Pengaruh Penggunaan Obat Kumur Chlorhexidine, Fluoride, dan Ekstrak Daun Sirih Hijau (Piper betle Linn) Terhadap Pelepasan Ion Nikel Braket Stainless Steel

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Alat ortodonti cekat umumnya menggunakan material metal seperti braket,
archwire, dan cincin. Braket merupakan salah satu komponen penting. Agar dapat
memberikan tekanan yang dibutuhkan pada gigi, braket harus memiliki hardness dan
strength yang sesuai. Braket ortodonti juga harus memiliki ketahanan yang tinggi
terhadap korosi serta sifat biokompatibilitas yang baik. Braket metal selama ini telah
diketahui memiliki sifat yang mendekati ideal. Beberapa aloi metal seperti titanium
(Ti), ferrum–kromium–nikel (FeCrNi) dan kobalt–kromium (CoCr) diketahui
memiliki sifat elektrokimia yang baik. Salah satu braket metal yang paling sering
digunakan saat ini adalah braket dengan komposisi ferrum–kromium–nikel (FeCrNi)
atau lebih dikenal dengan braket stainless steel.1,2
Braket stainless steel umumnya ditempatkan di rongga mulut selama 2-3
tahun. Dalam jangka waktu tersebut, braket terpapar lingkungan rongga mulut dan
substansi lain yang berasal dari luar seperti makanan,minuman, dan penggunaan obat
kumur. Situasi ini berpotensi merusak fisik dan kimia braket. Hal-hal yang dapat
merusak fisik dan kimia braket, yaitu perubahan kelembaban, suhu, dan pH.
Lingkungan rongga mulut memiliki pH yang dapat berubah-ubah. Saliva memiliki
pH normal 5,75-7,05 dimana faktor yang dapat mempengaruhi pH adalah makanan

dan minuman yang dikonsumsi.1,3-7

Universitas Sumatera Utara

Makanan yang mengandung sodium chloride yang tinggi serta minuman
berkarbonasi merupakan agen korosif yang paling sering kita temui. Minuman seperti
minuman isotonik memiliki pH bervariasi antara 3-4 yang merupakan salah satu
faktor yang merugikan bagi braket metal yang ada di rongga mulut. Beberapa
penelitian laboratoris juga menyebutkan bahwa pada lingkungan asam yang
terfluoridasi, terjadi peningkatan korosi pada beberapa jenis metal.1-7
Ortodontis umumnya meresepkan obat kumur pada pasien dengan alat ortodonti
cekat terutama pada pasien yang tidak dapat menjaga oral hygiene dengan baik atau
pada pasien yang memiliki insiden karies yang tinggi. Karies terjadi karena
penumpukan sisa makanan pada morfologi alat ortodonti. Obat kumur yang secara
luas digunakan adalah chlorhexidine dan fluoride. Chlorhexidine memiliki sifat anti
bakteri sehingga efektif mengurangi bakteri penyebab karies seperti Streptococcus
mutans. Sedangkan fluoride berperan dengan cara remineralisasi fluoroapatite dan
fluoro-hydroxyapatite yang meningkatkan ketahanan enamel terhadap suasana asam
sehingga dapat mencegah terjadinya karies. Akan tetapi kedua jenis obat kumur ini
dapat menyebabkan korosi dan pelepasan ion pada braket stainless steel. Fluoride

memberikan efek korosi pada hampir semua metal yang diteliti dan chlorhexidine
memiliki sifat korosif. 2,8,9
Saat ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai bahan alam yang
dimanfaatkan pada produk kesehatan gigi seperti obat kumur. Tanaman sirih hijau
(Piper betle Linn) merupakan salah satu tanaman herbal yang berhubungan erat
dengan pengendalian karies, penyakit periodontal, dan mengontrol halitosis. Daun
sirih hijau juga menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap bakteri penyebab karies

Universitas Sumatera Utara

yaitu Streptococcus mutans. Sifat korosif obat kumur yang mengandung ekstrak daun
sirih hijau belum diketahui dikarenakan belum adanya penelitian sebelumnya.10
1.2 Permasalahan
Korosi dan pelepasan ion alat ortodonti pada lingkungan oral menjadi
perhatian klinisi saat ini dimana perhatian ini mencakup dua hal. Pertama saat terjadi
korosi dan pelepasan ion, produk korosi akan diabsorpsi oleh tubuh dan dapat
menyebabkan efek lokal dan sistemik. Kedua, korosi pada metal tersebut dapat
memberikan efek pada physical properties stainless steel dan kemampuan klinis alat
ortodonti.1,2,4-8
Braket stainless steel memiliki komposisi ferrum (Fe), kromium (Cr), dan nikel

(Ni). Walaupun aloi stainless steel memiliki passive oxide film; ion Fe, Cr, Ni, dan
ion lainnya dapat lepas dari permukaan metal yang kemudian menyebabkan
terjadinya korosi.1,3,4,9,11,12
Produk korosi yang paling sering dilepaskan oleh stainless steel adalah ferrum,
kromium dan nikel. Produk korosi ini dapat menyebabkan nyeri lokal atau
pembengkakan pada mukosa yang berkontak dengan alat ortodonti tanpa adanya
infeksi. Nikel dan kromium diketahui dapat merangsang terjadinya reaksi alergi pada
tubuh serta menyebabkan beberapa respon sitotoksik meliputi penurunan aktivitas
enzim, gangguan jalur biokimia, karsinogenik, dan mutagenik. Paparan jangka
panjang bahan kedokteran gigi yang mengandung nikel dapat mempengaruhi monosit
dan sel mukosa oral. Ion nikel berperan sebagai medium reaksi imun yang kuat dan

Universitas Sumatera Utara

dapat menyebabkan reaksi hipersensitivitas, dermatitis kontak, asma, dan
sitotoksisitas yang berat.1,3,4-9,12
Korosi yang terjadi pada permukaan metal juga dapat meningkatkan friksi pada
dua permukaan metal yang berbeda. Hal ini menyebabkan pergerakan gigi pada
perawatan ortodonti menjadi lambat dan adanya rasa tidak nyaman pada pasien.1,8-12
Obat kumur sering diresepkan bagi pasien ortodonti untuk mengurangi insidens

karies. Obat kumur yang secara luas dikenal adalah obat kumur yang mengandung
fluoride dan chlorhexidine, akan tetapi kedua obat kumur ini dapat menyebabkan
pelepasan ion pada braket stainless steel.2,5,7,8
Beberapa penelitian menunjukkan efek korosif beberapa jenis obat kumur
terhadap alat ortodonti cekat. Schiff dkk (2005) membandingkan ketahanan korosi
dari tiga jenis braket (stainless steel, kobalt-kromium, dan titanium) saat ditempatkan
dalam artifisial saliva dan tiga jenis obat kumur fluoride ( Elmex, Meridol, Acorea ;
pH ± 4.3) yang tersedia di pasaran. Elmex mengandung bahan aktif amine fluoride
Olafluor 100 ppm dan sodium fluoride 150 ppm dengan pH 4.3, Meridol
mengandung bahan aktif amine fluoride Olafluor 125 ppm dan stannous fluoride 125
ppm

dengan

pH

4.2,

dan


Acorea

mengandung

bahan

aktif

sodium

monofluorophospate 65.9 ppm dengan pH 4.5. Komposisi braket dilihat dengan
menggunakan mikroanalisis XRF (X-Ray Fluorosense). Ketahanan korosi diukur
secara elektrokimia untuk menentukan potensial korosi dan densitas korosi,
sedangkan ketahanan polarisasi diukur setelahnya. SEM dan analisa pelepasan ion
digunakan untuk mengkonfirmasi studi elektrokimia. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa ketiga jenis obat kumur memiliki efek yang sedikit pada braket kobalt-

Universitas Sumatera Utara

kromium, tetapi obat kumur yang mengandung stannous fluoride (Meridol)

menyebabkan korosi yang signifikan pada braket

stainless steel dan titanium.

Sehingga pada penggunaan braket stainless steel dan titanium, sebaiknya diresepkan
Elmex dan Acorea.2
Schiff dkk (2006) meneliti dua jenis wire titanium (NiTi dan CuNiTi), dan tiga
jenis braket metal (stainless steel, titanium, kobalt-kromium) direndam pada artifisial
saliva Fusayama-Meyer dan 2 jenis obat kumur komersial fluoride (Elmex dan
Meridol). Setiap pasang wire-braket direndam dalam 10 ml larutan obat kumur.
Ketahanan korosi diukur dengan inductively coupled plasma atomic emission
spectrometry (ICP-AES). Kemudian juga dilakukan analisa pelepasan ion metal dan
SEM pada permukaan metal, dan terakhir dilakukan studi elektrokimia. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa Meridol yang mengandung stannous fluoride
menunjukkan resiko korosi paling tinggi pada wire Niti. Elmex yang mengandung
sodium fluoride menunjukkan korosi paling tinggi pada wire CuNiTi. Hasil penelitian
ini menunjukkan dua konsekuensi yaitu kemunduran mechanical performance pada
sistem wire-braket yang kemudian akan berakibat negatif pada hasil akhir estetik, dan
adanya resiko reaksi alergi yang disebabkan pelepasan ion nikel.13
Jang Hee-Song dkk (2006) mengukur efek larutan acetic NaF (0,1% NaF pH

3.5 dan 6) terhadap dua braket stainless steel yang berbeda (Tomy dan Dentaurum).
Kedua braket stainless steel

ini memiliki komposisi yang hampir sama kecuali

Molybdenum hanya ada pada braket Tomy. Hasil penelitian menunjukkan hanya
braket Dentaurum yang memperlihatkan perubahan warna (diukur dengan
spektrofotometer) yang bermakna dan pelepasan ion (diukur dengan inductively

Universitas Sumatera Utara

coupled plasma optical emmision spectrometer /ICP-OES) dalam jumlah besar
setelah tiga hari. Tidak ada perubahan pada permukaan braket yang dilihat dengan
SEM.5
Mary P. Walker (2007) meneliti efek agen profilaksis fluoride pada mechanical
properties dan kualitas permukaan pada wire beta-titanium dan stainless steel dengan
atau tanpa pembebanan. Wire rektangular beta-titanium dan stainless steel diletakkan
ke dalam agen acidulated fluoride, agen fluoride netral, dan air destilasi (kontrol)
selama 1.5 jam dalam suhu 37oC. Setelah itu diukur (dengan three point bend test)
modulus elastisitas dan yield strength dengan atau tanpa pembebanan. Kemudian

dilakukan evaluasi kualitas permukaan wire akibat paparan fluoride dengan
menggunakan SEM. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan agen fluoride topikal
pada wire beta-titanium dan stainless steel dapat menurunkan mechanical properties
tanpa pembebanan dari wire dan berpotensi menyebabkan perpanjangan waktu
perawatan.14
Farzin Heravi (2010) mengevaluasi dan membandingkan ketahanan korosi dari
tiga jenis wire NiTi komersial di bawah pengaruh obat kumur fluoride 0.05% dan
0.2%. Penelitian dilakukan pada tiga jenis wire NiTi 0.016” dari Dentaurum, Global,
dan GAC, dan satu wire stainless steel dari Dentaurum, diukur ketahanan korosinya
pada Fusayama Meyer artifisial saliva dan dua larutan artifisial saliva lainnya yang
mengandung 0.05% dan 0.2% NaF. Kemudian diukur dengan potensiodynamic,
potensiostatic, dan korosi potensial/ analisis waktu, kemudian permukaan wire dilihat
dengan SEM. Hasil menunjukkan semua wire pasif pada artifisial saliva. Sebaliknya,

Universitas Sumatera Utara

dengan penambahan fluoride pada larutan, ketahanan korosi pada wire menurun
seiring dengan peningkatan konsentrasi fluoride.15
Danaei dkk (2011) meneliti tentang pelepasan ion 160 braket stainless steel
(0.022-in, 3M Unitek, Monrovia, Calif) yang direndam dalam tiga kelompok obat

kumur yang berbeda yaitu Oral B (dengan bahan aktif sodium fluoride),
chlorhexidine 0.2 %, Persica (ekstrak Salvadora Persica), dan satu kelompok pada
air destilasi. Setiap braket direndam dalam 15 ml obat kumur. Perendaman dilakukan
pada suhu 37°C (disimulasikan seperti suhu rongga mulut) selama 45 hari (akumulasi
dari waktu braket terpapar obat kumur). Hasil menunjukkan bahwa pelepasan ion
secara signifikan lebih tinggi pada air destilasi dibandingkan tiga obat kumur
tersebut. Apabila tiga obat kumur dibandingkan, maka pelepasan ion pada
chlorhexidine lebih tinggi dibandingkan dengan Oral B dan Persica.7
Dari penelitian sebelumnya, beberapa jenis obat kumur dilaporkan dapat
meningkatkan pelepasan ion metal pada alat ortodonti cekat. Akan tetapi belum ada
penelitian yang membandingkan besarnya pelepasan ion nikel dari braket stainless
steel di rongga mulut akibat penggunaan obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan obat
kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn). Oleh karena itu, perlu dilakukan
penelitian lanjutan untuk mengetahui jenis obat kumur yang baik bagi penggunaan
alat ortodonti cekat.
1.3 Rumusan Masalah
1. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada artifisial saliva?

Universitas Sumatera Utara


2. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur chlorhexidine?
3. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur fluoride?
4. Berapakah jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)?
5. Berapakah perbedaan jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless
steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan
ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn)?
1.4 Tujuan Penelitian
1. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada artifisial saliva.
2. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur chlorhexidine.
3. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur fluoride.
4. Mengetahui jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless steel yang
direndam pada obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
5. Mengetahui perbedaan jumlah ion nikel (Ni) yang lepas dari braket stainless

steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur chlorhexidine, fluoride, dan
ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).

Universitas Sumatera Utara

1.5 Manfaat Penelitian
Secara Teoritis :
Untuk mendapatkan informasi tambahan mengenai pelepasan ion nikel (Ni)
dari braket stainless steel yang direndam pada artifisial saliva, obat kumur
chlorhexidine, fluoride, dan obat kumur ekstrak daun sirih hijau (Piper betle Linn).
Secara Praktis :
1. Memberikan penjelasan tentang dampak merugikan pelepasan ion nikel bagi
perawatan ortodonti.
2. Memberikan penjelasan mengenai jenis obat kumur yang memiliki efek
korosi yang rendah sehingga didapatkan hasil perawatan ortodonti yang optimal.

Universitas Sumatera Utara