Hidroksiapatit (Ca10(PO4)6(OH)2) (HAp) merupakan bahan anorganik penting di dalam gigi dan tulang manusia. Ada sekitar 65%-70% kandungan HAp dalam tulang manusia. Saat ini, telah dikembangkan hidroksiapatit sintetis sebagai bahan untuk implan tulang dan gigi, karena sifat biokompatibilitas, bio-absorbabilitas, sifat osteokonduktif dan osteointegrasinya yang sangat baik. Sifat-sifat tersebut memungkinkan HAp sintetis untuk digunakan dalam bedah klinis dan aplikasi biomedis. Aplikasi HAp sintetis dapat sangat bervariasi mulai dari perbaikan tulang, pelapisan implan logam hingga tulang buatan.
Metode yang sering digunakan dalam proses pembuatan HAp sintetis diantaranya adalah presipitasi, sol-gel, sintesis keadaan padat, teknik emulsi atau mikro-emulsi dan reaksi hidrotermal. Dalam penelitian ini, metode presipitasi basah dipilih karena memiliki beberapa keunggulan seperti prosesnya sederhana, waktu reaksi singkat, suhu rendah, kemurnian dan kristalinitas yang tinggi, murah, serta skalabilitas dan reproduktifitas yang besar. Sumber kalsium (Ca) dan fosfat (P) dalam penelitian ini diperoleh dari bahan lokal Indonesia yang melimpah. Sumber Ca berasal dari batu kapur alam Padalarang dalam bentuk Oxocalcium (CaO) yang dipasok oleh PT. Index Indonesia. Sumber P berasal dari asam fosfat food grade 85% yang diperoleh dari Bratachem.
Berdasarkan variasi temperatur pemanasan dalam sintesis HAp, diperoleh karakterisasi struktur dan analisis termal. Hasil XRD menunjukkan bahwa HAp mengalami transformasi fasa. Perlakuan panas dari 600℃ – 900℃ memberikan kristalisasi perlahan pada HAp. Pada temperatur 1100℃, pola XRD menunjukkan kristal yang mirip dengan HAp alami. Pada temperatur 1200 dan 1400℃, pola XRD sedikit muncul kristal octocalcium phosphate (OCP). Hasil TG/DTA menunjukkan reaksi endotermik masing-masing pada temperatur 165,6; 264,2; 359,5; dan 446,8℃ serta reaksi eksotermik pada 446,8 hingga 1200℃. Kehilangan massa terbesar adalah 6,12% selama pemanasan sampai 1000℃. Sintesis presipitasi basah merupakan metode sederhana untuk menghasilkan HAp dari sumber alam Indonesia dan variasi perlakuan panas sangat berpengaruh terhadap transformasi fasa dari HAp amorf menjadi HAp kristalin.
Hidroksiapatit berhasil diperoleh dari campuran oksokalsium yang bersumber dari batu gamping Padalarang dan asam fosfat sebagai prekursor dengan metode presipitasi basah. Pola XRD menunjukkan fase HAp tumbuh karena kenaikan temperatur pemanasan. Kristalinitas meningkat dari 20% menjadi 90% dan ukuran kristal meningkat dari 20 nm menjadi 70 nm akibat dari kenaikan temperatur pemanasan. Pada 1200 dan 1400℃ terdapat kristal oktakalsium fosfat. Reaksi endoterm terjadi sampai 446℃ kemudian dilanjutkan dengan reaksi eksoterm. HAp kehilangan massanya secara tiba-tiba karena melepaskan air dan meningkatkan kristalinitas.
Penulis: Kristanto Wahyudi, Herlina Damayanti, Ria J. Manullang, Ayu Ratnasari, Nurhidayati, dan Anita Yuliati
Informasi detail dari hasil riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Synthesis and Phase Transformation of Hydroxyapatite from Indonesian Natural Sources
AIP Conference Proceedings 2349, 020068 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0051972
