Sintesis dan Pencirian Fluorapatit-Tembaga(II) Oksida dengan Metode Sol-Gel sebagai Biomaterial Antibakteri

Abstract

Fluorapatit (FAp) merupakan salah satu material kalsium fosfat yang berpotensi sebagai material antibakteri untuk pelapis implan gigi. Penelitian ini bertujuan menyintesis FAp pada tiga suhu pemasiran (600, 800, dan 1000 °C), tembaga(II) oksida (CuO), dan fluorapatit-tembaga(II) oksida (FAp-CuO) dengan metode sol-gel, serta menguji sifat antibakteri produk sintesis. Sintesis FAp melalui metode sol-gel telah berhasil dilakukan dan produk terbaik diperoleh pada suhu pemasiran 1000 °C (FAp 1000) berdasarkan nilai kristalinitasnya sebesar 90%. Hasil pencirian menggunakan difraktometer sinar-X (XRD), spektrometer inframerah transformasi Fourier, dan mikroskop elektron payaran-spektroskopi dispersif energi mengonfirmasi bahwa FAp 1000 merupakan fase dominan dengan nilai nisbah Ca/P dan P/F berturut-turut sebesar 1,84 dan 4,67. Produk CuO yang diperoleh juga merupakan fase dominan berdasarkan pola XRD. Penggantian ion Ca2+ oleh ion Cu2+ pada FAp-CuO terbukti mampu menurunkan nilai rerata ukuran kristal, kristalinitas, dan nisbah Ca/P. Tiga sampel uji (FAp, CuO, dan FAp-CuO) memiliki sifat antibakteri yang lemah terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan rerata diameter zona hambat terbesar pada FAp-CuO, berturut-turut 0,243 dan 1,397 mm.

Fluorapatite (FAp) is one of the calcium phosphate compounds that can be used as an antibacterial material for covering dental implants. This study aims to synthesize FAp at three sintering temperatures (600, 800, and 1000 °C), copper(II) oxide (CuO), and fluorapatite-copper(II) oxide (FAp-CuO) by sol-gel method, as well as test the antibacterial properties of synthetic products. Synthesis of FAp via the sol-gel process has been successfully carried out, and the best product is obtained at a sintering temperature of 1000 °C (FAp 1000) based on its crystallinity value of 90%. The characterization results using an X-ray diffractometer (XRD), Fourier-transform infrared spectrometer, and scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy confirmed that FAp 1000 was the dominant phase with Ca/P and P/F ratio values of 1,84 and 4,67; respectively. The CuO product formed is also the dominating phase according to the XRD pattern. Substituting Ca2+ ions with Cu2+ ions in FAp-CuO reduced the average crystal size, crystallinity, and Ca/P ratio. Three test samples (FAp, CuO, and FAp-CuO) had weak antibacterial properties against Staphylococcus aureus and Escherichia coli, with the largest average inhibitory zone diameter in FAp-CuO; 0,243 and 1,397 mm; respectively.