BERSEMANGAT UNTUK BERPRESTASI: Mei 2012

[Type the company name]

[Type the document s

[Type the company address]

Ceramic Biomaterial

Ceramic biomaterial merupakan sebuah hasil dari perkembangan teknologi material yang sudah cukup pesat pada abad ini, ceramic biomaterial bisa digunakan sebagai suatu material pengganti dari tulang-tulang yang mengalami kerusakan, gigi yang telah tanggal, mengobati kerusakan atau kekeroposan tulang yang terjadi pada manusia, dan masih bnayak lagi pengembangan dari aplikasi ceramic biomaterial yang telah berkembang di kehidupan ilmu material serta teknologi dalam pengembangan material tersebut, tetapi dalam penyusunun paper ini penulis lebih menekankan pada aplikasi biomaterial yang berhubungan dengan tulang serta rangka dan manusia, penjelasannya hanya sebagian kecil dari ruang lingkup apikasi ceramic biomaterial tersebut karena para penyusun paper ini masih kurang dalam mendapatkan berbagai sumber terntang ceramic biomaterial dari berbagai referensi jurnal, karena ceramic biomaterial ini masih dalam tahap research yang masih terpublikasikan di jurnal, paper, seminar atau media lain yang masih sulit untuk didapatkan dari publikasi umum serta buku referensi-referensi lainnya. Aplikasi ceramic biomaterial ini merupakan sebuah seleksi dari jenis biomaterial, karena kita telah mengetahui biomaterial tidak hanya untuk keramik tetapi juga terdapat biomaterial lainnya seperti polimer biomaterial, metal biomaterial, composite material dan material advance lainnya. Ceramic biomaterial memiliki sifat keunggulan dari material-material lain sebagai biomaterial pembandingnya (metal biomaterial, composite biomaterial, polimer biomaterial). Penggunaan ceramic sebagai biomaterial ini yang telah dijelskan pada pendahuluan adalah sifat mekanik dan kimia dari material keramik yang digunakan. Sifat mekanik dan kimia yang sangat penting dari penggunaan keramik ini. Hal pertama dan yang terpenting adalah biomaterial tersebut harus cocok ceramic biomaterial ini harus tidak memperlihatkan respon yang merugikan dari tubuh, atau kebalikannya, harus tidak beracun dan non-carcinogenic. Persyaratan ini mengeliminasi banyak material teknik yang dapat digunakan. Selain itu, biomaterial harus memiliki sifat fisik dan mekanik yang memadai untuk berfungsi sebagai pengganti atau pengganda dari jaringan tubuh. Untuk penggunaan secara praktis, biomaterial tersebut harus dapat dengan mudah dibentuk atau dilakukan proses pemesinan kedalam beberapa bentuk, mempunyai harga yang relatif murah dan bahan bakunya banyak tersedia di pasaran.

Corrosion

corrosion resistance (tahan korosi) pemilihan sifat ini merupakan hasil perbandingan dari penggunaan material logam (metal), dimana kita telah mengetahui salah satu dari kekurangan sebuah material logam adalah dari sifatnya terhadap suatu reaksi dengan lingkungan, logam yang bereaksi dengan senyawa hidrat, asam, air, dan oksigen akan mengalami sebuah degradasi yang akan menghasilkan sebuah karat, karat ini yang sangat berbahaya karena menimbulkan kekeroposan serta menghilanganya permukaan lapisan sebuah material metal, dan jika kita hubungkan sifat tersebut dan kita aplikasikan dalam penggunaan biomaterial dari jenis logam untuk penggunaan dalam material pengganti tulang manusia maka metal akan mudah mengalami korosi karena bereaksi dengan darah yang akan menyebabkan resiko fatal, yakni biomaterial logam pengganti tulang tersebut akan mengalami reaksi kimia (korosi) dan akhirnya akan hancur akibat terkikis dan membahayakan kehidupan manusia. Sedangkan jika kita menggunakan ceramic sebagai biomaterial dalam menggantikan tulang manusia yang rusak (ostheoprosis) memiliki kompatibilitas yang cukup tinggi jika kita lihat dari sifat ketahanan dalam proses korosi. Karena biomaterial keramik termasuk dari material yang tahan korosi maka material tersebut jika bereaksi dengan darah dan cairan yang ada pada tubuh manusia tidak akan terjadi korosi dan tidak menimbulkan kekeroposan tulang.

High Resistant Compression (Tahanan Tinggi Terhadap Tekanan)

Salah satu sifat istimewa dari keramik juga adalah pada sifat ketahan material keramik tersebut terhadap tekanan yang berasal dari luar sehingga material dari keramik tidak mengalami deformasi plastis seperti yang ada pada logam dan polimer, sifat tersebut bisa digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam penggunaan material keramik untuk biomaterial dalam tubuh yang bisa menahan tekanan-tekanan beban dari luar tubuh, tetapi bahan keramik juga memiliki kelemahan yakni bahan keramik mudah patah hal itu disebabkan karena material keramik tidak mengalami deformasi sehingga mudah terjadi fracture. Dan untuk membandingkan nya kita bisa lihat dari table dibawah ini:

Jka kita perhatikan dari grafik tersebut ceramic memiliki nilai resistance to fracture paling kecil diantara material metal, polimer dan composites.

Biocamtapibilitas

Penggunaan biomaterial dari jenis keramik ini juga mempertimbangkan dari sifat keramik yang disebut dengan biokomtapibilitas. Biokomtabilitas adalah sebuah sifat yang dimiliki oleh suatu material yang bisa bekerja selaras dengan tubuh tanpa menimbulkan efek yang berbahaya bagi tubuh kita (arif cahyanto:2009). Material keramik memiliki sifat biokampabilitas yang baik karena keramik tidak bereaksi dengan lingkungannya sehingga tidak membahayakan bagi tubuh. Tidak breaksi dengan zat yang ada pada tubuh kita itu juga disebut dengan sifat inert.

Low thermal and electrical conductivity

Sifat ini dimiliki oleh keramik yang merupakan sifat tahan dari perubahan suhu suatu lingkungan dan panas dari sekitar. Material keramik tidak menglami perubahan bentuk ketika dipanaskan karena memiliki titik lebur yang tinggi, dengan keistimewaan ini juga keramik (alumina) digunakan sebagai bahan refraktori atau material yang tahan terhadap perubahan suhu yang tinggi dan tetap mempertahankan bentuknya.

APLIKASI CERAMIC BIOMATERIAL

Ceramic Biomaterial adalah bidang yang menggunakan ilmu dari berbagai disiplin ilmu yang membutuhkan pengetahuan dan pemahaman mendasar dari sifat-sifat fisika, kimia dan matematika. (arief:2009). ceramic biomaterial ini merupakan salah satu material yang sedang dalam tahap penelitian karena memberikan jaminan yang besar terhadap perkembangan dalam bidang teknologi kedokteran, ceramic biomaterial dalam pembhasan banyak membahas tentang aplikasi ceramic biomaterial ini sebagai material-material pengganti alat-alat tubuh yang bersifatnya keras seperti rangka manusia, sendi, tulang tengkorak, tulang belakang dan gigi.

Biomaterial berkenaan dengan aspek bidang material dari peralatan medis. Seorang ilmuwan biomaterial berurusan dengan sifat kimia dan fisika dari material dan kecocokannya untuk perangkat khusus. Hal tersebut berkaitan dengan bagaimana sifat ini berubah dengan lingkungan biologis dan bagaimana material mempengaruhi tubuh. Pembelajaran mengenai keterkaitan tersebut sangat penting untuk dipelajari dan sangat berkembang pesat saat ini. Defenisi dari biomaterial adalah semua material sintetik yang digunakan untuk menggantikan atau memperbaiki fungsi jaringan tubuh yang secara berkelanjutan atau sekedar bersentuhan dengan cairan tubuh.

Keramik juga telah banyak digunakan sebagai material pengganti dalam ilmu kedokteran gigi. Hal ini meliputi material untuk Mahkota gigi, tambalan dan gigi tiruan. Tetapi, kegunaannya dalam bidang lain dari pengobatan medis tidak terlihat begitu banyak bila dibandingkan dengan logam dan polimer. Hal ini dikarenakan ketangguhan retak yang buruk dari keramik yang akan sangat membatasi penggunaannya untuk aplikasi pembebanan. material keramik sedikit digunakan untuk pengganti tulang sendi (joint replacement), perbaikan tulang (bone repair) dan penambahan tulang (augmentation).

Jenis-Jenis Ceramic Biomaterial Dan Aplikasinya

Aplikasi ceramic biomaterial bermacam-macam sesuai dengan sifat khas dari material keramik yang digunakan. Secara garis besar sifat yang bisa membedakan aplikasi dari ceramic biomaterial adalah sifat bioinert, bioactive dan biodegradable.

· Bioinert merupakan sifat yang dimiliki oleh ceramic bio material dimana material tersebut dapat mempertahankan struktur nya setelah di implant (masukan) kedalam tubuh makhluk hidup (biasanya pengganti tulang manusia) dan material tersebut juga tidak menimbulkan efek perlawanan dari zat-zat yang ada pada tubuh manusia.

· Bioactive merupakan sifat yang dimiliki oleh ceramic biomaterial dimana material tersebut dapat membetuk ikatan dengan jaringan-jaringan yang ada pada makhluk hidup dan tidak terjadi penolakan antara material asing (ceramic biomaterial) dan jaringan hidup.

· Biodegradable merupakan sifat yang dimiliki oleh ceramic biomaterial yang bisa mengalami penguraian didalam tubuh dengan reaksi kimia (hidrolisis) dan hasil penguraiannya tersebut dapat diserap oleh tubuh dan tidak menimbulkan efek toksik.

Dari paper ini kita hanya membahas tentang aplikasi ceramic biomaterial yang terdapat pada table diatas karena telah mewakili dari sifat dan jenis yang dimiliki oleh ceramic biomaterial lain yang tidak dibahas dalam paper ini.

Alumina

Alumina merupakan biceramic dari jenis bioinert, karena alumunium ini tidak menimbulkan efek toksik pada tubuh dan dapat mempertahankan bentuknya ketika dimasukan kedalam tubuh. Alumina merupakan keramik yang memiliki ketahanan terhadap beban yang tinggi serta daapat bertahan pada suhu yang sangat tinggi, sehingga alumina juga digunakan sebagai bahan anti panas yang disebut dengan refraktori, dari sifat istimewa itu dapat digunakan sebagai pengganti tulang, pelapis tengkorak pelindung dari benturan benda asing dan pengganti/pelapis gigi.

Keuntungan alumina sebagai bahan ceramic biomaterial

· Low respone immune,

· Tidak menimbulkan efek toksik terhadap tubuh

Kekurangan alumina sebagai bahan camic biomaterial

· Tidak terjadi pertumbuhan tulang

· Tidak dikuti serat membrane

· Kehilangan implant tubuh sering terjadi akibat pemasangan implant yang kurang akurat

Gelas keramik

Ceramic yang memiliki kristalin padat seperti susunan pada metal yang proses pembuatannya dikontrol dari sebuauh proses kristalisasi dari gelas. Gelas keramik juga disebut dengan bioglass yang memiliki sifat sebagai bioactive karena gelas keramik jika diimplan dalam tubuh manusia akan membentuk jaringan yang ada pada makhluk hidup itu dan tidak menimbulkan efek penolakan atau imunitas. Komposisi yang termasuk dari bioglass adalah SiO₂, CaO and Na₂O. karena keramik tersebut dikontrol dalam proses kristalisasi gelas maka ceramic tersebut juga memiliki sifta dari gelas yakni tidak tahan terhadap tekanan yang kuat tidak seperti ceramic biasa yang memiliki resistance compressible yang besar. Dari kekurangan itu bioglass tidak digunakan sebagai penggati tulang atau gigi yang memiliki tekanan beban yang besar, bioglass digunakan sebagai penguat dan pelapis rangka untuk melindungi dari kekeroposan tulang.

Keramik porous (hydroxyapathite)

Hydroxyapathite disebut juga sebagai keramik porous karena bentuknya yang berisi rongga-rongga seperti spons. Dengan bentuknya yang berlubang ini menyebabkan kekuatan terhadap beban sangat rendah sekali sehingga tidak digunakan sebagai bahan pengganti tulang seperti bioglass. Keramik porous termasuk biodegradable karena jenis keramik tersebut mengalami penguraian ketika bereaksi dengan fluida cair. Sifat degradable itu dimanfaatkan untuk mengisi rongga-rongga yang ada pada tulang dan rangka manusia dan menghindari kekeroposan tulang. Dan dapat mengisi kekeroposan tulang akibat tumor dan kanker.