKMRn, maka SIKMRn merupakan kelompok
yang mempunyai potensi bioaktivitas terbaik.
2.2 SIK sebagai Material Bioaktif
Material bioaktif didefinisikan sebagai suatu material yang mengeluarkan respons biologis spesifik pada pertemuan kedua permukaan yang menyebabkan
terbentuknya ikatan antara jaringan dengan material Suprastiwi, 2011. Tingkat bioaktivitas diklasifikasikan dengan mengacu pada indeks bioaktivitas yang
merupakan parameter untuk menentukan tingkat bioaktivitas suatu material Nicolodi et al., 2004 cit. Suprastiwi, 2011.
Faktor- faktor yang mempengaruhi indeks bioaktivitas SIK adalah pertama, komposisi material kaca bioaktif yang terdiri dari SiO2, Na2O dan P2O5 dengan
kandungan SiO2 45-52 dari berat SIK, dapat berikatan dengan jaringan ikat lunak dan keras dalam waktu 5-10 hari. Kedua, kaca bioaktif dan keramik kaca yang
mengandung 55-60 SiO2 memerlukan waktu yang lebih lama untuk berikatan dengan tulang dan tidak dapat berikatan dengan jaringan lunak. Ketiga, apabila
komposisi SiO2 lebih dari 60 berat maka tidak dapat berikatan dengan tulang atau jaringan lunak dan hasilnya ada pembentukan kapsul interfacial fibrous non adherent
Suprastiwi, 2011. Dentin merupakan jaringan termineralisasi dalam gigi yang terdiri dari kolagen tipe 1 dan mineral apatit nanokristal serta memiliki komposisi yang
mirip dengan tulang manusia. Perbedaannya dengan tulang adalah tulang memiliki
Universitas Sumatera Utara
struktur tingkatan lebih kompleks sedangkan dentin memiliki struktur tingkatan lebih sederhana. Mikrostruktur yang paling khas dari dentin adalah tubulus dentin
berbentuk silinder berdiameter 1-2 mm dan terbentuk pada masa dentinogenesis serta berjalan dari dentin-enamel junction DEJ dan sementum-enamel junction CEJ ke
arah pulpa serta dikelilingi oleh peritubular dentin Nalla dkk., 2005. Ada sebelas tahapan dalam proses pembentukan ikatan yang sempurna dari
kaca bioaktif dengan jaringan tulang Gambar 2.2. Tahap 1 – 5 bersifat kimiawi dan Tahap 6 – 11 merupakan respons biologi. Tahap 1, terjadi pertukaran yang cepat
antara ion Na+ dan Ca2+ dengan ion H+ atau H3O+ dari larutan yang menyebabkan hidrolisis gugus silika, membentuk silanol; Si-O-Na+ + H+ + OH-
→ Si-OH+ + Na+aq + OH-. Tingkat keasaman pH larutan meningkat dan ion-ion H+ dalam
larutan diganti dengan kation-kation. Tahap 2, pertukaran kation meningkatkan konsentrasi hidroksil menyebabkan terbentuknya permukaan kaya silika karena
bentuk SiOH4 tidak larut, maka terjadi pemecahan ikatan Si-O-Si membentuk Si- OH silanol pada permukaan kaca: Si-O-Si + H2O
→ Si -OH + OH-Si. Tahap 3, merupakan tahap kondensasi dan repolimerisasi dari lapisan permukaan SiO2. Tahap
4, migrasi gugus Ca2+ dan PO43- ke permukaan melalui lapisan SiO2, membentuk lapisan CaO-P2O5 diikuti dengan pertumbuhan lapisan CaO-P2O5 yang amorf
melalui keterkaitan kalsium dan fosfat yang dapat larut. Tahap 5, kristalisasi lapisan CaO-P2O5 yang amorf melalui penyertaan anion OH- dan CO3- dari larutan untuk
membentuk lapisan campuran hidroksil karbonat apatit HCA.
Universitas Sumatera Utara
Tahap 6, adsorpsi dan desorpsi faktor-faktor pertumbuhan biologis, dalam lapisan HCA. Tahap 7, aksi dari makrofag untuk membuang debris dari daerah
tersebut sehingga akan memungkinkan sel untuk menempati ruang yang tersedia. Tahap 8, perlekatan sel-sel punca pada permukaan bioaktif. Tahap 9, diferensiasi sel-
sel punca untuk membentuk sel-sel pembentuk tulang, yaitu osteoblas. Pada Tahap 10, dihasilkan matriks ekstraseluler oleh osteoblas untuk membentuk tulang, dan pada
Tahap 11, kristalisasi matriks kalsium fosfat anorganik untuk menyertakan sel-sel tulang ke dalam campuran struktur yang hidup Hench, Nicolodi dkk., 2004; Cerruti
2004 cit. Suprastiwi, 2011.
Gambar 2.2.Sebelas Tahapan Reaksi Bioaktivitas Kelas A Hench,Nicolodi dkk.,2004; Cerruti 2004 cit. Suprastiwi, 2011
2.3 Adhesi SIK-Dentin
