Sintesis Hidroksiapatit Tersubstitusi Silikon : Pengaruh Iradiasi Gelombang Mikro dan Ablasi Laser Media Cair

Abstract

Hidroksiapatit adalah material implan tulang yang telah digunakan secara luas. Integrasi hidroksiapatit terhadap tulang tergolong rendah sehingga perlu adanya substitusi ion, salah satu ion yang dapat mensubstitusi hidroksiapatit adalah ion silikat. Silikat mengandung unsur silikon yang berguna dalam proses kalsifikasi tulang. Proses sintesis hidroksiapatit dapat dilakukan menggunakan metode presipitasi yaitu metode yang dilakukan dengan mereaksikan larutan sehingga diperoleh padatan pada hasil akhirnya. Penggunaan iradiasi gelombang mikro pada proses sintesis bertujuan untuk mempersingkat waktu sintesis. Sumber kalsium diperoleh dari cangkang telur bebek, sumber fosfat diperoleh dari asam fosfat sedangkan sumber silikon diperoleh dari tetraethyl orthosilicate (TEOS). Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh penambahan silikon terhadap struktur hidroksiapatit, pengaruh perlakuan iradiasi gelombang mikro serta ablasi laser dalam media cair. Analisis XRD menunjukkan bahwa kalsinasi cangkang telur bebek menghasilkan kalsium oksida dengan kandungan kalsium sebesar 46.11%. Hasil sintesis hidroksiapatit tersubstitusi silikon menunjukkan fasa yang terbentuk adalah hidroksiapatit dengan intensitas yang rendah serta muncul fasa sekunder berupa kalsium hidroksida. Sampel yang memiliki nilai parameter kisi mendekati parameter kisi pada tulang adalah sampel C3 yang merupakan sampel hasil presipitasi dibantu dengan iradiasi gelombang mikro serta memiliki kandungan TEOS sebesar 0.8wt%. Hasil FTIR menunjukkan bahwa terdapat gugus hidroksil, karbonat, serta fosfat pada setiap sampel. Gugus silikat muncul pada sampel C4 (hidroksiapatit tersubstitusi silikon 1.2wt%). Hasil SEM menunjukkan bahwa morfologi sampel hidroksiapatit serta hidroksiapatit tersubstitusi silikon berbentuk granula. Pengaruh kehadiran silikon yaitu memperkecil ukuran hidroksiapatit dibuktikan dengan hasil uji PSA. Perlakuan ablasi laser dilakukan dengan membuat suspensi bubuk hidroksiapatit tersubstitusi silikon didalam media cair berupa larutan SHMP (sodium hexametaphosphate). Pengaruh perlakuan ablasi laser dalam media cair adalah menurunkan ukuran partikel hidroksiapatit tersubstitusi silikon serta mempersempit rentang distribusi ukurannya. Rata-rata ukuran patikel sampel C4 (tanpa perlakuan ablasi laser) adalah 104.43 nm sedangkan rata-rata ukuran partikel sampel D4 (diberi perlakuan ablasi laser) adalah 33.01 nm. Penurunan ukuran partikel dapat terjadi karena laser femtosekon memiliki intensitas yang cukup tinggi untuk menginduksi terjadinya ionisasi multifoton sehingga akan menyebabkan terjadinya fragmentasi pada sampel.