Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pelapisan logam dengan material bioaktif dilakukan untuk meningkatkan biofungsionalitas implan agar lebih mudah berikatan dengan jaringan tubuh. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh substitusi magnesium ke dalam hidroksiapatit terhadap morfologi lapisan yang terbentuk pada permukaan SS 316L. Sintesis hidroksiapatit tersubstitusi magnesium (Mg-HA) dilakukan menggunakan teknik sol-gel, kemudian dideposisikan pada permukaan SS 316L dengan teknik dip coating. Karakter Mg-HA seperti parameter kisi, indeks kristalinitas, ukuran kristal, dan gugus fungsi, serta morfologi dan komposisi lapisan yang terbentuk didapatkan lewat karakterisasi x-ray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM); dan energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX). Pola XRD menunjukkan kecenderungan terbentuknya hidroksiapatit bifasik (HA + β-CPP) saat magnesium disubstitusikan ke dalam kisi apatit. Selain itu ditemukan perubahan nilai parameter kisi a dan c, indeks kristalinitas, serta ukuran kristal seiring dengan penambahan fraksi mol Mg ke dalam hidroksiapatit. Spektum FTIR mengindikasikan terbentuknya ikatan antara ion Mg2+ dengan gugus hidroksil pada HA. SEM menunjukkan adanya pengaruh Mg terhadap aglomerasi partikel pada permukaan lapisan. Dari penelitian ini didapatkan bahwa variasi 4%Mg-HA menghasilkan lapisan yang paling homogen tanpa crack dibanding variasi lainnya.

---

The coating of metal implants with bioactive material is carried out to increase the biofunctionality of its surface for easier binding to body tissues. This study aims to determine the effects of magnesium substitution into hydroxyapatite on the morphology of the formed layer on the surface of SS 316L. The synthesis of magnesium substituted hydroxyapatite (Mg-HA) was carried out using the sol-gel technique, then deposited on the surface of SS 316L with the dip coating technique. XRD and FTIR was conducted to obtain Mg-HA characteristics such as lattice parameters, crystallinity index, crystal size, and functional groups. Meanwhile, the morphology and composition of the formed Mg-HA layer were observed via SEM-EDX. The XRD pattern shows a tendency of biphasic hydroxyapatite formation (HA + β -CPP) when magnesium is substituted to the apatite lattice. Changes in the values ​​of lattice parameters a and c, crystallinity index, and crystallite size were found along with the addition of the mole fraction of Mg into hydroxyapatite. FTIR spectrum of the formation of Mg2+ ions with hydroxyl groups in HA. SEM image showed the effect of Mg on particle agglomeration of Mg-HA on the surface layer. This study found that the variation of 4% Mg-HA produced the most homogeneous layer compared to other variations."

"Hidroksiapatit merupakan biomaterial keramik yang dapat digunakan sebagai pelapis dari implan logam karena dapat memberikan sifat bioaktif dan biodegradable yang baik pada implan. Penambahan sifat implan sendiri dapat ditingkatkan salah satunya adalah penambahan sifat anti-bakteri E.Coli dan S.Albicans ketika tembaga (Cu) disubstitusikan kedalam hidroksiapatit (HA). Pada penelitian ini tembaga-hidroksiapatit (Cu-HA) akan dilapisi ke logam SS 316L dengan metode sol gel dip coating dan diuji berdasarkan tingkat konsentrasi 0%, 5%, dan 7% Cu-HA tembaga untuk mempelajari pengaruhnya terhadap gugus fungsi, struktur kristal dan morfologi dari permukaan lapisan Cu-HA. Pengujian karakterisasi dilakukan menggunakan Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), dan juga Scanning Electron microscope (SEM-EDS). Dari hasil pengujian XRD didapatkan bahwa ukuran kristal 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA secara berurut sebesar 17,819, 17,296 dan 17,205. Derajat kristalinitas 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA secara berurut sebesar 12,93%, 11,47% dan 11,14%. Hasil tersebut menunjukkan ion Cu menurunkan besar kristal, derajat kristal, dan juga kisi kristal. Gugus fungsi FTIR pada Cu-HA tetap memiliki karakteristik dari HA namun juga menunjukkan ciri ikatan Cu-O pada bilangan gelombang tertentu. Pengujian SEM menunjukkan besar porositas dari lapisan 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA sebesar 5,57%, 16,32%, dan 16,32%. Serta didapatkan konsentrasi Ca+Cu/P secara berurut sebesar 1,78, 1,83, dan 1,73. Dari hasil tersebut didapatkan bahwa penambahan Cu menyebabkan persentase porositas mengalami perbesaran.

---

Hydroxyapatite is a ceramic biomaterial that can be used as a coating for metal implants because it can provide good bioactive and biodegradable properties to the implant. The addition of implant properties can be improved, one of which is the addition of anti-bacterial properties of E.Coli and S.Albicans when copper (Cu) is substituted into hydroxyapatite (HA). In this research, copper-hydroxyapatite (Cu-HA) will be coated onto SS 316L metal by sol gel dip coating method and tested based on the concentration level of 0%, 5%, and 7% Cu-HA copper to study its effect on functional groups, crystal structure and morphology of the Cu-HA coating surface. Characterization testing done using Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and also Scanning Electron microscope (SEM-EDS). From the XRD test results, it was found that the crystal sizes of 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA were 17,819, 17,296 and 17,205, respectively. The degree of crystallinity of 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA is 12,93%, 11,47% and 11,14% respectively. From these results it can be concluded that the substitution of Cu ions decreases the crystal size, crystal degree, and also crystal lattice. The FTIR functional groups on Cu-HA still have the characteristics of HA at the peak points, indicating that this substitution can be done and does not damage the groups of HA. SEM testing showed that the porosity of the 0%, 5%, dan 7% Cu-HA Cu-HA layer was found to be 5,57%, 16,32%, and 16,32%. The Ca+Cu/P concentration was found to be 1,78, 1,83, and 1,73, respectively. Which means the increased ions of Cu increase the percentage of porosity too."

"Kalsium fosfat merupakan salah satu biomaterial yang banyak digunakan sebagai implan tulang karena memiliki biokompatibilitas yang baik, terutama jenis hidroksiapatit (HA). Namun, hidroksiapatit masih memiliki kekurangan, yakni kekuatan mekanik yang lemah dan biodegradabilitas yang tinggi sehingga menurunkan kestabilan implan dalam tubuh. Penggunaan hidroksiapatit sebagai pelapis logam, salah satunya Stainless Steel 316L, dapat mengatasi masalah lemahnya kekuatan mekanik. Selain itu, penggunaan ion pengganti juga dapat dijadikan solusi, terutama fluor karena dikenal dapat menurunkan biodegradabilitas sehingga implan menjadi lebih stabil, baik secara termal maupun kimiawi. Substitusi fluor akan membentuk fluor hidroksiapatit (FHA) dengan rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2-x(F)x. Sintesis FHA dilakukan dengan metode sol-gel dip-coating berbantukan iradiasi gelombang mikro pada daya 600 Watt selama 25 menit. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis pengaruh variasi tingkat fluoridasi (x) sebesar 0 (HA), 0.4 (FHA1), dan 1.2 (FHA2). Peningkatan stabilitas ditandai dengan puncak XRD bidang (002) yang semakin tajam dan peningkatan indeks kristalinitas sebesar 0.14 pada sampel FHA1. Keberhasilan substitusi fluor dilihat dari hasil FTIR sampel FHA1 dan FHA2 yang tidak menunjukkan keberadaan gugus hidroksil pada bilangan gelombang 630 cm-1 karena ion OH- telah tersubstitusi oleh ion F-. Substitusi fluor juga dapat meningkatkan biokompatibilitas berdasarkan peningkatan porositas mulai dari 1.40% (HA), 2.24% (FHA1), dan 2.47 (FHA2). Rasio molar Ca/P berdasarkan hasil EDS pada HA, FHA1, dan FHA2 masing-masing sebesar 1.79, 1.81, dan 1.43 menandakan bahwa sintesis tidak berjalan secara stoikiometrik (1.67). Hasil penelitian menyimpulkan bahwa substitusi fluor pada hidroksiapatit berhasil dilakukan dan mampu meningkatkan biokompatibilitas (porositas) serta stabilitas.

---

Calcium phosphate is one of the biomaterials used as bone implants due to its good biocompatibility, especially the hydroxyapatite. However, hydroxyapatite has weak mechanical strength and high level of biodegradability (solubility), which can reduces the stability of implants in the body. The combination of hydroxyapatite as a coating on metals, such as SS 316L, can address the issue of weak mechanical strength. Additionally, substitute ions, especially fluorine ions, known for reducing biodegradability, will achieve greater stability in implants, both thermally and chemically. The substitution of fluorine ions will form fluorapatite (FHA) with the chemical formula Ca10(PO4)6(OH)2-x(F)x. The synthesis of fluorapatite is done using the sol-gel dip-coating method with the assistance of microwave irradiation at 600 watts for 25 minutes as a substitute for the aging stage in crystal formation. This research compares the characteristics of HA with FHA to analyze the influence of fluoridation levels (x) at 0 (HA), 0.4 (FHA1), and 1.2 (FHA2).  Increased stability is indicated by a sharper XRD peak at (002) and an increase in crystallinity index by 0.14 in the FHA1 sample. The success of fluorine substitution is observed in the FTIR results of samples FHA1 and FHA2, which do not show the presence of hydroxyl groups at the wavenumber 630 cm-1, as the OH- ions have been substituted by F- ions. Fluorine substitution can also enhance biocompatibility, as evidenced by the increase in porosity, starting from 1.40% (HA), 2.24% (FHA1), to 2.47% (FHA2). The molar ratio of Ca/P based on EDS results for HA, FHA1, and FHA2, respectively, is 1.79, 1.81, and 1.43, indicating that the synthesis is not stoichiometric (1.67). The research results conclude that fluorine substitution in hydroxyapatite has been successfully conducted and is capable of enhancing biocompatibility (porosity) as well as stability."

"Hidroksiapatit (HA) dengan rumus kimia Ca10(PO4)6(OH)2 dan Hidroksiapatit tersubstitusi seng (Zn) merupakan salah satu bahan yang bertindak sebagai jembatan antara implan dan jaringan manusia. Pada penelitian ini, Hidroksiapatit (HA) tersubstitusi seng (Zn) disintesis menggunakan metode sol-gel berbantukan iradiasi gelombang mikro dengan memvariasikan persentase molar Zn yaitu 3% Zn/HA dan 5% Zn/HA. Hidroksiapatit (HA) tersubstitusi Zn yang disintesis dilapisi pada substrat SS 316L dengan metode Dip Coating. Ketebalan lapisan yang diendapkan diukur dan analisis struktural, fase dan morfologi dikarakterisasi masing-masing dengan uji XRD, FTIR, dan SEM – EDX. Karakterisasi XRD menghasilkan ukuran kristal 17,817 nm (HA) menjadi 17,326 nm (3% Zn/HA) dan 16,470 nm (5% Zn/HA) dimana kehadiran Zn mengubah ukuran kristal menjadi menurun. Hasil FITR menunjukan terjadinya pergeseran spektrum FTIR pada kisaran 400-900 cm−1 menegaskan keberhasilan doping Zn. Evaluasi SEM menunjukkan bahwa apatit mengandung partikel halus dengan bentuk hampir bulat dengan pori-pori yang saling berhubungan dan didapatkan nilai rasio Ca/P pada HA, 3% Zn/HA, dan 5% Zn/HA yaitu 1,78, 1,71, dan 1,66. Dalam penelitian ini dapat dikatakan bahwa ion seng berhasil disubstitusi ke dalam struktur HA dimana rasio Ca/P menurun seiring dengan meningkatnya konsentrasi ion Zn. Hidroksiapatit pada penelitian ini menunjukkan bahwa rasio Ca/P dengan metode solgel dip coating lebih mendekati rasio tulang manusia sebenarnya.

---

Hydroxyapatite (HA) with the chemical formula Ca10(PO4)6(OH)2 and zinc substituted hydroxyapatite (Zn) is a material that acts as a bridge between implants and human tissue. In this research, hydroxyapatite (HA) substituted with zinc (Zn) was synthesized using a sol-gel method assisted by microwave irradiation by varying the molar percentage of Zn, namely 3% Zn/HA and 5% Zn/HA. The synthesized Zn-substituted hydroxyapatite (HA) was coated on SS 316L substrate using the Dip Coating method. The thickness of the deposited layer was measured and the structural, phase and morphological analyzes were characterized by XRD, FTIR, and SEM – EDX tests respectively. XRD characterization resulted in a crystal size of 17.817 nm (HA) to 17.326 nm (3% Zn/HA) and 16.470 nm (5% Zn/HA) where the presence of Zn changed the crystal size to decrease. The FITR results show a shift in the FTIR spectrum in the range of 400-900 cm−1 confirming the success of Zn doping. SEM evaluation shows that apatite contains fine particles with an almost spherical shape with interconnected pores and the Ca/P ratio values obtained for HA, 3% Zn/HA, and 5% Zn/HA are 1.78, 1.71, and 1.66. In this study it can be said that zinc ions were successfully substituted into the HA structure where the Ca/P ratio decreased as the Zn ion concentration increased. Hydroxyapatite in this study shows that the Ca/P ratio using the sol-gel dip coating method is closer to the ratio of actual human bone."

"Implan logam berbahan stainless steel memilki sifat mekanik yang baik namun mempunyai kelemahan seperti toksiksitas dan rentan terhadap kolonisasi bakteri. Alternatif seperti biomaterial keramik untuk pelapis logam menunjukkan potensi yang sangat baik dalam memberikan kemampuan mekanis dan biokompatibilitas yang tinggi untuk implan load-bearing serta mampu mendukung pertumbuhan sel tulang, dan membentuk ikatan yang kuat pada jaringan keras maupun lunak. Hidroksiapatit (HA), serta hidroksiapatit tersubstitusi seng (Zn-HA) dan fluor (F-HA) merupakan kandidat pelapis biomaterial logam yang cocok untuk tulang. Penelitian ini bertujuan untuk melihat karakteristik fisik dan mikrostruktural dari substrat SS 316L yang dilapisi dengan bifasik hidroksiapatit dengan kalsium pirofosfat (HA/β-CPP) yang tersubstitusi seng (Zn-HA), fluor (F-HA), dengan metode sol-gel. Nanopartikel disintesis melalui metode sol-gel dan substrat SS 316L dilapis dengan teknik dip-coating secara manual. Kristalografi dan gugus fungsi dievaluasi masing-masing dengan spektroskopi X-Ray Diffraction (XRD) dan Fourier Transform Infrared (FTIR). Ditunjukkan bahwa HA/β-CPP dan Zn-HA terdiri dari fase hidroksiapatit murni dan β-CPP (β-calcium pyrophosphate) menunjukkan sifat bifasik dari kedua serbuk tersebut. F-HA memiliki fase yang mendekati fluorapatit dan tidak ditemukannya fase β-CPP. Substitusi ion seng menurunkan kristalinitas, ukuran kristal, serta stabilitas struktur apatit dari HA sedangkan substitusi ion fluor mampu meningkatkan kristalinitas, ukuran kristal, serta stabilitas struktur apatit dari HA. Ukuran kristal terbesar didapatkan dari F-HA sebesar 215,58 Å dengan indeks kristalinitas 0,295. Substitusi ion seng dan fluor ditunjukan dengan adanya pergeseran dan perubahan intensitas pola infrared (IR). Penelitian ini menunjukkan bahwa struktur atom HA memungkinkan untuk terjadinya substitusi. Hasil SEM dari ketiga lapisan sampel menunjukkan persentase porositas dari sampel HA/β-CPP, Zn-HA, dan F-HA masing-masing adalah 52,98%, 50,27%, dan 53,29% serta ukuran pori sampel sebesar 108,78 μm, 131,77 μm, dan 100.29 μm. Ini menunjukkan struktur permukaan yang halus, lebih padat (dengan struktur mikro yang lebih rapat) dengan homogenitas yang baik dan porositas yang sesuai dalam aplikasi medis.

---

Metal implants made of stainless steel have good mechanical properties but have weaknesses such as toxicity and susceptible to bacterial colonization. Alternatives such as ceramic biomaterials for metallic coatings show great potential in providing high mechanical properties and biocompatibility for load-bearing implants as well as being able to support bone cell growth, and form strong bonds to both hard and soft tissues. Hydroxyapatite (HA), as well as zinc substituted hydroxyapatite (Zn-HA) and fluorine substituted hydroxyapatite (F-HA) are suitable metal biomaterial coating candidates for bone. This study aims to examine the physical and microstructural characteristics of SS 316L coated with biphasic hydroxyapatite and calcium pyrophosphate (HA/β-CPP), zinc substituted hydroxyapatite (Zn-HA), and fluorine substituted hydroxyapatite (F-HA) using the sol-gel method. The nanoparticles were synthesized using the sol-gel method and the SS 316L substrate was coated with a manual dip-coating technique. Crystallography and functional groups were evaluated by X-Ray Diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, respectively. It was shown that HA and Zn-HA consisted of pure hydroxyapatite phase and β-CPP (β-calcium pyrophosphate) showed the biphasic nature of the two powders. F-HA has a phase close to fluorapatite but there is no β-CPP phase found on it. Zinc ion substitution decreased the crystallinity, crystal size, and stability of the apatite structure of HA, while fluorine ion substitution was able to increase the crystallinity, crystal size, and stability of the apatite structure of HA. The largest crystal size was obtained from F-HA of 215.58 Å with a crystallinity index of 0.295. The substitution of zinc and fluorine ions was indicated by a shift and a change in the intensity of the infrared (IR) pattern. This study shows that the atomic structure of HA allows for substitution. The SEM results from the three sample layers showed that the porosity percentages of the HA/β-CPP, Zn-HA, and F-HA samples were 52.98%, 50.27%, and 53.29%, respectively, and the sample pore size was 108.78 μm, 131.77 μm, and 100.29 μm. It exhibits a smoother, denser surface structure (with a denser microstructure) with good homogeneity and porosity suitable in medical applications."

"Magnesium alloy dapat digunakan sebagai implan biodegradable yang bersifat sementara untuk implan tulang dan vascular stents karena memiliki sifat biocompatible dan biodegradable. Tingkat kekakuan yang dimiliki oleh magnesium alloy juga dekat dengan tulang sehingga dapat mengurangi stress-shielding effect. Namun, magnesium alloy memiliki ketahanan korosi yang buruk apabila terkena kondisi lingkungan yang korosif sehingga akan menghasilkan laju korosi yang tinggi dan degradasi yang cepat sehingga akan menyebabkan kegagalan awal pada implan. Masalah tersebut dapat ditingkatkan dengan teknik pemrosesan yang tepat seperti perlakuan permukaan. Salah satu tekniknya adalah deposisi ZrO2 dan HA untuk meningkatkan ketahanan korosi implan magnesium alloy. Proses EPD dilakukan pada tegangan sel konstan 20 V selama 40 menit pada suhu kamar untuk masing-masing larutan ZrO2 dan HA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ketahanan korosi implan magnesium alloy yang dilapisi ZrO2 dan HA meningkat seiring meningkatnya kekerasan dan kekasaran implan magnesium alloy. Mikrostruktur permukaan pada ZK61 yang telah dilapisi oleh ZrO2 dan HA lebih seragam dan merata dibandingkan dengan mikrostuktur AZ31 yang telah dilapisi oleh material yang sama. Icorr optimum yang didapatkan pada ZK61 sebesar 3.02 μA/cm2 dengan laju korosi sebesar 0.15mm/year. Hasil ini juga menyebabkan penurunan laju degradasi magnesium implan setelah proses perendaman pada simulated body fluids

---

Magnesium Alloy can be used as temporary biodegradable implants such as bone implants and vascular stent due to its biocompatible and biodegradable properties. The level of stiffness possessed by magnesium alloys is also the closest to bone so that it can reduce the stress-shielding effect. However, Mg-alloy has poor corrosion resistance when exposed to severe conditions which will result in a high corrosion rate and rapid degradation will lead to the early failure of implant. Those issues can be enhanced by appropriate processing techniques such as surface treatment. One of the techniques is the deposition of ZrO2 and HA to enhance the corrosion resistance of magnesium implants. The electrophoretic deposition process conducted at a constant cell voltage of 20 V for 40 min at room temperature for each ZrO2 and HA. The results shows that the corrosion resistance of magnesium implant coated by ZrO2 and HA increase as hardness and the roughness of magnesium alloy implant increases. Microstructure of ZK61 surface after deposition shows that ZrO2 and HA successfully deposited and evenly distributed. ZrO2 and HA coated ZK61 exhibited significantly better corrosion resistance as compared to AZ31 with Icorr 3.02¼A/cm2 and corrosion rate 0.15mm/year, confirmed by the polarization test. This results also lead to the decreasing of degradation of magnesium implant after the immersion process on simulated body fluids."

"ABSTRAKBioaktivitas material implan Ti-6Al-4V dapat ditingkatkan melalui pelapisan hidroksiapatit pada permukaan material. Namun, interface antara hidroksiapatit dan material implan memiliki ikatan yang lemah sehingga dapat menyebabkan delaminasi HA. Hal ini dapat diatasi dengan alkali-heat treatment yang dapat meningkatkan mechanical interlocking yang dimiliki oleh hidroksiapatit dan material implan. Alkali-heat treatment dilakukan dengan mengetsa material implan menggunakan larutan kroll selama 18 menit, kemudian Ti-6Al-4V direndam dalam larutan NaOH dengan konsentrasi larutan sebesar 5M dan 10M selama 24, 48 dan 72 jam pada suhu 60 derajat celsius yang kemudian dilanjutkan dengan sintering pada suhu 600 dan 800 derajat celsius selama 1 jam dengan kenaikan suhu 5 derajat celsius/menit. Pendeposisian hidroksiapatit dilakukan dengan metode electrophoretic selama 10 menit dengan tegangan 20 Volt dan dipanaskan pada suhu 800 derajat celsius dalam vacuum furnace. Hasil menunjukan, material implan membentuk feather-like structure ketika mencapai waktu perendaman optimalnya pada kosentrasi larutan yang sesuai, yaitu NaOH 5M selama 48 jam, dan distabilkan dengan sintering pada suhu 600 derajat celsius agar hidroksiapatit dapat melapisi material implan dengan sempurna, sehingga osseointegration dapat terjadi seiring dengan meningkatnya bioaktivitas.

---

ABSTRACTThe deposition of hydroxyapatite has been applied to enhance the bioactivity of Ti-6Al-4V as implant materials. However, the hydroxyapatite has poor adhesion strength to a substrate which can lead to coating delamination. In this study, we combine the alkali-heat treatment of Ti-6Al-4V and the electrophoretic coating process of the hydroxyapatite to obtain the strong mechanical interlocking. The Ti-6Al-4V implants were etched in Kroll solution before the alkali-treatment was performed using 5M and 10M NaOH at 24, 48 and 72 hours and thermally stabilized at 600 and 800-degree Celsius for 1 hour using a stepwise heating rate of 5-degree Celsius per min. The EPD process conducted at a constant cell voltage of 200 V for 10 min at room temperature and then sintered in a vacuum furnace at 800-degree Celsius. The result shows that the feather-like structure on Ti-6Al-4V surface was created by incorporating sodium ions onto the Ti-6Al-4V surface during alkali-treatment using NaOH 5M for 48h and stabilized using heat treatment at 600-degree Celsius where the hydroxyapatite filled the interspaces to become integrated with the feather-like structure so that the osseointegration can occur as the bioactivity increased.

"

"ABSTRAKTitanium dan paduannya merupakan standar untuk perangkat prostetik ortopedi, karena sifat mekanik dan biokompatibilitasnya yang baik. Namun, sifat bioaktivitas pada permukaan perlu ditingkatkan untuk mencapai proses osseointegration yang optimal. Untuk mencapai hal tersebut, implan logam sering dilapisi dengan bio-keramik seperti hidroksiapatit (HA) karena memiliki komposisi kimia dan struktur kristal yang mirip dengan apatite pada sistem kerangka manusia sehingga dirasa cocok untuk rekonstruksi tulang. Fokus penelitian ini pada perlakuan permukaan yang dirancang untuk mempromosikan respons biologis yang lebih baik melalui lapisan hidroksiapatit Tujuan dari penelitian ini juga untuk menyelidiki pengaruh waktu etsa asam HF pada topografi titanium dan kimia permukaan untuk mempersiapkan permukaannya untuk proses pelapisan hidroksiapatit selanjutnya dievaluasi setelah perlakuan dengan larutan asam HF selama 0, 2, 5, dan 10 menit. Substrat yang disiapkan dilapisi oleh nanosized HA melalui electrophoretic deposition (EPD) pada voltase 5,10, dan 15 volt selama 10 menit. Pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Contour measuring dilakukan untuk menunjukkan topografi permukaan titanium menunjukan terbentuknya kontur permukaan dengan parameter kekasaran permukaan yang terus meningkat seiring penambahan waktu proses etsa. Kontur pada permukaan substrat hasil etsa mengalami peningkatan mechanical interlocking permukaan sehingga hasil deposisi hidroksiapatit menjadi lebih baik dan optimum pada waktu etsa 5 menit. Proses pelapisan dengan metode EPD menunjukan hasil deposisi yang paling baik pada tegangan 20 V.

---

ABSTRACTTitanium and its alloys are standard for orthopedic prosthetic devices, due to their good mechanical properties and biocompatibility. However, bioactivity on the implant surface needs to be improved to achieve an optimal osseointegration process. To achieve this, metal implants are often coated by bio-ceramics such as hydroxyapatite (HA) because they have a chemical composition and crystal structure similar to apatite in the human skeletal that  suitable for bone reconstruction. The focus of this research is on surface treatment designed to promote better biological responses through hydroxyapatite layers. The aim of this study is also to investigate the effect of timing of HF acid etching on titanium topography and surface chemistry to prepare the surface for hydroxyapatite coating processes. HF treatment for 0, 2, 5 and 10 minutes. Then, prepared substrate was coated with nanosized HA through electrophoretic deposition (EPD) at a voltage of 5.10 and 15 volts for 10 minutes. Scanning Electron Microscopy (SEM) and Contour measurements were performed to show the surface topography of titanium indicating the formation of surface contours with increasing surface roughness parameters in accordance with the time of the etching process. The contours on the surface of the substrate increase the mechanical interlocking of the surface so that the results of hydroxyapatite deposition are better and optimal at the time of etching 5 minutes. The coating process using the EPD method shows the best results at a voltage of 20 V.

 

"

"Pengembangan implan ortopedi terus dilakukan untuk mendapatkan implan dengan kualitas terbaik dengan harga terjangkau. Pengembangan implan menggunakan material titanium dipilih dengan mempertimbangkan sifat mekanik dan ketahanan korosi yang dimiliki oleh titanium. Modifikasi permukaan dilakukan untuk mengatasi kekurangan titanium yang bersifat bio-inert. Hidroksiapatit dipilih sebagai material pelapis karena material tersebut memiliki kandungan yang serupa dengan unsur penyusun tulang dan memiliki sifat bioaktif yang dapat menginisiasi pertumbuhan tulang. Penggunaan titanium berpori dipilih karena keberadaan pori dapat mengurangi modulus Young’s sehingga menghindari terjadinya fenomena shielding stress. Deposisi elektroforesis dipilih untuk mendeposisikan hidroksiapatit karena kelebihan elektroforesis yang mudah dikontrol, dapat dilakukan pada suhu ruang, dan dapat dilakukan pada geometri yang kompleks. Pada penelitian ini, variasi konsentrasi hidroksiapatit dan voltase deposisi yang digunakan diamati terhadap proses dan hasil pelapisan. Berat deposisi paling tinggi diperoleh pada konsentasi hidroksiapatit 0,2wt% untuk 11 V dan 0,4wt% untuk 13 V. Kekuatan adhesi akan berkurang seiring dengan kenaikan konsentrasi hidroksiapatit dan voltase deposisi yang digunakan.

---

Orthopedic implant development continues to be undertaken to obtain the best quality implant with an affordable price. Titanium is chosen considering the mechanical properties of titanium and its corrosion resistance. Surface modification needed to be done in order to address the bio-inert properties of titanium. Hydroxyapatite is selected as the coating material since it has similar content to the constituent element of human bone and has bioactive properties that can initiate bone growth. Porous titanium is used since its porosity can reduce the modulus Young's and avoid the occurrence of the shielding stress phenomenon. Electrophoretic deposition is chosen to deposit hydroxyapatite due to its advantages that can be easily controlled, can be performed at room temperature, and feasible for complex geometry. On this study, effect of hydroxyapatite concentration and voltage deposition was studied against the electrophoretic deposition process and the coating result. The highest deposition rate was obtained from 0.2wt% HA for 11 V and 0.4wt% HA for 13 V. Increase on hydroxyapatite concentration and voltage decrease the coating adhesion strength on substrate."

"Blok hidroksiapatit yang dibuat melalui metode sintering sulit teresorpsi di dalam tubuh karena memiliki kristalinitas yang tinggi. Blok hidroksiapatit dengan kristalinitas rendah dapat dibuat melalui reaksi disolusi presipitasi. Kalsium sulfat dihidrat memenuhi persyaratan sebagai prekursor reaksi disolusi presipitasi, yaitu biokompatibel dan secara termodinamik lebih stabil dibandingkan dengan hidroksiapatit. Penelitian ini bertujuan menghasilkan blok hidroksiapatit menggunakan prekursor blok CaSO4.2H2O dengan metode disolusi presipitasi. Spesimen dibuat dengan mencampurkan bubuk CaSO4.1/2H2O dan akuades dengan rasio akuades banding bubuk 0,5. Blok CaSO4.2H2O direndam di dalam larutan Na3PO4 0,5 mol/L dan dipanaskan pada suhu 80˚C selama 24 jam, 48 jam, dan 72 jam. Karakterisasi blok hidroksiapatit dilakukan dengan uji X-ray Diffraction (XRD), kemudian data yang didapatkan dianalisis menggunakan Rietveld Refinement (High Score Plus, PANalytical). Uji kekuatan tarik diametral (DTS) dilakukan untuk mengevaluasi kekuatan mekanik spesimen. Tidak terdapat fasa hidroksiapatit yang teridentifikasi pada seluruh kelompok spesimen. Fasa yang teridentifikasi pada kelompok yang direndam selama 24 jam adalah CaSO4.2H2O, CaSO4, dan Ca(OH)2. Sedangkan pada kelompok yang direndam selama 48 jam dan 72 jam, fasa yang teridentifikasi adalah CaSO4 dan Ca(OH)2. Berdasarkan uji statistik One-Way ANOVA dan Post-Hoc Tamhane (IBM SPSS 2.0), terdapat penurunan nilai DTS yang signifikan pada kelompok sebelum dan sesudah perendaman selama 24 jam, 48 jam, dan 72 jam. Penurunan nilai DTS juga signifikan antara kelompok yang direndam selama 24 jam dengan kelompok yang direndam selama 48 jam dan 72 jam. Namun, tidak terdapat perbedaan bermakna antara nilai DTS kelompok 48 jam dan 72 jam. Disimpulkan bahwa hidroksiapatit tidak terdeteksi pada kelompok spesimen CaSO4.2H2O yang direndam dalam larutan Na3PO4 0,5 mol/L selama 24 jam, 48 jam, dan 72 jam.

---

Sintered hydroxyapatite cannot be resorbed in the body due to its high crystallinity. Low crystalline hydroxyapatite can be fabricated through dissolution-precipitation reaction. Calcium sulfate dihydrate meets the requirements to be used as a precursor for dissolution-precipitation reaction, that is biocompatible and thermodynamically more stable than hydroxyapatite. The aim of this study was to produce hydroxyapatite block using CaSO4.2H2O based on dissolution precipitation method. Specimens were made from CaSO4.1/2H2O powder mixed with distilled water at a water-to-powder ratio of 0,5. The CaSO4.2H2O blocks were immersed in Na3PO4 0,5 mol/L solution at 80˚C for 24, 48, and 72 hours each. For characterization of the specimens, X-ray Diffraction (XRD) analysis was used and data obtained from the test was analyzed with Rietveld Refinement (High Score Plus, PANalytical). Diametral tensile strength (DTS) was used for mechanical strength evaluation. There was no hydroxyapatite phase identified in all groups of specimens. The phases identified in group with 24 hours immersion time were CaSO4.2H2O, CaSO4, and Ca(OH)2. Whereas in group with 48 and 72 hours immersion time, the phases identified were CaSO4, and Ca(OH)2. Based on statistical analysis using One Way Anova and Post-Hoc Tamhane tests (IBM SPSS 2.0), there was a significant decrease in DTS value between group of specimens before and after immersion for 24, 48, and 72 hours. The decrease in DTS value was also significant between group of specimens with 24 hours immersion time and groups of specimens with 48 hours and 72 hours immersion time. But, the difference between group of specimens with 48 hours and 72 hours immersion time was not significant. It was concluded that there was no hydroxyapatite phase identified in groups of specimens immersed in Na3PO4 0,5 mol/L solution at 80˚C for 24, 48, and 72 hours."