Biomaterial dan Biokompatibilitas

Drg. Catur Septommy(Staf Pengajar FKG IIK Kediri dan Mahasiswa Pascasarjana FKG UGM minat Biomaterial)

BiomaterialBahan sintetik yang digunakan untuk alat sebagai bagian dari sistem yang masih hidup ,dan juga sebagai alat yang ketika berfungsi akan kontak dengan jaringan hidup

Park dan Bronzino (2004)

bahan bioaktif, di mana bahan ini apabila ditempatkan dalam jaringan hidup akan terjadi interaksi dengan sistem biologi yang komplek di sekitar jaringan.Interaksi biomaterial dengan jaringan dijadikan sebagai subyek kajian biokompatibilitas.

Kesuksesan biomaterial pada tubuh tergantung pada :Faktor terkontrolSifat bahanDesainBiocompatibilityFaktor tidak terkontrolTeknik skill dari dokter bedah/operatorKesehatan pasien

4 Grup Biomaterial 1. Logam (Ti and its alloys, Co-Cr alloys,stainless steels, Au, Ag, Pt, etc)2. Keramik (aluminum oxide, calcium phosphates including hydroxyapatite, carbon)3. Polimer (nylon, silicone rubber, PMMA polyester, polytetrafuoroethylen)4. Komposit (fiber reinforced composite)

Syarat biomaterial dalam kedokteran gigiBiokompatibilitasBerikatan secara permanen pada struktur gigi dan tulangMemiliki estetik seperti struktur gigi dan jaringan lainnya yang tampak.Memiliki sifat yang sama dengan email, dentin, dan jaringan lainnyaDapat memicu terjadinya proses regenerasi pada jaringan yang rusak

Klasifikasi bahan kedokteran gigiPreventive dental material(pit dan fissure sealant, fluoride, pasta gigi, mouth protector, chewing gum, denture cleansing)Restorative dental material(resin komposit, porcelain fused to metal, glass ionomer cement, FRC, resin akrilik, implant)Auxiliary dental material(etsa asam, bahan cetak, bhan abrasif)

BiokompatibilitasKemampuan suatu bahan untuk tidak menimbulkan respon biologis yang merugikan jika bahan tersebut diletakkan di dalam tubuh Kemampuan suatu bahan untuk menghasilkan sebuah kesesuaian terhadap respon tubuh pada sebuah aplikasi khusus yang menghasilkan interakasi antara tubuh dengan bahan

Biokompatbilitas bukan merupakan faktor tunggal dan tidak terjadi atas satu fenomena saja, akan tetapi merupakan kumpulan dari berbagai proses interaksi antara bahan tiruan dengan jaringan Interaksi ini bergantung pada 3 faktor yaitu bahan, host, dan fungsi bahan ketika pengaplikasian (fungsi apa yang dikehendaki), semua ketiga faktor tersebut harus dapat berjalan secara harmoni untuk mendapatkan biokompatibel suatu bahan.

Secara ideal, bahan yang digunakan pada manusia tidak toksik, tidak iritasi, tidak karsinogenik, dan tidak potensi menimbulkan alergi (McCabe dan Walls, 2008). Untuk mengetahui apakah suatu jenis bahan memiliki sifat biokompatibilitas atau aman kegunaan untuk manusia memerlukan waktu yang lama dan biaya yang tidak murah

Karakteristik biologi suatu bahan akan diseleksi melalui beberapa uji biokompatibilitasPengukuran biokompatibilitas material Ada 3 tipe dasar :1. Uji in vitro2. Uji binatang coba3. Uji penggunaan pada binatang / manusia

Skema Uji Biokompatibilitas (wataha, 2001)UsageSecondary(1)(2)

Kelebihan dan kekuranganIn vitro test Advantages: - quick to perform - lest expensive - can be standardized - large scale screening - good experiment control - good excellence for mechanism of interactionDisadvantages : relevance to in vivo is questionable

In vivo test : Advantages: allows complex systemic interaction- response more comprehensive - more relevant Disadvantages:- relevance to use of materials questionabletime consuming legal / ethical concerns- difficult to control- difficult to interpret and quantity

Usage test Advantages : - relevance to use of material is assured

Disadvantages: - very expensive - very time consuming - major legal/ethical issue - can be difficult to control - difficult to interpret and quantity

Recommended Levels of Biologic Testing(ANSI /ADA)Initials TestsShort term systemic toxicity test: Oral route Acute systemic toxicity test: Intravenous route- Inhalation toxicity testHemolysis testAmes mutagenicity test- Styles cell transformation test- Dominant lethal test (LD50)In vitro cytotoxicity test (Cr release) Cytotoxicity test (Millipore filter) Tissue culture agar overlay test

Secondary Tests - Subcutaneous implant test - Bone Implant - Sensitization test - Oral mucous membrane irritation testUsage Test- Oral mucous membrane irritation test- Pulp and dentin test- Pulp capping and pulpotomy testEndodontic usage testBone implant usage test

ReferensiPark J. B., dan Bronzino J.D., 2004, Biomaterials : principles and applications.CRC PressAnnusavice, K.J., 2003. Philips Science of Dental Material, 11 ed. W.B. Saunders CompanyCraig R.G. Dan Powers J.M., 2004, Restorative Dental Materials 11 ed. MosbyMcCabe J.B dan Walls W.G., 2008. Applied Dental Materials. 9 th. Ed., Blackwell Pub. Oxford.Van Noort R., 2007, Introduction to Dental Material, 3 rd ed., Mosby London.Williams D.F., 2008, On the mechanisms of biocompatibility. J. Biomaterials 29, hal.2941-2953.Wataha J.C., 2001. Principles of Biocompatibility for Dental Practitioners. The Journal of Prosthetic Dentistry Vol. 86 No.2 (203-209)