Universitas Airlangga Official Website

Pengaturan Waktu Pengerasan, Pelepasan Ion, dan Stabilitas Ph Semen Kalsium Hidroksida Melalui Karbonat-Hidroksiapatit dan Ellagic Acid

Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)
Ilustrasi AIP (Foto: UNAIR NEWS)

Pulp capping adalah perawatan yang bertujuan untuk mempertahankan vitalitas pulpa dengan menginduksi formasi dentin reparative. Kalsium hidroksida merupakan gold standard pada perawatan pulp capping. Kalsium hidroksida memiliki sifat antibakteri, dan dapat menginduksi diferensiasi dan remineralisasi dentin, kalsium hidroksida memiliki kekurangan seperti adaptasi dengan dentin yang kurang baik, respon inflamasi persisten pada pulpa  hingga 3 bulan paska aplikasi, berpotensi menyebabkan resorpsi akar internal, serta  pembentukan dentin bridge yang bersifat porus, brittle dan terdapat tunnel defect.

Dalam mencegah komplikasi dan meningkatkan keberhasilan perawatan, kalsium hidroksida dikembangkan dengan menambahkan material lain. Bioceramic merupakan salah satu material yang saat ini sering digunakan sebagai susbtitusi tulang dan memiliki biokompatibilitas yang baik. Karbonat hidroksiapatit (CHA) adalah salah satu material bioceramic yang berpotensi digunakan dalam perawatan pulp capping. Penelitian terdahulu  membuktikan nano hydroxyapatite dapat memproduksi dentin bridge yang kontinu pada permukaan antara pulpa dan material, membentuk osteodentin tanpa tunnel defect, serta respon seluler dan vaskular yang baik.

Pada studi ini akan dilakukan uji pendahuluan untuk mengevaluasi karakteristik kombinasi kalsium hidroksida dan karbonat hidroksiapatit. Pada studi ini, ellagic acid akan ditambahkan dengan tujuan sebagai agen antiinflamasi. Ellagic acid (EA) merupakan material alam golongan polyphenol, yang dapat menurunkan inflamasi melalui inhibisi jalur NF-κB sehingga sintesis IL-1β, dan TNF-α menurun. Kombinasi kalsium hidroksida dengan ellagic acid terbukti meningkatkan viabilitas sel secara signifikan dan mampu mengurangi respon inflamasi kronis.

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi karakteristik kombinasi kalsium hidroksida, karbonat hidroksiapatit, dan ellagic acid sebelum dilakukan uji lanjut. Karakteristik yang diuji adalah waktu pengerasan, kekuatan kompresi, pelepasan ion kalsium dan ion hidroksil, dan uji FTIR.

Pada penelitian ini terdiri dari Kelompok control dan Empat kelompok perlakuan dengan variasi rasio kalsium hidroksida dan karbonat hidroksiapatit. Semua kelompok diuji FTIR, waktu pengerasan, kekuatan kompresi, pelepasan ion kalsium dan pH.

Hasil uji FTIR pada kombinasi kalsium hidroksida, karbonat hidroksiapatit dan ellagic acid menunjukkan adanya gugus -OH, ditandai dengan puncak pada 3643.60 cm-1, 2361.88 cm-1, 2336.80 cm-1, 1827.58 cm-1, 1722.46 cm-1. Adanya gugus CO32- ditandai dengan puncak pada 1448.57 cm-1, 810.12 cm-1. Adanya gugus fungsi  PO43- , ditandai dengan puncak pada 1093.66 cm-1, 1047.36 cm-1, 963.46 cm-1. Gugus fungsi tersebut berasal dari tiap bahan dasar yang digunakan

Waktu pengerasan paling cepat terdapat pada kelompok kontrol kalsium hidroksida, dan waktu pengerasan paling lama pada kelompok 3. Perbedaan bermakna ditemukan antara kelompok kontrol dengan kelompok 3 dan kelompok 4; kelompok 1 dengan kelompok 3 dan kelompok 4;  kelompok 2 dengan kelompok 4, dan kelompok 4 dengan seluruh kelompok . Semakin tinggi rasio kalsium hidroksida, maka waktu pengerasan semakin pendek. Selain itu, komposisi karbonat hidroksiapatit yang berasal dari Balai Besar Keramik indonesia juga berperan pada memanjangnya waktu pengerasan. Salah satu unsur yang mempengaruhi proses hidrasi pada karbonat hidroksiapatit adalah magnesium. Magnesium dapat menghambat proses hidrasi, sehingga waktu pengerasan menjadi lebih lama. Magnesium juga menyebabkan formasi struktur mikro dengan pori yang besar, iregular dan menurunkan kekuatan kompresi.

Kekuatan kompresi dari tiap kelompok tidak terdapat perbedaan signifikan pada kelompok kontrol dengan kelompok 1 dan 2. Perbedaan signifikan ditemukan pada kelompok kontrol dengan kelompok 3 dan 4. Kekuatan kompresi  menunjukkan penurunan dari kelompok kontrol hingga kelompok 4. Karbonat hidroksiapatit memiliki kekuatan mekanik yang lemah, rapuh, dan fatique resistance yang rendah, sehingga semakin banyak  komposisi CHA maka kekuatan kompresi akan menurun. Jumlah karbonat hidroksiapatit yang tinggi mampu menghasilkan porus yang lebih besar. Peningkatan raiso kalsium hidroksida, meningkatkan kekuatan kompresi. Penambahan kalsium hidroksida yang tinggi pada kelompok 1 dan 2 menyebabkan formasi struktur yang lebih padat, sehingga kekuatan kompresi lebih baik dibanding kelompok 3 dan 4.

pH tiap kelompok hari ke-1, 3 dan 7 pada Uji ANOVA menunjukkan terdapat perbedaan signifikan pH pada tiap variabel di hari ke-1, ke-3 dan ke-7. Uji post hoc hari ke-1 menunjukkan perbedaan bermakna antara kelompok kontrol  dengan kelompok 3 dan 4. Pada hari ke 3 terdapat perbedaan bermakna antara kelompok kontrol dengan kelompok 1, 2, 3 dan 4. Pada hari ke 7 terdapat perbedaan bermakna antara kelompok kontrol dengan kelompok 2,  3 dan 4. Kalsium hidroksida ketika berkontak dengan air atau cairan tubuh, akan menyebabkan pH sekitar menjadi alkali. pH yang tinggi berperan penting sebagai anti mikroba dan juga dalam formasi dentin reparative. Tanpa adanya anti mikroba, bakteri yang tertinggal di kavitas dapat menyebabkan karies sekunder dan jejas pada pulpa setelah restorasi. Efektivitas anti mikroba bahan pulp capping berhubungan dengan kemampuan material melepaskan ion hidroksil. pH yang tinggi menghambat aktivitas enzim yang diperlukan bakteri. Hasil penelitian menunjukkan semakin besar kandungan kalsium hidroksida, maka pH semakin meningkat. Hal ini disebabkan karena kalsium hidroksida memiliki pH basa, sedangkan karbonat hidroksiapatit memiliki pH mendekati netral. Walaupun terjadi penurunan pH seiring bertambahnya komposisi karbonat hidrksiapatit, pH kelompok perlakuan dengan rasio kalsium hidroksida – karbonat hidroksiapatit 1 : 1 dan 1 : 3 masih tergolong sangat alkali (antara 11- 12.5). pH 6.3 mampu menghambat pertumbuhan bakteri.

Pelepasan ion kalsium setiap kelompok meningkat dari hari ke 1, ke 3, hingga  ke 7 dan penurunan besar pelepasan ion kalsium dari kelompok kontrol hingga group 4. Pelepasan ion kalsium yang kontinu diperlukan dalam proses deposisi jaringan keras. Berdasarkan hasil penelitian, semakin tinggi komposisi karbonat hidroksiapatit, pelepasan ion kalsium menurun. Rasio kalsium hidroksida yang menurun menyebabkan menurunnya pelepasan ion kalsium. Pada kelompok 1 dan 2, walaupun lebih rendah dibandingkan kelompok kontrol, akan tetapi besar pelepasan ion kalsium masih tinggi

Studi ini memperkenalkan komposit tiga komponen CH–CHA–EA sebagai strategi pengaturan fisikokimia untuk bahan pelingung pulpa berbasis CH, yang memungkinkan modulasi terkontrol dari perilaku pengerasan, pelepasan ion, dan stabilitas pH tanpa mengorbankan bioaktivitas alkali. Dalam rentang komposisi yang diuji, rasio CH-CHA 1:1 dan 1:2 menunjukkan keseimbangan karakteristik penanganan, stabilitas mekanik, dan pelepasan Ca2+ yang berkelanjutan, yang mendukung potensi komposit CH–CHA–EA untuk evaluasi biologis lebih lanjut sebagai bahan pelingung pulpa yang dapat diatur komposisinya.

Penulis

Intan Nirwana

Tulisan lengkap kami:

Novita, Intan Nirwana, Devi Rianti, Nurazreena Ahmad, Meircurius Dwi Condro Surboyo. Tuning setting behavior, ion release, and pH stability of calcium hydroxide cement via carbonate-hydroxyapatite and ellagic acid. Materials Letters, 407 (2026), 140078

https://pdf.sciencedirectassets.com/271572/1-s2.0