Pengantar Ilmu BahanPengantar Ilmu BahanPuguh Bayu Prabowo, drg., MKes.Ilmu Material dan Tehnologi Kedokteran Gigi

Fakultas Kedokteran Gigi - Universitas Hang Tuah Surabaya

Sumber BacaanSumber Bacaan1. Anusavice KJ, 2004. Phillips: Buku Ajar Ilmu Bahan

Kedokteran Gigi, alih bahasa : Johan Arief Budiman dan Susi Purwoko, editor edisi bahasa indonesia, Lilian Juwono, edisi ke 10, Jakarta: EGC

2. Combe EC, Grant AA, 1992. Notes On Dental Material, 6th ed, London: Churchil Livingstone

3. Craig RG, Powers JM, 2002. Restorative Dental Material, 11th ed, St Louis Missouri: Mosby Inc

4. van Noort R, 2002. Introduction To Dental Material, 2nd ed, London, Mosby Inc

Materi Pokok BahasanMateri Pokok Bahasan1. Pendahuluan2. Standarisasi Bahan KG3. Biokompatibilitas 4. Ikatan Atom 5. Prinsip Adhesi6. Sifat Fisik Bahan KG7. Sifat Mekanik Bahan KG

PendahuluanPendahuluan

Apa yang membedakan antara profesional dan pedagang?

Apa yang membedakan tukang las dan insinyur dalam proyek pembuatan jembatan?

(pendahuluan…)(pendahuluan…)

• Profesional : memiliki pengetahuan dasar sehingga dia bisa membuat keadaan yang mana dia mampu memperhitungkan keberhasilan suatu pekerjaan (kepastian akan hasil).

• Pedagang : mampu menjual dengan berbagai cara, yang penting dagangan laku.

(pendahuluan…)(pendahuluan…)

• Tukang las bertanggung jawab atas sambungan antar besi

• Seorang insinyur bertanggung jawab terhadap rancangan, struktur dan pemilihan bahan jembatan. Sehingga harus mengetahui sifat kimia dan fisik dari logam penopang jembatan.

• Insinyur = Dokter gigi

(pendahuluan…)(pendahuluan…)

Dokter GigiHrs mampu menganalisa kekuatan dan tekanan yg diterima gigi tiruan

Mengenal sifat fisik dan kimia bahan

Mengetahui syarat mekanik,

Estetika dan FisiologisMemahami

Biokompatibilitas

Keberhasilan Perawatan

Pemilihan Merktepat

Mampu membedakan propaganda dan kenyataan

Pemilihan Bahan

Standarisasi Bahan KGStandarisasi Bahan KG• Standard Internasional

Ada 2 organisasi,1. FDI (Federation Dentaire International)

– Terbentuk lebih dahulu 2. ISO (International for Standardization)

– Merupakan organisasi independen non pemerintah. Anggotanya badan standarisasi dari negara-negara

– Terbentuk komite TC106-Dentistry yg memakai spesifikasi bahan KG dari FDI sebagai wujud kerjasama ISO-FDI

(Standarisasi Bahan KG)(Standarisasi Bahan KG)

• Kerjasama Org Standar negara– NIOM (Nordisk Institutt for Odontologisk

Materialprøvning) atau The Scandinavian institut of dental material

Anggotanya Denmark, Finlandia, Iceland, Norwegia dan Swedia

– CEN (Comite Europeen de Normalisation) membentuk komite TG 55, menggunakan tanda CE pd produk yang layak edar.

Anggotanya negara2 MEE

• Standar Negara tertentu– Amerika (ADA-America Dental Association)

• Banyak dipakai sebagai acuan standarisasi ISO– Australia (Comonwealth Bureau of Dental

Standard)– Indonesia ???

• Melalui PDGI dan IPAMAGIAkan membentuk standarisasi bahan KG yg

beredar di Indonesia

Semua bertujuan • Melindungi dokter gigi dari propaganda

produsen• Melindungi pasien agar mendapatkan

perawatan yang memadai• Melindungi produsen yang benar-benar

melaksanakan ketentuan standarisasi.• Memberikan informasi yang seimbang antara

produsen dan para ahli

Persyaratan Bahan Persyaratan Bahan Kedokteran GigiKedokteran Gigi

Bila bahan dipakai,Bagaimana pengaruh bahan thd rongga

mulut?tergantung sifat-sifat biologis bahan (Biokompatibilitas-nya)

Bagaimana pengaruh rongga mulut terhadap bahan?tergantung sifat kimia, sifat fisik, sifat mekanis

BiokompatibilitasBiokompatibilitasMencakup hal-hal1. Tidak membahayakan jar pulpa dan

jaringan lunak2. Tidak toksik baik lokal maupun

sistemik3. Tidak berpotensi menimbulkan alergi4. Tidak berpotensi karsinogenik

Evaluasi BiokompatibilitasEvaluasi Biokompatibilitas1. Uji Primer, meliputi evaluasi sitotoksik

• Uji toksisitaspengujian laboratoris menenai toksisitas bahan terhadap sel jaringan di laboratorium

• Uji genotoksikmerupakan uji lebih dalam hingga pada tahap apakah bahan bisa menimbulkan mutasi gen pada sel teruji.

2. Uji Sekunder, – Uji dilakukan pada hewan percobaan untuk

dievaluasi potensi terjadinya toksisitas sistemik, toksisitas inhalasi, iritasi kulit dan sensitivitas implantasi

3. Uji penggunaan Pra-Klinis– Merupakan uji yang lebih spesifik tentang

penggunaan bahan tetapi masih pada hewan percobaan.

– Uji penggunaan pada pulpa dan dentin– Uji penggunaan Endodonsi

Contoh Resiko BiologisContoh Resiko Biologis1. Asam Fosfat untuk etsa bisa mengiritasi

jaringan lunak.2. Semen Ionomer sbg basis bisa mengiritasi

pulpa3. Sisa monomer akrilik pd gigi tiruan lepasan

bisa menimbulkan carsinogen4. Mercury pd tambalan amalgam pada

jumlah besar bisa beracun/toksik5. Penggunaan 2 jenis logam berbeda bisa

menimbulkan arus galvanis6. Penggunaan sianida sebagai cairan pada

elektroplating

Sifat KimiaSifat KimiaSuatu bahan dirongga mulut harusa. Tidak larut dalam saliva atau segala

macam cairan yang biasa dimasukkan ke dalam rongga mulut.

b. Tidak luntur dan tidak berkarat.

Ikatan Atom Ikatan Atom Ikatan antar Atom• Primer

– Ikatan IonikIkatan yang terbentuk dng pemindahan satu atau beberapa elektron dari satu atom ke atom lainnya, contoh : NaCl

– Ikatan KovalenIkatan yang terbentuk karena ada satu elektron yang dipakai oleh beberapa atom. Contoh : ikatan dalam polimer

– Ikatan MetalikIkatan yang dihasilkan dari ion atom logam positif dengan elektron bebas disekitarnya. Ikatan ini menghasilkan konduksi elektrik yang baik.contoh : emas

• Sekunder– Ikatan Hidrogen

ikatan yang membentuk jembatan hirdrogen antar atom. Contoh : ikatan silang polimer

– Gaya van Der Wallsgaya yang muncul akibat gerakan elektrostatis antara molekul dan atom

Sifat Fisik Bahan KGSifat Fisik Bahan KG• Berdasarkan teori optikal

Corak, kroma dan translusensi Persepsi Warna

• Berdasarkan teori termodinamikakunduktivitas thermal, Deformasi termal dan koefisen ekspansi termal

• Berdasarkan teori mekanik Kekuatan, kekerasan dan elastisitas

Sifat OptikalSifat OptikalBerguna dalam menentukan warna bahan

yang dibutuhkan sesuai dengan persepsi warna serta pengaruh pencahayaan dalam menentukan warna.

Gradasi Warna

Sifat TermodinamikaSifat Termodinamika• Konduktivitas thermal x Difusi thermal

kemampuan bahan dalam menyalurkan panas x menahan perubahan suhu

Berguna untuk pengetahuan bahan basis dan sub-base tumpatan gigi

• Deformasi thermalkemampuan bahan untuk menahan perubahan bentuk oleh karena panas

• Koefisen ekspansi thermal linierPerubahan panjang per unit panjang asal bila temperatur dinaikkan 1°C

Berguna untuk mementukan jenis logam dan polimer untuk pembuatan gigi tiruan

Sifat Mekanik Bahan KGSifat Mekanik Bahan KG• Sifat fisik berdasarkan teori mekanika• Fenomena Stress dan StrainBila suatu benda diberikan tekanan (stres) maka akan

ada perubahan dimensi atau regangan (strain). Terlihat pada uji kekuatan transversa, Tekanan, regangan, kompresi,geseran

Contoh aplikasi uji kekuatan Contoh aplikasi uji kekuatan transversatransversa

Pada GTJTampak arah tekanan yg diterima mahkota

Gigi Tiruan Jembatan, tekanan diterima saat mengunyah

ElastisitasElastisitas• Modulus elastisitas, ukuran kekakuan

bahan, semakin tinggi semakin kaku• Batas Elastisitas, batas tekanan yang

dapat diterima suatu bahan dimana tekanan ditambahkan bhn akan kembali ke bentuk semula

Sifat Mekanik yg lainSifat Mekanik yg lain

• Kekuatan kelelahan (Fatique Strength), beban kecil yang diterima benda berulang-ulang yg bisa mengakibatkan kerusakan/patahan

• Kekuatan Benturan (Impact Strength), pengaruh pemberian beban secara tiba-tiba pada suatu bahan.

Uji Impact strengthUji Impact strengthBeberapa alat yang dipakai,1. Brinel2. Rockwell3. Vikers4. Knoop

Prinsip AdhesiPrinsip Adhesi• Adhesi

Perlekatan 2 zat yg sama shg antar molekul saling berikatan erat.

• KohesiPerlekatan antara 2 zat yang berbeda.

• Adheren (perekat)Bahan yang dipakai untuk melekatkan

• Ikatan MekanisPerlekatan yg terjadi akibat bentuk mekanis (bukan krn ikatan molekul).contoh : mur-baut, tumpatan amalgam

Aplikasi BahanAplikasi BahanSetting,Keadaan dimana setelah bahan diaduk atau

campur bahan menjadi keras/kakuSetting time,Waktu yang diperlukan suatu bahan dari mulai

pencampuran bahan hingga bahan menjadi keras

Setting Ekspansi,Pertambahan ukuran materi yang terjadi

setelah bahan mengeras.