Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPendahuluan: Pencarian implan berbahan biomaterial yang dapat diserap tubuh dengan baik terus berlanjut. Biomaterial untuk implan orthopaedi biodegradabel harus memenuhi kriteria tertentu, seperti waktu degradasi yang harus parallel dengan lini masa fisiologis penyembuhan tulang normal. Magnesium adalah mikronutrien tubuh alami sekaligus metal biodegradabel yang mempunyai sifat biomekanika menyerupai tulang. Akan tetapi, waktu degradasi metal ini sangatlah singkat dan menghasilkan produk korosi gas H2 serta sifat alkali. Karbonat apatit merupakan apatit biologis yang mempunyai osteokonduktivitas yang baik dan penyembuhan tulang tanpa jaringan fibrotik. Pencampuran magnesium dengan karbonat apatit diharapkan dapat menciptakan material biodegradabel yang dapat dipakai sebagai material dasar implant orthopaedi biodegradabel.Metode: Kami memfabrikasi specimen komposit magnesium dan karbonat apatit dengan kadar yang bervariasi menggunakan metode metalurgi bubuk, milling time bervariasi 3, 5 dan 7 jam pada 200 RPM, kompaksi pada suhu 300°C dan tekanan 265 MPa, sintering pada 550°C, waktu tahan 1 jam, laju panas 5°C/menit, atmosfir ruangan biasa untuk membuat spesimen uji berbentuk silinder dan miniplate. Spesimen tersebut kemudian dilakukan uji biomekanika, biotoksisitas MTT dan kontak langsung, serta korosi.Hasil: Kami dapat memfabrikasi komposit magnesium dan karbonat apatit dengan densitas yang sama dengan tulang manusia. Spesimen komposit magnesium dengan 10% karbonat apatit memiliki biokompatibilitas yang cukup baik. Walaupun, ketahanan tekanan, ketahanan regangan, modulus elastisitas fleksural dan ketahanan korosi spesimen tersebut masih rendah dibandingkan dengan tulang manusia. Paparan terhadap material komposit ini membuat lingkungan sekitar material menjadi bersifat alkali.Diskusi: Konsolidasi antar partikel dan ukuran partikel masih kurang baik karena terbentuknya pori mikrostruktural, yang kemungkinan disebabkan oleh lapisan Mg(OH)2 dan proses oksidasi saat sintering. Hal ini menyebabkan sifat biomekanik yang rendah dan laju korosi yang tinggi. Penggunaan uji berbasis reduksi tetrazolium dapat memberikan hasil false positive, disebabkan sifat produk korosi magnesium yang bersifat reduktan. Kondisi alkali yang disebabkan material ini dapat bermanfaat bagi penyembuhan tulang dan luka. Komposit logam magnesium dan biokeramik karbonat apatit mempunyai potensi yang besar untuk menjadi material dasar implan orthopaedi biodegradabel. Modifikasi teknik fabrikasi perlu dilakukan untuk bisa meningkatkan konsolidasi antar partikel, mengecilkan ukuran partikel, meningkatkan kekuatan biomekanika, mengurangi produk korosi, serta menurunkan laju degradasi.

---

ABSTRACTIntroduction. The search for biodegradable orthopaedic implant is on the rally. Biomaterial for orthopaedic implant must fulfill some criteria, especially the degradation rate must be paralleled with normal bone healing timeline. Magnesium is a natural micronutrient as well as biodegradable metal with biomechanical characteristics close to that of bone. However, the degradation rate of this metal is very high and releasing H2 gas by-product as well as alkali environment. Carbonate apatite is a biological apatite which has good osteoconductivity and allow bone healing without fibrotic tissue. Fabrication of magnesium and carbonate apatite composite is expected able to produce a new biodegradable biomaterial that can be used as the base material of biodegradable orthopaedic implant.Methods. We fabricated magnesium composite specimens containing various content of carbonate apatite by powder metallurgy, various milling time (3, 5, 7 hours) at 200 RPM, warm compaction at 300°C and pressure of 265 MPa, sintering at 550°C, holding time of 1 hour, heating rate of 5°C/minutes and room atmosphere cooling. Biomechanical tests, biotoxicity tests (MTT assay and direct contact), and corrosion test were conducted.Results. We were able to fabricate magnesium-carbonate apatite composites with good density that is comparable with human bone. Magnesium composite with 10% content of carbonate apatite had good biocompatibility. Although, its flexural stress, flexural strain, flexural elasticity modulus and corrosion resistance were lower than human bone. Additionally, exposure to this material also turn the surrounding environment into alkali.Discussion: Interparticle consolidation and grain size were dissatisfactory due to microstructural pores that are possibly formed by Mg(OH)2 layer and oxidation process during sintering. These characteristics affect the low biomechanical properties and high corrosion rate. Additionally, the use of tetrazolium-based assay (MTT) may give a false positive result, as the magnesium corrosion products are reducing agent. Meanwhile, alkali condition caused by the material corrosion by-product might be beneficial for bone healing and wound healing process. Magnesium and carbonate apatite composite has enormous potential to be used as the orthopaedic biodegradable material. Modification on fabrication parameters need to be done in order to improve the interparticle consolidation, refining the grain size, improve biomechanical strength, reduce corrosion products, as well as improve the degradation rate."

"Dalam penelitian ini, dibahas mengenai perilaku korosi dari biomaterial mampu luruh berbasis seng sebagai implan ortopedik yang dipadukan dengan zirkonium sebesar 0,5%, 1%, dan 2%. Metode potensiodinamik polarisasi dilakukan untuk mengamati ketahanan dan laju korosi dari paduan Zn-xZr dalam larutan Kokubo simulated body fluid. Hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan zirkonium sebesar 0,5% dan 1% menurunkan laju korosi dari paduan seng, sedangkan penambahan sebesar 2% akan meningkatkan laju korosi dikarenakan terbentuknya presipitat di dalam paduan. Adanya daerah pasivasi pada kurva polarisasi paduan Zn-xZr menunjukkan terbentuknya lapisan pelindung pada permukaan paduan yang dapat menurunkan laju korosi dan membuktikan kemampuan mampu luruh dari paduan Zn-xZr. Dari hasil pengujian tersebut, paduan Zn-1Zr memiliki ketahanan korosi yang lebih baik dibandingkan dua paduan lainnya. Ketahanan korosi yang baik ini dibuktikan dengan nilai OCP dan laju korosi yang berada di antara paduan Zn-0,5Zr dan Zn-2Zr sebesar 0,016 mm/year. Paduan Zn-1Zr juga memiliki daerah pasivssi yang kecil sehingga dengan laju korosi yang relatif rendah maka Zn-1Zr akan mampu luruh pada rentang waktu yang sesuai dalam proses penyembuhan tulang. Secara umum, paduan Zn-xZr memiliki laju korosi yang berada di antara laju korosi paduan besi dan paduan magnesium dan masih jauh berada di bawah batas maksimal laju korosi untuk implan biomaterial mampu luruh sebesar 0,4 mm/year sehingga paduan Zn-xZr tersebut dapat digunakan sebagai biomaterial implan mampu luruh.

---

In this work, corrosion behaviour of zinc-based alloys with addition of 0,5%, 1%, and 2% of zirconium for biodegradable material as orthopedic implant were investigated. The potentiodynamic polarization method is carried out to determine the corrosion resistance and corrosion rate of each composition in order to observe the effect of zirconium addition in a Kokubo simulated body fluid solution. The test result showed the addition of 0,5% and 1% of zirconium would decrease the corrosion rate of zinc-based alloys whereas the 2% addition would increase the rate due to the formation of Zr-rich precipitates inside the alloys. The passivation zone on the polarization curve showed the formation of the protected thin layer on the surface of the alloys which caused the corrosion rate to decrease and the layer therefore confirmed the degradable ability of the Zn-xZr alloys. From the test, Zn-1Zr alloy was seen to have the better corrosion resistance than the other two by its OCP value and corrosion rate which was in between of Zn-0,5Zr and Zn-2Zr alloys in the rate of 0,016 mm/year. The Zn-1Zr alloy also had the smallest passivation zone so when combined with its relatively low corrosion rate, Zn-1Zr would be able to degrade in the suitable range for the bone to heal and grow. In general, the corrosion rates of Zn-xZr alloys were higher than Fe-based alloys and lower than Mg-based alloys. Also, the corrosion rates were much lower than the maximum."

"Magnesium telah dikembangkan sebagai material untuk implan tulang yang mampu luruh karena memiliki kemiripan nilai modulus elastisitas dengan tulang. Namun magnesium memiliki ketahanan korosi dan kekuatan yang terlalu rendah. Pada penelitian kali ini, ditambahkan gadolinium untuk meningkatkan ketahanan korosinya, dan dilakukan pencanaian untuk meningkatkan kekuatannya karena penghalusan butir. Pencanaian dingin menghasilkan butir yang halus. Namun, karena magnesium memiliki sifat yang mampu membentuk yang buruk, maka dilakukan canai hangat dengan suhu 247-375. Karakterisasi dilakukan menggunakan Mikroskop Optik, Scanning Electron Microscope (SEM) dan Energy Dispersive Spectrometry (EDS). Mekanisme korosi Mg-Gd diamati menggunakan pengujian Polarisasi dan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dalam larutan SBF Kokubo untuk mensimulasi kondisi tubuh. Hasil pengujian polarisasi menyatakan bahwa sampel pencanaian menyilang memiliki nilai E yang tinggi dengan 0,15 dan -0,048 V sehingga menjadi sampel yang paling sulit untuk mengalami reaksi korosi. Hal ini disebabkan oleh lebih meratanya persebaran Gd pada pencanaian menyilang. Namun pengujian EIS menyatakan sampel pencanaian searah memiliki nilai tahanan lapisan pasif yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh ukuran butir pencanaian searah cenderung lebih kecil, yang menyebabkan ruang tegangan kompresi sehingga lapisan pasif yang terbentuk lebih kuat dengan 116 dan 126. Pembentukan gas Hidrogen juga diamati menggunakan pengujian Imersi."

"Sifat biokompatibilitas dan karakteristik Magnesium yang sesuai dengan tulang manusia meningkatkan penelitian pada Magnesium dan paduannya untuk aplikasi klinis khususnya implant mampu luruh. Laju pembentukan hidrogen dan degradasi yang terlalu cepat menghambat aplikasi Magnesiun sebagai implan secara lebih luas. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan memahami pengaruh dari berbagai kondisi deformasi berupa canai panas terhadap perilaku korosi dari AZ31B di dalam Simulated Body Fluid. Canai panas pada suhu 35oC dan 450oC dengan reduksi 20% dan 50% kepada paduan AZ31B. Paduan AZ31B yang sudah di canai kemudian diamati menggunakan metalografi, uji keras, XRD, SEM, dan ICP-MS. Terjadi perubahan mikrostruktur berupa grain refinement dan peningkatan nilai kekerasan pada AZ31B setelah dicanai. Pengujian imersi selama 14 hari serta pengujian polarisasi dilakukan untuk mengamati perilaku korosi secara in vitro dari paduan sebelum dan sudah di canai panas. Terjadi penurunan laju korosi pada sampel yang mengalami canai panas jika dibandingkan dengan paduan AZ31B as received. Perubahan tersebut ditunjukkan dengan evolusi hidrogen lebih sedikit, massa yang hilang lebih sedikit, dan Icorr semakin negatif. Dapat disimpulkan bahwa perlakuan canai panas pada paduan AZ31B meningkatkan ketahanan korosi nya sehingga menunjukkan potensial yang baik untuk aplikasi implan mampu luruh.

---

Magnesium’s biocompatibility and similar characteristics to human bones have increased interest in the research of Magnesium and its alloys for clinical application mainly as biodegradable implants. Rapid hydrogen formation and degradation rate have hindered Magnesium to be applied widely as an implant. This research is done in order to understand the affect of various conditions of deformation like hot rolling to the corrosion behavior of AZ31B in Simulated Body Fluid. Hot rolling done in 350oC and 450oC with a 20% and 50% reduction is done to the AZ31B alloy. The AZ31B alloy that have been hot rolled was observed with metallographic examinations, Vickers Hardness test, XRD, SEM, and ICP-MS. A change in the alloy’s microstructure due to grain refinement and increase in hardness was observed after hot rolling. A 14 day immersion test and polarization was performed to evaluate the in vitro corrosion properties of the AZ31B alloy before and after hot rolling. A decrease in the deformed alloy’s corrosion rate was observed compared to the as received AZ31B. This change is demonstrated with less hydrogen gas evolved, reduced weight loss, and a more negative Icorr. From these results we can conclude that the hot rolling that was done to the AZ31B alloy increased its corrosion resistance and therefore showed great potential for it’s application as biodegradable implants."