Analisis uji tekan dan porositas material kompaksi sinter HA/ZnO sebagai material substitusi tulang

SYAMSUDDIN, Ir. Alva Edy Tontowi, M.Sc.,Ph.D

2010 | Tesis | S2 Rekayasa Biomedis

Hidroksiapatit (HA) adalah mineral utama pada gigi dan tulang. HA memiliki sifat biokompatibel, osteokonduktif, bioaktif, dan memiliki kesamaan struktur mineral tulang. Indonesia memiliki potensi mineral kalsit yang menyebar dibeberapa wilayah yang dapat disintesa menggunakan pelarut diamonium hydrogen fosfat menjadi HA. HA murni memiliki sifat mekanis yang rendah. Untuk meningkatkan sifat mekanik HA, ZnO sintesa dapat digunakan sebagai penguat, dapat membantu pertumbuhan sel, kalsifikasi, dan sifat bioaktif. Tujuan penelitian ini adalah kalsinasi bahan baku kalsit Omya sebelum disintesa, karakterisasi serbuk HA sintesa Omya, pembuatan HA/ZnO berpori dan interkoneksi antar pori, uji kekuatan tekan HA/ZnO berpori 1%w/w, 3%w/w, 5%w/w, dan 10%w/w. Penelitian ini diawali dengan kalsinasi serbuk kalsit Omya dilanjutkan sintesa HA menggunakan metode microwave hidrotermal. Karakterisasi yang digunakan XRD, FTIR, SEM, dan AAS. Pembuatan HA berpori Omya dilakukan dengan mencampur HA Omya:Gula Pasir dan ZnO sintetik dengan perbandingan 1%w/w, 3%w/w, 5%w/w, dan 10%w/w. Lima belas sampel dibagi dalam lima kelompok perlakuan. HA Omya:Gula pasir:ZnO dikompaksi 10 MPa dan disinter pada temperatur 1300oC. Uji kekuatan HA/ZnO berpori dilakukan ultimate strength (UTS) dengan standar spesimen ASTM-F451-95 dan uji porositas HA/ZnO dengan metode Archimedes. Hasil karakterisasi XRD HA serbuk Omya sama dengan JCPDS 9-432. Pori yang terbentuk pada HA/ZnO saling terhubung antar pori, sedangkan kekuatan tekan meningkat seiring dengan penambahan konsentrasi ZnO atau porositas berkurang berkurang seiring dengan penambahan ZnO.

Hidroxyapatite (HA) is the mostly dominant mineral in teeth and bone. HA material is biocompatible, osteoconductive, bioactive and has similar properties to those of bone and teeth. HA could be synthesized from calcite and diammonium hydrogen phosphate. HA is britlle and fragile. The mechanical properties of HA could be improved by adding of ZnO as reinforcing agents, ZnO could also increase cells proliferation, calcification and bioactive. The aim of research was to characterize of HA Omya to puring HA synthetic from calcite Omya, to fabricate interconnected pore of HA/ZnO using sugar, and to analyze its compressive strength. This studies was started with calcination of calcite powder Omya. HA powder Omya was synthesized using microwave hydrothermal method. XRD (xray diffraction), FTIR (fourier transform infrared), SEM (scanning electron microscopy), and AAS (atomic absorption spectroscopy) were to used characterize while Synthesize of HA Omya porous was done by mixing of HA powder Omya:sucrose and ZnO synthetic ratio of (1, 3, 5, and 10)% w/w. Fifteen samples was used in this studies which divided into five groups. HA powder Omya:sucrose:ZnO was compacted 10 MPa and sintered 1300oC. The compressive strength of HA porous was determined with compressive strength analysis (ASTM F451-95). Archimedes method was used to determine the porosity of HA/ZnO. The results show that HA powder Omya have similar HA stociometri (JCPDS 9-432), porous HA/ZnO was interconnected and compressive strength of HA/ZnO increase as ZnO concentration increases.

Kata Kunci : HA,ZnO,Gula pasir,Interkoneksi antar pori,Kekuatan tekan,Sinter, HA, ZnO ,sucrose, interconnected porous, compressive strength, sinter