Studi Karakteristik Abu Sekam Padi Dengan Kitosan Molekul Tinggi Nanopartikel Sebagai Bahan Dentinogenesis Pada Kavitas Profunda (In Vitro)
STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Oleh
PRETTY FARIDA SINTA SILALAHI
117160012
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS
ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Pendidikan Dokter Gigi Spesialis
Program Studi Ilmu Konservasi Gigi
Pada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
Oleh
PRETTY FARIDA SINTA SILALAHI
117160012
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS
ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
: STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN
MOLEKUL
TINGGI
NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS INDIREK PADA
KAVITAS GIGI PROFUNDA (In vitro)
Nama Mahasiswa
: Pretty Farida Sinta Silalahi
NIM
: 117160012
Program Studi
: Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Konservasi Gigi
Menyetujui
Pembimbing :
Prof. Trimurni Abidin, drg.,M.Kes.,Sp KG(K) Prof.Dr. Harry Agusnar,MSc.,M.Phil
Pembimbing I
Pembimbing II
Ketua Program Studi,
Dekan,
Prof. Trimurni Abidin,drg., M.Kes.,Sp KG(K) Prof. H. Nazruddin, drg., C.Ort.,Ph.D.,
Sp. Ort
Universitas Sumatera Utara
Tanggal Lulus : 05 Februari 2014
Telah diuji
Pada Tanggal : 05 Februari 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp KG (K).
Anggota
:1. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., M.Phil.
2. Prof. Dr. Rasinta Tarigan, drg., Sp KG (K)
3. Dr. Eng. Ir. Indra, MT
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, 05 Februari 2014
Pretty Farida Sinta Silalahi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH
ASP
=
Abu Sekam Padi
ASPn
=
Abu Sekam Padi Nanopatikel
BPPP
=
Balai Penelitian Pasca Panen
CDHA
=
Calcium Deficient Hydroxyapatite
ECM
=
Extracelular Matrix
EDX
=
Energy Dispersive X-ray
KMTn
=
Kitosan Molekul Tinggi Nanopartikel
MTA
=
Mineral Trioxide Aggregate
RHA
=
Rice Husk Ash
RMGIC
=
Resin Modified Glass Ionomer Cement
SEM
=
Scanning Electron Microscope
SIKMR
=
Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin
TEM
=
Transmission Electron Microscopy
TGF β
=
Grow Factor β
TPP
=
Tripolipospat
XRD
=
X-Ray Diffraction
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Mineral Trioxide Aggregate (MTA) dan Semen Ionomer Kaca Modifikasi
Resin (SIKMR) merupakan bahan kaping pulpa indirek dan direk karena bersifat
biokompatibel, namun bahan ini masih banyak kekurangan. MTA mengandung
sedikit arsen dan setting time yang lama, sedangkan SIKMR mengandung HEMA
yang bersifat sitotoksik. Abu sekam padi nanopartikel (ASPn) merupakan sumber
silika potensial dan bersifat biokompatibel sedangkan kitosan molekul tinggi
nanopartikel (KMTn) merupakan bahan biokompatibel yang terbukti dapat
merangsang pembentukan dentin reparatif. Gabungan kedua bahan ini selain bersifat
biokompatibel juga mempunyai sealing ability terhadap struktur dentin. Penelitian ini
bertujuan untuk melihat bila ASPn+KMTn dijadikan biomaterial untuk preventif
pulpodentinal kompleks dengan melihat mikrostruktur permukaan dentin yang
diaplikasikan ASPn+KMTn dan komposisi kimianya. Pada sampel sejumlah dua
puluh empat gigi premolar mandibular yang diekstraksi untuk keperluan ortodontik.
Gigi-gigi tersebut dilakukan preparasi kavitas klas I sedalam 3 mm di atas
cementoenamel junction, gigi-gigi tersebut dibagi tiga kelompok yaitu kelompok I
diaplikasikan MTA, kelompok II diaplikasikan SIKMR, kelompok III diaplikasikan
ASPn+KMTn. Kemudian gigi tersebut dibelah dua dari arah bukal-lingual dan
dipotong pada bagian servikal menggunakan bur disk. Karakterisasi dilakukan
dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy) pada permukaan bahan
uji dengan dentin yang mengarah ke pulpa untuk melihat mikrotruktur permukaan.
Kemudian dilakukan pemeriksaan dengan EDX (Energy Dispersive X-ray) untuk
melihat komposisi kimia dari bahan biomaterial ASPn+KMTn. Hasil Uji statistik
ANOVA dan LSD dilihat secara kualitatif dan kuantitatif menunjukkan terdapat
perbedaan signifikan pada MTA, SIKMR, dan gabungan ASPn+KMTn. Komposisi
kimia gabungan biomaterial ASPn+KMTn menunjukan kandungan silika yang tinggi
X±SD (12,146 ± 0,810) yang menggambarkan potensi bioaktif meningkat dengan
nilai p≤ 0,05. Konsentrasi alumunium (Al) menurun X±SD (0,183 ± 0,053) yang
berarti toksisitas menurun dengan nilai p≥ 0,05. Mikrostruktur bahan biomaterial
ASPn+KMTn yang diaplikasikan pada struktur dentin menunjukkan tag like structure
lebih banyak dibandingkan MTA yang berarti sealing ability pada gabungan
ASPn+KMTn lebih baik daripada MTA. Porositas bahan biomaterial ASPn+KMTn
lebih sedikit dibandingkan MTA dan SIKMR. Dari penelitian ini terlihat bahwa
gabungan ASPn+KMTn dapat dijadikan bahan biomaterial aktif yang dapat menjaga
jaringan pulpodentinal kompleks.
Kata Kunci: Abu sekam padi nanopartikel (ASPn), kitosan molekul tinggi
nanopartikel (KMTn), Scanning Electron Microscopy (SEM),
Energy Dispersive X-ray (EDX)
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Mineral Trioxide Aggregate (MTA) and Resin Modified Glass Ionomer Cement
(RMGIC) are those material used for indirect and direct pulp capping because they
are biocompatible, but these materials have many shortcomings. MTA contains a
little amount of arsenic and has long setting time, while HEMA containing RMGIC
are cytotoxic. Rice husk ash nanoparticles (RHAn) is a potential source of silica and
are biocompatible high molecular chitosan nanoparticles while (HMCn) is a proven
biocompatible material that can stimulate the formation of reparative dentin.
Combination of these two materials is biocompatible and in addition they also have
good sealing ability of the dentin structure. This study aimed to find out if
RHAn+HMCn used as biomaterials for prevention of pulpodentinal complex by
looking at the microstructure of dentin surfaces applied with RHAn+HMCn and their
chemical composition. In a sample of twenty-four mandibular premolar teeth
extracted for orthodontic purposes, the teeth are made deep cavity preparation class I
with 3 mm depth above the cemento-enamel junction (CEJ). The teeth were divided
into three groups: group I applied the MTA, group II applied with RMGIC, group III
applied with RHAn+HMCn. Then each tooth was halved in bucco-lingual direction
and each part was cut using a cervical disc bur. Characterization was done by using
SEM (Scanning Electron Microscopy) on the interface between test material and
dentin adjacent to the pulp to see surface microstructure. Then EDX (Energy
Dispersive X-ray) test was done to look at the chemical composition of the material
RHAn+HMCn. Results of ANOVA and LSD test qualitatively and quantitatively
demonstrate significant differences in the MTA, RMGIC, and combination of
RHAn+HMCn. Combination of RHAn+HMCn showed a high silica content with
X±SD (12.146±0.810) which illustrates the potential bioactive increases with≤p
0.05. Concentrations of aluminum (Al) decreases with X±SD (0.183±0.053) which
means that the toxicity also decreases with p≥ 0.05. Material microstructureof
RHAn+HMCn applied to the dentine showed tags like structure which is more
significant than MTA by which RHAn+HMCn showed to have better sealing ability
than MTA. Porosity of ASPn+HMCn was less than MTA and RMGIC. From this
study it is concluded that the combined RHAn+HMCn biomaterials can be used as an
active biomaterial that can maintain the integrity of pulp dentinal complex.
Keywords: Rice husk Ash nanoparticles (RHAn), high molecular chitosan
nanoparticles (HMCn), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy
Dispersive X - ray (EDX)
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus karena berkat, rahmat,
karunia dan kasih sayang-Nya sehingga tesis ini telah selesai disusun sebagai salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar Spesialis Konservasi Gigi pada Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan tesis ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada
kedua orang tua tersayang, Bapak Manginar Silalahi dan Mama Minta H Hutabalian
atas segala pengorbanan, doa, dukungan dan kasih sayang kepada penulis. Terima
kasih kepada kakak dan abang penulis dr. Maria Uli Silalahi dan Adri Silalahi, SE,
yang selalu memberikan dorongan, doa, dan semangat kepada penulis. Terima kasih
kepada bapak dan ibu mertua penulis dr. Talupan Simanungkalit Sp.An dan Lili Julia
Tarihoran atas kasih sayang, dukungan, dan doa buat penulis.
Terima kasih setulus-tulusnya kepada suami penulis tercinta dr. Martin
Ramses Simanungkalit Sp.An, yang sangat membantu dan mendukung penulis dalam
segala hal. Terima kasih atas kasih sayang, perhatiaan, doa, dukungan dan materi
yang diberikan kepada penulis. Terima kasih buat putra putri tersayang Kefas Maity
Simanungkalit dan Calista Maity Simanungkalit atas kasih sayang, dukungan, dan
doanya bagi penulis dalam meniti karier sampai kepada jenjang spesialis.
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
Universitas Sumatera Utara
1. Prof. Nazruddin, drg., C.Ort., Ph.D, Sp.Ort selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
2. Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp.KG (K) selaku Ketua Program
Studi dan pembimbing utama yang telah memberikan judul tesis ini dan banyak
meluangkan waktu, memberikan tunjuk ajar, arahan, semangat serta dukungan
kepada penulis sehingga tesis ini dapat selesai.
3. Prof. Harry Agusnar, M.Sc., M.Phil., selaku pembimbing kedua penulis
yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan tunjuk ajar
serta bimbingan, arahan dan dukungan pada penulis sehingga tesis ini dapat
diselesikan dengan baik.
4. Cut Nurliza, drg., M.Kes., selaku Ketua Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara, atas segala saran, dukungan
dan bantuan kepada penulis.
5. Prof. Dr. Rasinta Tarigan drg., Sp KG (K) selaku panitia penguji dan dosen
Program Spesialis Ilmu Konservasi Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah
memberi dukungan, saran, dan bantuan kepada penulis.
6. Neviyanti, drg., M.kes., selaku sekretaris departemen Konservasi Gigi
Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan
kepada penulis.
7. Dr. Eng. Ir.Indra, MT selaku panitia penguji dan dosen Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan
kepada penulis.
Universitas Sumatera Utara
8. Prof. Dr. Hanafi Ismail selaku Dekan Fakultas Science Bahan dan Mineral
University of Science Malaysia, Nibong Tebal, Penang, yang telah memberikan izin
untuk melakukan penelitian dan bantuan kepada penulis.
9. Prof. Dr. Sabar Derita Hutagalung selaku staff pengajar di bidang ilmu
nanomaterial Fakultas Science Bahan dan Mineral University of Science Malaysia,
Nibong Tebal, Penang, yang telah memberikan banyak dukungan, bantuan, dan
membimbing penulis selama melakukan penelitian.
10. Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin selaku staff pengajar di Fakultas Science
Bahan dan Mineral University of Science Malaysia, Nibong Tebal, Penang, yang
telah memberikan banyak dukungan, bantuan, dan membimbing penulis selama
melakukan penelitian.
11. Pak Sukirman selaku staff laboran, atas izin dan bantuan fasilitas
penelitian serta bimbingan untuk melaksanakan penelitian ini.
12. Seluruh staff serta pegawai Departemen Ilmu Konservasi Gigi FKG USU
yaitu drg. Bakrie, drg. Darwis, Eda Wanda, Fitri, Bang Widi, Bu Ross, Mila, Tika,
Bang Ilyas, dan Bang Junaidi. Terima kasih atas bantuannya selama ini.
13. Teman-teman terbaik yang penulis cintai, sahabat dalam suka duka, yang
sangat mendukung, membantu, dan memberi semangat kepada penulis dalam
menjalani Program Pendidikan Spesialis Konservasi Kedokteran Gigi dan membantu
penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Terimakasih setulus-tulusnya buat: Dennis,
Henny, kak Nani, Gita, Kak Ponty, dan junior penulis Anggi.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh
karena itu, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya. Penulis berharap semoga
tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan pemecahan
masalah klinis.
Medan, 05 Februari 2014
Penulis,
(Pretty Farida Sinta Silalahi)
NIM : 117160012
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Keterangan Pribadi
Nama
: Pretty Farida Sinta Silalahi
Alamat Tempat Tinggal
: Jl. Wijaya no.17 Sukajadi, Pekanbaru-Riau
Jenis Kelamin
: Perempuan
Agama
: Kristen Protestan
No.Kontak
: 08117521282
Nama Ayah
: Manginar Silalahi
Nama Ibu
: Minta H Hutabalian
Pekerjaan
: Dokter gigi
Pendidikan Formal
Sekolah Dasar
: SD ST. Maria Pekanbaru
Sekolah Menengah
: SMP ST. Maria Pekanbaru
Sekolah Menengah Atas
: SMA ST. Maria Pekanbaru
Fakultas Kedokteran Gigi
: Universitas Trisakti Jakarta
Program Spesialis
: Ilmu Konservasi Kedokteran Gigi Universitas
Sumatera Utara Medan
Publikasi
1. Short Lecture: “ The Addition of Natural Product Rice Ash Hush with
Chitosan Scaffold as Dental Cement for Dentinogenesis : A literature Riview” pada
Seminar The 8th FDI-IDA Joint Meeting & Medan International Dental Exhibition,
November 2012 di Medan, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
2. Short lecture “Taurodontism with Endodontic Treatment : A Case
Report” pada Seminar Ilmiah Nasional IKORGI 2013 (SINI 2013), November 2013
di Bali, Indonesia.
3. Short Lecture “Emergency Endodontic Treatment in Complex Case: A
Case Report “ pada Seminar The 2nd RIAU SCIENTIFIC – EXPO, April 2013 di
Pekanbaru, Indonesia.
4. Poster: “Direct Composite Veneer Techniques to Correct the Midline
Shifting Caused by Failured Orthodontic Treatment: A Case Report” Medan Esthetic
Dentistry II, Februari 2014 di Medan, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISTILAH ................................................................................................
ABSTRAK ..............................................................................................................
ABSTRACT ............................................................................................................
KATAPENGANTAR .............................................................................................
RIWAYAT HIDUP .................................................................................................
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
DAFTAR TABEL ...................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................................
i
ii
iii
iv
viii
ix
xiii
xiv
xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................
1.1 Latar Belakang ....................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................................
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................
1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................
1
1
7
7
8
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................
2.1 Faktor-faktor Interaksi Bahan Kedokteran Gigi dengan
Pulpodentinal Kompleks .....................................................................
2.1.1 Struktur dan komposisi dentin ................................................
2.1.2 Struktur dan komposisi pulpa..................................................
2.1.3 Potensi bahan kedokteran gigi terhadap
pulpodentinal kompleks ..........................................................
2.1.4 Sisa Ketebalan dentin pada daerah pulpodentinal kompleks .
2.2 Regenerasi Pulpodentinal Kompleks ...................................................
2.2.1 Dentin reaksioner ...................................................................
2.2.2 Dentin reparatif ......................................................................
2.3 Mineral Trioxide Aggregate (MTA) ...................................................
2.3.1 Kandungan MTA .......................................................................
2.3.2 Kandungan logam berat pada MTA ...........................................
2.4 Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR) .............................
2.5 Abu Sekam Padi ..................................................................................
2.5.1 Silika Abu Sekam Padi ..............................................................
2.5.2 Abu Sekam Padi Nanopartikel ...................................................
2.6 Kitosan ................................................................................................
2.6.1. Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) .......................................
2.6.2. Kitosan Nanopartikel ................................................................
2.7 Alat Uji................................................................................................
2.7.1. Scanning Electron Microscope (SEM) ....................................
9
11
11
12
12
13
15
15
15
16
19
19
21
23
25
28
29
31
32
34
34
Universitas Sumatera Utara
2.7.2. Energy Dispersive X-ray (EDX) ..............................................
2.8 Landasan Teori..................................................................................
2.9 Kerangka Konsep ..............................................................................
2.10 Hipotesis Penelitian ..........................................................................
37
39
40
41
BAB 3 METODE PENELITIAN..........................................................................
3.1 Desain Penelitian.................................................................................
3.2 Tempat dan Waktu ..............................................................................
3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian..................................................
3.3.1 Sampel Penelitian ....................................................................
3.3.2 Besar Sampel ...........................................................................
3.4 Variabel dan Definisi Operasional ......................................................
3.4.1 Variabel Penelitian ...................................................................
3.4.1.1 Variabel Bebas ...........................................................
3.4.1.2 Variabel Terikat .........................................................
3.4.1.3 Variabel Terkendali....................................................
3.4.1.4 Variabel Tidak Terkendali .........................................
3.4.2 Definisi Operasional .................................................................
3.5 Alat dan Bahan Penelitian...................................................................
3.5.1 Alat Penelitian...........................................................................
3.5.2 Bahan Penelitian .......................................................................
3.6 Prosedur Penelitian .............................................................................
3.6.1 Pembuatan Bubuk Abu Sekam Padi Nanopartikel ...................
3.6.2 Pembuatan Gel Kitosan ............................................................
3.6.3 Persiapan Sampel ......................................................................
3.6.4 Pembuatan Bahan Uji ...............................................................
3.6.5 Perlakuan dan Pengujian Sampel ..............................................
3.7 Prosedur Pengujian Sampel dengan SEM...........................................
3.8 Prosedur Pengujian dengan EDX........................................................
3.9 Analisis Statistik .................................................................................
42
42
42
43
43
43
44
44
44
44
44
45
45
47
47
49
51
51
52
53
56
57
58
58
59
BAB 4 HASIL PENELITIAN ...............................................................................
4.1 Hasil SEM Mikrostruktur Permukaan Dentin yang Diaplikasikan
MTA, Abu Sekam Padi Nano Ditambahkan Kitosan Molekul
Tinggi Nanopartikel,dan SIKMR ......................................................
4.2 Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan Abu
Sekam Padi Nano Ditambahkan Kitosan Molekul Tinggi
Nanopartikel.......................................................................................
4.3 Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan SIKMR ............
4.4 Perbedaan Komposisi Elemen antara Abu Sekam Padi
Nano Ditambahkan Kitosan Molekul Tinggi Nanopartikel dengan
SIKMR ...............................................................................................
60
60
64
67
69
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 PEMBAHASAN .........................................................................................
5.1 Mikrostruktur Permukaan Bahan Uji dengan Dentin .....................
5.1.1 Tag like Structure dan Resin Tag ..........................................
5.1.2 Porositas Bahan Uji ...............................................................
5.2 Unsur-unsur yang Terkandung di Bahan Uji ..................................
68
70
70
71
74
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 80
6.1 Kesimpulan ........................................................................................ 80
6.2 Saran .................................................................................................. 81
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 82
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
2.1
Pengaruh Sisa Ketebalan Dentin terhadap Kelangsungan
Hidup Sel Odontoblas, Aktifitas Dentin Reaksioner, dan
Inflamasi Pulpa ....................................................................................... 14
2.2
Karakteristik Silika ................................................................................. 26
2.3
Komposisi Kimia Kitosan ...................................................................... 30
3.1
Definisi Operasional, Cara, Hasil, dan Alat Ukur dari Variabel
Bebas dan Tergantung dari Penelitian .................................................... 46
4.1
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA, ASP nano yang
Ditambahkan Kitosan Nanopartikel Molekut Tinggi, SIKMR (n=8) .... 66
4.2
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan
ASP+kitosan (n=8) ................................................................................. 67
4.3
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan SIKMR (n=8) ....... 68
4.4
Perbedaan Komposisi Elemen antara ASP nano yang Ditambahkan
Kitosan Nanopartikel Molekut Tinggi dengan SIKMR ........................ 69
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
2.1
Daerah Pulpodentinal Kompleks ................................................................. 13
2.2
Bahan kedokteran gigi melepaskan protein pada gigi yang
mengalami cedera. (A) Kedalaman kavitas superfisial,
(B) Kavitas sedang sampai dalam, (C) Pulpa yang terpapapar ................... 16
2.3
(A) Odontoblas dirangsang untuk menghasilkan matriks
ekstraselular, yang digunakan untuk mineralisasi dentin reaksioner.
(B) Sel-sel lain dirangsang untuk berdiferensiasi menjadi
sel lir odontoblas yang kemudian dirangsang untuk menghasilkan
matriks ekstraselular yang menyebabkan mineralisasi
dentin reparatif ........................................................................................... 16
2.4
Gambaran SEM dari Permukaan Dentin dengan MTA .............................. 18
2.5
Gambar SEM Permukaan SIKMR dengan Dentin, Penetrasi
SIKMR ke Dalam Tubulus Dentin .............................................................. 23
2.6
Struktur Kistal Silika (a) Amorf: Heksagonal;
(b) Kristobalit: Tetragonal; (c) tridimit: ortombik ...................................... 26
2.7
Struktur Bangun Kitosan dan Kitin ............................................................. 30
2.8
Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) ......................................................... 31
2.9
Cara Kerja SEM .......................................................................................... 36
2.10
Spektrum EDX yang Menunjukkan Puncak dari Na,Al,dan Si .................. 38
3.1
Abu Sekam Padi Merah Jambu ................................................................... 50
3.2
Abu Sekam Padi Nano Partikel ................................................................... 50
3.3
Gel Kitosan Blangkas .................................................................................. 50
3.4
Bahan MTA ................................................................................................. 50
3.5
Vitrebond 3M ESPE .................................................................................... 50
Universitas Sumatera Utara
3.6
Grinding Jar ................................................................................................. 51
3.7
Planetary Ball Mills (PM 200) ................................................................... 51
3.8
Proses Pembuatan Gel Kitosan Nanopartikel .............................................. 52
3.9
Gigi Premolar ditandai 3 mm di atas CEJ ................................................... 53
3.10
Preparasi Kavitas Klas I pada Gigi Premolar .............................................. 54
3.11
Ilustrasi Peparasi Sampel Klas I .................................................................. 54
3.12
Gigi premolar dipotong dengan Disk Bur ................................................... 55
3.13
Daerah yang akan di SEM ........................................................................... 55
3.14
Sampel dilihat melalui Monitor................................................................... 56
3.15
Neraca Analitik ........................................................................................... 57
4.1
Permukaan Mikrostruktur Tag like Structure MTA .................................... 61
4.2
Permukaan Mikrostruktur Tag like structure ASP+Kitosan ....................... 61
4.3
Permukaan Mikrostruktur SIKMR .............................................................. 62
4.4
Permukaan Mikrostruktur Porositas MTA .................................................. 62
4.5
Permukaan Mikrostruktur Porositas ASP+Kitosan ..................................... 63
4.6
Permukaan Mikrostruktur Porositas SIKMR ............................................. 63
4.7
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen pada MTA, ASP+kitosan,
SIKMR ....................................................................................................... 64
4.8
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen pada MTA dengan
ASP+ Kitosan .............................................................................................. 67
4.9
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen MTA dengan SIKMR ..................... 68
4.10
Perbedaan Rerata Komposisi ASP+ Kitosan dengan SIKMR .................... 70
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1.
Alur penelitian ............................................................................................. 92
2.
Surat permohonan izin di Laboratorium F-MIPA USU .............................. 93
3.
Surat permohonan izin di Laboratorium Science USM Penang ................. 95
4.
Surat keterangan melakukan penelitian di Laboratorium F-MIPA USU.. .. 97
5.
Surat keterangan melakukan penelitian di Laboratorium Science USM
Penang ......................................................................................................... 98
6.
Surat keterangan ethical clearance ............................................................. 99
7.
Hasil Uji Statistik ........................................................................................ 100
8.
Hasil SEM-EDX .......................................................................................... 116
9.
Hasil XRD Abu Sekam Padi ....................................................................... 128
Universitas Sumatera Utara
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Oleh
PRETTY FARIDA SINTA SILALAHI
117160012
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS
ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat
Untuk Menyelesaikan Pendidikan Dokter Gigi Spesialis
Program Studi Ilmu Konservasi Gigi
Pada Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara
Oleh
PRETTY FARIDA SINTA SILALAHI
117160012
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER GIGI SPESIALIS
ILMU KONSERVASI GIGI
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
: STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN
MOLEKUL
TINGGI
NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS INDIREK PADA
KAVITAS GIGI PROFUNDA (In vitro)
Nama Mahasiswa
: Pretty Farida Sinta Silalahi
NIM
: 117160012
Program Studi
: Pendidikan Dokter Gigi Spesialis Konservasi Gigi
Menyetujui
Pembimbing :
Prof. Trimurni Abidin, drg.,M.Kes.,Sp KG(K) Prof.Dr. Harry Agusnar,MSc.,M.Phil
Pembimbing I
Pembimbing II
Ketua Program Studi,
Dekan,
Prof. Trimurni Abidin,drg., M.Kes.,Sp KG(K) Prof. H. Nazruddin, drg., C.Ort.,Ph.D.,
Sp. Ort
Universitas Sumatera Utara
Tanggal Lulus : 05 Februari 2014
Telah diuji
Pada Tanggal : 05 Februari 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua
: Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp KG (K).
Anggota
:1. Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., M.Phil.
2. Prof. Dr. Rasinta Tarigan, drg., Sp KG (K)
3. Dr. Eng. Ir. Indra, MT
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
STUDI KARAKTERISTIK ABU SEKAM PADI DENGAN
KITOSAN MOLEKUL TINGGI NANOPARTIKEL
SEBAGAI BAHAN DENTINOGENESIS
PADA KAVITAS PROFUNDA (In vitro)
TESIS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Medan, 05 Februari 2014
Pretty Farida Sinta Silalahi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISTILAH
ASP
=
Abu Sekam Padi
ASPn
=
Abu Sekam Padi Nanopatikel
BPPP
=
Balai Penelitian Pasca Panen
CDHA
=
Calcium Deficient Hydroxyapatite
ECM
=
Extracelular Matrix
EDX
=
Energy Dispersive X-ray
KMTn
=
Kitosan Molekul Tinggi Nanopartikel
MTA
=
Mineral Trioxide Aggregate
RHA
=
Rice Husk Ash
RMGIC
=
Resin Modified Glass Ionomer Cement
SEM
=
Scanning Electron Microscope
SIKMR
=
Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin
TEM
=
Transmission Electron Microscopy
TGF β
=
Grow Factor β
TPP
=
Tripolipospat
XRD
=
X-Ray Diffraction
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Mineral Trioxide Aggregate (MTA) dan Semen Ionomer Kaca Modifikasi
Resin (SIKMR) merupakan bahan kaping pulpa indirek dan direk karena bersifat
biokompatibel, namun bahan ini masih banyak kekurangan. MTA mengandung
sedikit arsen dan setting time yang lama, sedangkan SIKMR mengandung HEMA
yang bersifat sitotoksik. Abu sekam padi nanopartikel (ASPn) merupakan sumber
silika potensial dan bersifat biokompatibel sedangkan kitosan molekul tinggi
nanopartikel (KMTn) merupakan bahan biokompatibel yang terbukti dapat
merangsang pembentukan dentin reparatif. Gabungan kedua bahan ini selain bersifat
biokompatibel juga mempunyai sealing ability terhadap struktur dentin. Penelitian ini
bertujuan untuk melihat bila ASPn+KMTn dijadikan biomaterial untuk preventif
pulpodentinal kompleks dengan melihat mikrostruktur permukaan dentin yang
diaplikasikan ASPn+KMTn dan komposisi kimianya. Pada sampel sejumlah dua
puluh empat gigi premolar mandibular yang diekstraksi untuk keperluan ortodontik.
Gigi-gigi tersebut dilakukan preparasi kavitas klas I sedalam 3 mm di atas
cementoenamel junction, gigi-gigi tersebut dibagi tiga kelompok yaitu kelompok I
diaplikasikan MTA, kelompok II diaplikasikan SIKMR, kelompok III diaplikasikan
ASPn+KMTn. Kemudian gigi tersebut dibelah dua dari arah bukal-lingual dan
dipotong pada bagian servikal menggunakan bur disk. Karakterisasi dilakukan
dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy) pada permukaan bahan
uji dengan dentin yang mengarah ke pulpa untuk melihat mikrotruktur permukaan.
Kemudian dilakukan pemeriksaan dengan EDX (Energy Dispersive X-ray) untuk
melihat komposisi kimia dari bahan biomaterial ASPn+KMTn. Hasil Uji statistik
ANOVA dan LSD dilihat secara kualitatif dan kuantitatif menunjukkan terdapat
perbedaan signifikan pada MTA, SIKMR, dan gabungan ASPn+KMTn. Komposisi
kimia gabungan biomaterial ASPn+KMTn menunjukan kandungan silika yang tinggi
X±SD (12,146 ± 0,810) yang menggambarkan potensi bioaktif meningkat dengan
nilai p≤ 0,05. Konsentrasi alumunium (Al) menurun X±SD (0,183 ± 0,053) yang
berarti toksisitas menurun dengan nilai p≥ 0,05. Mikrostruktur bahan biomaterial
ASPn+KMTn yang diaplikasikan pada struktur dentin menunjukkan tag like structure
lebih banyak dibandingkan MTA yang berarti sealing ability pada gabungan
ASPn+KMTn lebih baik daripada MTA. Porositas bahan biomaterial ASPn+KMTn
lebih sedikit dibandingkan MTA dan SIKMR. Dari penelitian ini terlihat bahwa
gabungan ASPn+KMTn dapat dijadikan bahan biomaterial aktif yang dapat menjaga
jaringan pulpodentinal kompleks.
Kata Kunci: Abu sekam padi nanopartikel (ASPn), kitosan molekul tinggi
nanopartikel (KMTn), Scanning Electron Microscopy (SEM),
Energy Dispersive X-ray (EDX)
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Mineral Trioxide Aggregate (MTA) and Resin Modified Glass Ionomer Cement
(RMGIC) are those material used for indirect and direct pulp capping because they
are biocompatible, but these materials have many shortcomings. MTA contains a
little amount of arsenic and has long setting time, while HEMA containing RMGIC
are cytotoxic. Rice husk ash nanoparticles (RHAn) is a potential source of silica and
are biocompatible high molecular chitosan nanoparticles while (HMCn) is a proven
biocompatible material that can stimulate the formation of reparative dentin.
Combination of these two materials is biocompatible and in addition they also have
good sealing ability of the dentin structure. This study aimed to find out if
RHAn+HMCn used as biomaterials for prevention of pulpodentinal complex by
looking at the microstructure of dentin surfaces applied with RHAn+HMCn and their
chemical composition. In a sample of twenty-four mandibular premolar teeth
extracted for orthodontic purposes, the teeth are made deep cavity preparation class I
with 3 mm depth above the cemento-enamel junction (CEJ). The teeth were divided
into three groups: group I applied the MTA, group II applied with RMGIC, group III
applied with RHAn+HMCn. Then each tooth was halved in bucco-lingual direction
and each part was cut using a cervical disc bur. Characterization was done by using
SEM (Scanning Electron Microscopy) on the interface between test material and
dentin adjacent to the pulp to see surface microstructure. Then EDX (Energy
Dispersive X-ray) test was done to look at the chemical composition of the material
RHAn+HMCn. Results of ANOVA and LSD test qualitatively and quantitatively
demonstrate significant differences in the MTA, RMGIC, and combination of
RHAn+HMCn. Combination of RHAn+HMCn showed a high silica content with
X±SD (12.146±0.810) which illustrates the potential bioactive increases with≤p
0.05. Concentrations of aluminum (Al) decreases with X±SD (0.183±0.053) which
means that the toxicity also decreases with p≥ 0.05. Material microstructureof
RHAn+HMCn applied to the dentine showed tags like structure which is more
significant than MTA by which RHAn+HMCn showed to have better sealing ability
than MTA. Porosity of ASPn+HMCn was less than MTA and RMGIC. From this
study it is concluded that the combined RHAn+HMCn biomaterials can be used as an
active biomaterial that can maintain the integrity of pulp dentinal complex.
Keywords: Rice husk Ash nanoparticles (RHAn), high molecular chitosan
nanoparticles (HMCn), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy
Dispersive X - ray (EDX)
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus karena berkat, rahmat,
karunia dan kasih sayang-Nya sehingga tesis ini telah selesai disusun sebagai salah
satu syarat untuk mendapatkan gelar Spesialis Konservasi Gigi pada Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan tesis ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada
kedua orang tua tersayang, Bapak Manginar Silalahi dan Mama Minta H Hutabalian
atas segala pengorbanan, doa, dukungan dan kasih sayang kepada penulis. Terima
kasih kepada kakak dan abang penulis dr. Maria Uli Silalahi dan Adri Silalahi, SE,
yang selalu memberikan dorongan, doa, dan semangat kepada penulis. Terima kasih
kepada bapak dan ibu mertua penulis dr. Talupan Simanungkalit Sp.An dan Lili Julia
Tarihoran atas kasih sayang, dukungan, dan doa buat penulis.
Terima kasih setulus-tulusnya kepada suami penulis tercinta dr. Martin
Ramses Simanungkalit Sp.An, yang sangat membantu dan mendukung penulis dalam
segala hal. Terima kasih atas kasih sayang, perhatiaan, doa, dukungan dan materi
yang diberikan kepada penulis. Terima kasih buat putra putri tersayang Kefas Maity
Simanungkalit dan Calista Maity Simanungkalit atas kasih sayang, dukungan, dan
doanya bagi penulis dalam meniti karier sampai kepada jenjang spesialis.
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
Universitas Sumatera Utara
1. Prof. Nazruddin, drg., C.Ort., Ph.D, Sp.Ort selaku Dekan Fakultas
Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara.
2. Prof. Trimurni Abidin, drg., M.Kes., Sp.KG (K) selaku Ketua Program
Studi dan pembimbing utama yang telah memberikan judul tesis ini dan banyak
meluangkan waktu, memberikan tunjuk ajar, arahan, semangat serta dukungan
kepada penulis sehingga tesis ini dapat selesai.
3. Prof. Harry Agusnar, M.Sc., M.Phil., selaku pembimbing kedua penulis
yang telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan tunjuk ajar
serta bimbingan, arahan dan dukungan pada penulis sehingga tesis ini dapat
diselesikan dengan baik.
4. Cut Nurliza, drg., M.Kes., selaku Ketua Departemen Ilmu Konservasi Gigi
Fakultas Kedokteran Gigi Universitas Sumatera Utara, atas segala saran, dukungan
dan bantuan kepada penulis.
5. Prof. Dr. Rasinta Tarigan drg., Sp KG (K) selaku panitia penguji dan dosen
Program Spesialis Ilmu Konservasi Gigi Universitas Sumatera Utara yang telah
memberi dukungan, saran, dan bantuan kepada penulis.
6. Neviyanti, drg., M.kes., selaku sekretaris departemen Konservasi Gigi
Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan
kepada penulis.
7. Dr. Eng. Ir.Indra, MT selaku panitia penguji dan dosen Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan
kepada penulis.
Universitas Sumatera Utara
8. Prof. Dr. Hanafi Ismail selaku Dekan Fakultas Science Bahan dan Mineral
University of Science Malaysia, Nibong Tebal, Penang, yang telah memberikan izin
untuk melakukan penelitian dan bantuan kepada penulis.
9. Prof. Dr. Sabar Derita Hutagalung selaku staff pengajar di bidang ilmu
nanomaterial Fakultas Science Bahan dan Mineral University of Science Malaysia,
Nibong Tebal, Penang, yang telah memberikan banyak dukungan, bantuan, dan
membimbing penulis selama melakukan penelitian.
10. Prof. Dr. Zakaria Mohd. Amin selaku staff pengajar di Fakultas Science
Bahan dan Mineral University of Science Malaysia, Nibong Tebal, Penang, yang
telah memberikan banyak dukungan, bantuan, dan membimbing penulis selama
melakukan penelitian.
11. Pak Sukirman selaku staff laboran, atas izin dan bantuan fasilitas
penelitian serta bimbingan untuk melaksanakan penelitian ini.
12. Seluruh staff serta pegawai Departemen Ilmu Konservasi Gigi FKG USU
yaitu drg. Bakrie, drg. Darwis, Eda Wanda, Fitri, Bang Widi, Bu Ross, Mila, Tika,
Bang Ilyas, dan Bang Junaidi. Terima kasih atas bantuannya selama ini.
13. Teman-teman terbaik yang penulis cintai, sahabat dalam suka duka, yang
sangat mendukung, membantu, dan memberi semangat kepada penulis dalam
menjalani Program Pendidikan Spesialis Konservasi Kedokteran Gigi dan membantu
penulis dalam menyelesaikan tesis ini. Terimakasih setulus-tulusnya buat: Dennis,
Henny, kak Nani, Gita, Kak Ponty, dan junior penulis Anggi.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih terdapat banyak kekurangan, oleh
karena itu, penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya. Penulis berharap semoga
tesis ini dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan pemecahan
masalah klinis.
Medan, 05 Februari 2014
Penulis,
(Pretty Farida Sinta Silalahi)
NIM : 117160012
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
Keterangan Pribadi
Nama
: Pretty Farida Sinta Silalahi
Alamat Tempat Tinggal
: Jl. Wijaya no.17 Sukajadi, Pekanbaru-Riau
Jenis Kelamin
: Perempuan
Agama
: Kristen Protestan
No.Kontak
: 08117521282
Nama Ayah
: Manginar Silalahi
Nama Ibu
: Minta H Hutabalian
Pekerjaan
: Dokter gigi
Pendidikan Formal
Sekolah Dasar
: SD ST. Maria Pekanbaru
Sekolah Menengah
: SMP ST. Maria Pekanbaru
Sekolah Menengah Atas
: SMA ST. Maria Pekanbaru
Fakultas Kedokteran Gigi
: Universitas Trisakti Jakarta
Program Spesialis
: Ilmu Konservasi Kedokteran Gigi Universitas
Sumatera Utara Medan
Publikasi
1. Short Lecture: “ The Addition of Natural Product Rice Ash Hush with
Chitosan Scaffold as Dental Cement for Dentinogenesis : A literature Riview” pada
Seminar The 8th FDI-IDA Joint Meeting & Medan International Dental Exhibition,
November 2012 di Medan, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
2. Short lecture “Taurodontism with Endodontic Treatment : A Case
Report” pada Seminar Ilmiah Nasional IKORGI 2013 (SINI 2013), November 2013
di Bali, Indonesia.
3. Short Lecture “Emergency Endodontic Treatment in Complex Case: A
Case Report “ pada Seminar The 2nd RIAU SCIENTIFIC – EXPO, April 2013 di
Pekanbaru, Indonesia.
4. Poster: “Direct Composite Veneer Techniques to Correct the Midline
Shifting Caused by Failured Orthodontic Treatment: A Case Report” Medan Esthetic
Dentistry II, Februari 2014 di Medan, Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISTILAH ................................................................................................
ABSTRAK ..............................................................................................................
ABSTRACT ............................................................................................................
KATAPENGANTAR .............................................................................................
RIWAYAT HIDUP .................................................................................................
DAFTAR ISI ...........................................................................................................
DAFTAR TABEL ...................................................................................................
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN ...........................................................................................
i
ii
iii
iv
viii
ix
xiii
xiv
xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ....................................................................................
1.1 Latar Belakang ....................................................................................
1.2 Rumusan Masalah ...............................................................................
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................
1.4 Manfaat Penelitian ..............................................................................
1
1
7
7
8
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................
2.1 Faktor-faktor Interaksi Bahan Kedokteran Gigi dengan
Pulpodentinal Kompleks .....................................................................
2.1.1 Struktur dan komposisi dentin ................................................
2.1.2 Struktur dan komposisi pulpa..................................................
2.1.3 Potensi bahan kedokteran gigi terhadap
pulpodentinal kompleks ..........................................................
2.1.4 Sisa Ketebalan dentin pada daerah pulpodentinal kompleks .
2.2 Regenerasi Pulpodentinal Kompleks ...................................................
2.2.1 Dentin reaksioner ...................................................................
2.2.2 Dentin reparatif ......................................................................
2.3 Mineral Trioxide Aggregate (MTA) ...................................................
2.3.1 Kandungan MTA .......................................................................
2.3.2 Kandungan logam berat pada MTA ...........................................
2.4 Semen Ionomer Kaca Modifikasi Resin (SIKMR) .............................
2.5 Abu Sekam Padi ..................................................................................
2.5.1 Silika Abu Sekam Padi ..............................................................
2.5.2 Abu Sekam Padi Nanopartikel ...................................................
2.6 Kitosan ................................................................................................
2.6.1. Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) .......................................
2.6.2. Kitosan Nanopartikel ................................................................
2.7 Alat Uji................................................................................................
2.7.1. Scanning Electron Microscope (SEM) ....................................
9
11
11
12
12
13
15
15
15
16
19
19
21
23
25
28
29
31
32
34
34
Universitas Sumatera Utara
2.7.2. Energy Dispersive X-ray (EDX) ..............................................
2.8 Landasan Teori..................................................................................
2.9 Kerangka Konsep ..............................................................................
2.10 Hipotesis Penelitian ..........................................................................
37
39
40
41
BAB 3 METODE PENELITIAN..........................................................................
3.1 Desain Penelitian.................................................................................
3.2 Tempat dan Waktu ..............................................................................
3.3 Sampel dan Besar Sampel Penelitian..................................................
3.3.1 Sampel Penelitian ....................................................................
3.3.2 Besar Sampel ...........................................................................
3.4 Variabel dan Definisi Operasional ......................................................
3.4.1 Variabel Penelitian ...................................................................
3.4.1.1 Variabel Bebas ...........................................................
3.4.1.2 Variabel Terikat .........................................................
3.4.1.3 Variabel Terkendali....................................................
3.4.1.4 Variabel Tidak Terkendali .........................................
3.4.2 Definisi Operasional .................................................................
3.5 Alat dan Bahan Penelitian...................................................................
3.5.1 Alat Penelitian...........................................................................
3.5.2 Bahan Penelitian .......................................................................
3.6 Prosedur Penelitian .............................................................................
3.6.1 Pembuatan Bubuk Abu Sekam Padi Nanopartikel ...................
3.6.2 Pembuatan Gel Kitosan ............................................................
3.6.3 Persiapan Sampel ......................................................................
3.6.4 Pembuatan Bahan Uji ...............................................................
3.6.5 Perlakuan dan Pengujian Sampel ..............................................
3.7 Prosedur Pengujian Sampel dengan SEM...........................................
3.8 Prosedur Pengujian dengan EDX........................................................
3.9 Analisis Statistik .................................................................................
42
42
42
43
43
43
44
44
44
44
44
45
45
47
47
49
51
51
52
53
56
57
58
58
59
BAB 4 HASIL PENELITIAN ...............................................................................
4.1 Hasil SEM Mikrostruktur Permukaan Dentin yang Diaplikasikan
MTA, Abu Sekam Padi Nano Ditambahkan Kitosan Molekul
Tinggi Nanopartikel,dan SIKMR ......................................................
4.2 Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan Abu
Sekam Padi Nano Ditambahkan Kitosan Molekul Tinggi
Nanopartikel.......................................................................................
4.3 Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan SIKMR ............
4.4 Perbedaan Komposisi Elemen antara Abu Sekam Padi
Nano Ditambahkan Kitosan Molekul Tinggi Nanopartikel dengan
SIKMR ...............................................................................................
60
60
64
67
69
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 PEMBAHASAN .........................................................................................
5.1 Mikrostruktur Permukaan Bahan Uji dengan Dentin .....................
5.1.1 Tag like Structure dan Resin Tag ..........................................
5.1.2 Porositas Bahan Uji ...............................................................
5.2 Unsur-unsur yang Terkandung di Bahan Uji ..................................
68
70
70
71
74
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 80
6.1 Kesimpulan ........................................................................................ 80
6.2 Saran .................................................................................................. 81
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................. 82
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
2.1
Pengaruh Sisa Ketebalan Dentin terhadap Kelangsungan
Hidup Sel Odontoblas, Aktifitas Dentin Reaksioner, dan
Inflamasi Pulpa ....................................................................................... 14
2.2
Karakteristik Silika ................................................................................. 26
2.3
Komposisi Kimia Kitosan ...................................................................... 30
3.1
Definisi Operasional, Cara, Hasil, dan Alat Ukur dari Variabel
Bebas dan Tergantung dari Penelitian .................................................... 46
4.1
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA, ASP nano yang
Ditambahkan Kitosan Nanopartikel Molekut Tinggi, SIKMR (n=8) .... 66
4.2
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan
ASP+kitosan (n=8) ................................................................................. 67
4.3
Perbedaan Komposisi Elemen antara MTA dengan SIKMR (n=8) ....... 68
4.4
Perbedaan Komposisi Elemen antara ASP nano yang Ditambahkan
Kitosan Nanopartikel Molekut Tinggi dengan SIKMR ........................ 69
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
2.1
Daerah Pulpodentinal Kompleks ................................................................. 13
2.2
Bahan kedokteran gigi melepaskan protein pada gigi yang
mengalami cedera. (A) Kedalaman kavitas superfisial,
(B) Kavitas sedang sampai dalam, (C) Pulpa yang terpapapar ................... 16
2.3
(A) Odontoblas dirangsang untuk menghasilkan matriks
ekstraselular, yang digunakan untuk mineralisasi dentin reaksioner.
(B) Sel-sel lain dirangsang untuk berdiferensiasi menjadi
sel lir odontoblas yang kemudian dirangsang untuk menghasilkan
matriks ekstraselular yang menyebabkan mineralisasi
dentin reparatif ........................................................................................... 16
2.4
Gambaran SEM dari Permukaan Dentin dengan MTA .............................. 18
2.5
Gambar SEM Permukaan SIKMR dengan Dentin, Penetrasi
SIKMR ke Dalam Tubulus Dentin .............................................................. 23
2.6
Struktur Kistal Silika (a) Amorf: Heksagonal;
(b) Kristobalit: Tetragonal; (c) tridimit: ortombik ...................................... 26
2.7
Struktur Bangun Kitosan dan Kitin ............................................................. 30
2.8
Kitosan Blangkas (Tachypleus gigas) ......................................................... 31
2.9
Cara Kerja SEM .......................................................................................... 36
2.10
Spektrum EDX yang Menunjukkan Puncak dari Na,Al,dan Si .................. 38
3.1
Abu Sekam Padi Merah Jambu ................................................................... 50
3.2
Abu Sekam Padi Nano Partikel ................................................................... 50
3.3
Gel Kitosan Blangkas .................................................................................. 50
3.4
Bahan MTA ................................................................................................. 50
3.5
Vitrebond 3M ESPE .................................................................................... 50
Universitas Sumatera Utara
3.6
Grinding Jar ................................................................................................. 51
3.7
Planetary Ball Mills (PM 200) ................................................................... 51
3.8
Proses Pembuatan Gel Kitosan Nanopartikel .............................................. 52
3.9
Gigi Premolar ditandai 3 mm di atas CEJ ................................................... 53
3.10
Preparasi Kavitas Klas I pada Gigi Premolar .............................................. 54
3.11
Ilustrasi Peparasi Sampel Klas I .................................................................. 54
3.12
Gigi premolar dipotong dengan Disk Bur ................................................... 55
3.13
Daerah yang akan di SEM ........................................................................... 55
3.14
Sampel dilihat melalui Monitor................................................................... 56
3.15
Neraca Analitik ........................................................................................... 57
4.1
Permukaan Mikrostruktur Tag like Structure MTA .................................... 61
4.2
Permukaan Mikrostruktur Tag like structure ASP+Kitosan ....................... 61
4.3
Permukaan Mikrostruktur SIKMR .............................................................. 62
4.4
Permukaan Mikrostruktur Porositas MTA .................................................. 62
4.5
Permukaan Mikrostruktur Porositas ASP+Kitosan ..................................... 63
4.6
Permukaan Mikrostruktur Porositas SIKMR ............................................. 63
4.7
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen pada MTA, ASP+kitosan,
SIKMR ....................................................................................................... 64
4.8
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen pada MTA dengan
ASP+ Kitosan .............................................................................................. 67
4.9
Perbedaan Rerata Komposisi Elemen MTA dengan SIKMR ..................... 68
4.10
Perbedaan Rerata Komposisi ASP+ Kitosan dengan SIKMR .................... 70
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1.
Alur penelitian ............................................................................................. 92
2.
Surat permohonan izin di Laboratorium F-MIPA USU .............................. 93
3.
Surat permohonan izin di Laboratorium Science USM Penang ................. 95
4.
Surat keterangan melakukan penelitian di Laboratorium F-MIPA USU.. .. 97
5.
Surat keterangan melakukan penelitian di Laboratorium Science USM
Penang ......................................................................................................... 98
6.
Surat keterangan ethical clearance ............................................................. 99
7.
Hasil Uji Statistik ........................................................................................ 100
8.
Hasil SEM-EDX .......................................................................................... 116
9.
Hasil XRD Abu Sekam Padi ....................................................................... 128
Universitas Sumatera Utara