Ti-6Al-4V Terlapis Hidroksiapatit-Gelatin menggunakan Metode Dip-Coating Termodifikasi sebagai Implan Tulang

Abstract

Titanium dan paduannya telah digunakan secara luas sebagai implan tulang. Akan tetapi, logam memiliki sifat adhesi yang buruk dan ketahanan korosi yang rendah sehingga diperlukan suatu pelapisan dengan material biokompatibel seperti hidroksiapatit (HAp). HAp yang akan dilapiskan pada logam harus memiliki ukuran pori yang kecil sehingga perlu dikompositkan dengan gelatin terlebih dahulu untuk menurunkan ukuran porinya. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah melapiskan HAp-gelatin pada paduan logam Ti-6Al-4V menggunakan metode dip-coating termodifikasi dan mencirikannya. Komposit HAp-gelatin 30% yang disintesis dengan metode in-situ dapat disalutkan pada paduan logam Ti-6Al-4V dengan metode dip-coating termodifikasi, yaitu dengan perendaman selama satu pekan. Sebelum dilapiskan logam Ti-6Al-4V dipotong menjadi kepingan bulat berdiameter 1.3 cm dengan tebal 3 mm. Kemudian logam dihaluskan, dicuci dengan etanol lalu akuades. Setelah itu, logam direndam dalam larutan NaOH yang diikuti dengan pembilasan dengan akuades. Implan Ti-6Al-4V-HAp-gelatin yang dihasilkan memiliki sifat ketahanan korosi yang lebih baik daripada logam Ti-6Al-4V yang tidak dilapis karena laju korosinya menurun dari 0.4152 mpy menjadi 0.2369 mpy. Ti-6Al-4VHAp- gelatin memiliki kekuatan mekanik yang baik karena hanya mengalami penurunan kekerasan sebesar 0.67% setelah dilapis. Implan juga dapat merangsang mineralisasi pada tulang melalui pelepasan ion Ca2+ dan terjadi pengendapan terlihat dari penurunan konsentrasi ion terlarutnya hingga 98.65%. Namun, Ti-6Al-4V-HAp-gelatin bersifat toksik di dalam sel endotel pada pengujian secara in-vitro. Hal ini disebabkan terlepasnya lapisan komposit HApgelatin yang menyebabkan sel endotel tertindih dan mengakibatkan kematian sel hingga 94.87%. Hasil analisis pola difraksi sinar-X pada Ti-6Al-4V-HAp-gelatin menunjukkan fase HAp dan Ti. Analisis spektrum inframerah menunjukkan keberadaan gugus fungsi hidroksil dan fosfat yang berasal dari HAp, karbonil dari gelatin, dan gugus karbonat yang berasal dari CaCO3 yang masih tersisa dalam sampel. Pemindaian elektron memperlihatkan morfologi Ti-6Al-4V-HAp-gelatin berbentuk granula-granula dan ukurannya beragam karena fasenya yang amorf. Sebagai saran, perlu diuji lebih lanjut metode pelapisan HAp-gelatin pada logam Ti-6Al-4V yang dapat menghasilkan penempelan yang lebih baik.