Analisis kuantitatif, kekerasan dan pengaruh termal pada mineral tulang manusia

Abstract

Rekonstruksi menggunakan biomaterial sintetik merupakan salah satu upaya mengembalikan fungsi tubuh yang hilang. Rekonstruksi ini juga dapat digunakan untuk implantasi tulang. Biomaterial yang baik untuk implantasi tulang harus bersifat bioaktif, sesuai dengan fisiologis, biokompatibiliti, mudah didapat dan tidak mengandung racun. Karakter biomaterial harus sesuai dengan karakter tulang dalam tubuh. Dalam penelitian ini dipelajari komposisi, kekerasan dan pengaruh termal pada mineral tulang. Tulang yang digunakan yaitu berdasarkan golongan usia anak-anak, remaja, dewasa dan lansia. Jenis tulang yang digunakan yaitu iga, paha, tibia dan kepala. Jumlah mineral tulang yang terkandung dalam setiap sampel bervariasi, tergantung pada usia, jenis tulang dan jenis kelamin. Mineral tulang meningkat sampai usia remaja kemudian menurun sampai lansia. Mineral tulang padat lebih tinggi dari tulang jala. Mineral tulang laki-laki lebih banyak dibandingkan tulang perempuan. Mayoritas unsur yang terkandung dalam mineral tulang yaitu Ca dan P. Unsur lain yang dianalisis Mg, Na dan K hadir dengan kadar yang kecil. Ca/P sampel memiliki nilai yang lebih besar dari HAp menunjukan adanya subtitusi gugus PO43-. Gugus yang dapat mensubtitusi PO43- yaitu CO32-, sehingga dapat diketahui tulang mengandung karbonat. Karbonat yang dikandung tulang sekitar 2%. Karakter lain yang diketahui yaitu tingkat kekerasan, tulang iga memiliki nilai kekerasan yang lebih rendah dari tulang tibia dan kepala. Nilai kekerasan sebanding dengan jumlah mineral tulang. Senyawa mineral tulang yang didapatkan bersifat amorf dan berbentuk apatit karbonat. Sampel mengalami pengkristalan saat dipanaskan. Semakin lanjut usia dekomposisi massa tulang akan semakin tinggi saat proses pengkristalan. Dekomposisi terjadi juga pada suhu 60oC - 165oC sebesar 2,26% (b/b) disebabkan adanya eliminasi H2O dan pada suhu 687,79oC-907,70oC disebabkan pada suhu tersebut terjadi pembebasan karbonat atau eliminasi CO3 menjadi gas karbon dioksida (CO2). Massa yang hilang saat eliminasi CO3 yaitu rata-rata 2,11% (b/b).