Material restorasi resin komposit telah menjadi pilihan utama dalam kedokteran gigi karena kemampuannya untuk menghasilkan restorasi sewarna gigi dengan sifat mekanik yang baik. Namun, sejumlah tantangan tetap ada seperti penyusutan polimerisasi (polymerization shrinkage), kebocoran mikro (micro-leakage), serta retensi bakteri yang dapat menyebabkan karies sekunder. Penelitian di bidang material terus berupaya mengatasi kelemahan tersebut dengan memodifikasi komposisi resin dan filler-nya. Salah satu inovasi terkini yang dilakukan oleh mahasiswa FKG UGM, Dwi Aji Nugroho dengan bimbingan Prof. Dr. drg. Widjijono, S.U. , Prof. Dr. rer. nat. Nuryono, M.S. dan Prof. drh. Widya Asmara, S.U., Ph.D. adalah pemanfaatan serat nano (nano-fiber) sebagai bahan pengisi (filler) dalam resin komposit. Dalam penelitian yang dikutip, kombinasi filler nano sisal (“nanosisal”) digunakan sebagai pengisi alternatif untuk meningkatkan sifat mekanis dan mikrobiologis resin komposit.
Karakteristik Serat Nano dalam Resin Komposit
1. Definisi dan Manfaat
Serat nano dalam konteks ini merujuk pada partikel atau serat dengan ukuran dalam skala nanometer yang digunakan sebagai filler dalam matriks resin. Filler nano memiliki beberapa keunggulan:
- Ukuran partikel yang sangat kecil memungkinkan distribusi yang lebih merata dalam matriks resin, mengurangi jarak antar partikel filler dan mengoptimalkan interaksi matriks-filler.
- Permukaan yang lebih luas per unit massa filler memberikan area adhesi yang lebih besar dan potensi coupling agent yang lebih efektif.
- Dengan filler serat nano, diharapkan penyusutan polimerisasi dapat diminimalkan, permeabilitas air dan pigmen dapat dikurangi, serta daya tahan terhadap retensi bakteri dapat meningkat.
2. Implementasi dalam Penelitian “Nanosisal”
Penelitian yang dikutip membuat resin komposit dengan filler serat sisal yang diolah menjadi ukuran nano—disebut “nanosisal”. Penelitian tersebut melaporkan:
- Persentase shrinkage volume yang berbeda: kelompok nanosisal komposit memiliki shrinkage sekitar 9,407 ± 1,899% dan nanosisal dengan coupling agent (diglycidyl ether bisphenol) sekitar 7,107 ± 1,742% dibandingkan kontrol komposit nanofiller konvensional (~14,257 ± 0,863%).
- Kekuatan fleksural, kekerasan mikro, dan penyerapan air juga diuji, serta jumlah perlekatan bakteri Streptococcus mutans. Hasil menunjukkan bahwa penggunaan nanosisal dengan coupling agent menurunkan perlekatan bakteri secara signifikan.
Hasil tersebut mengindikasikan bahwa penggunaan serat nano sebagai filler berpotensi meningkatkan kinerja mekanis dan mengurangi risiko mikrobiologis pada restorasi resin komposit.
Tantangan dan Pertimbangan Klinis
Walaupun penggunaan serat nano dalam resin komposit menawarkan banyak keuntungan, beberapa tantangan tetap perlu diperhatikan:
- Dispersion dan aglomerasi filler: Ukuran nano menjanjikan, tetapi partikel nano cenderung mengagglomerasi jika tidak diproses dengan baik, yang dapat menyebabkan titik lemah dalam material.
- Interaksi matriks-filler: Diperlukan coupling agent yang efektif untuk memastikan adhesi filler nano ke matriks resin sehingga kekuatan mekanik optimal dan sifat mikrobiologis dapat terfasilitasi.
- Stabilitas jangka panjang: Efek pengurangan shrinkage dan penurunan retensi bakteri masih memerlukan uji jangka panjang di kondisi mulut nyata, termasuk evaluasi keausan, perubahan warna, dan stabilitas margin restorasi.
- Biokompatibilitas dan keamanan: Penggunaan serat alami atau nano-filler baru harus melewati uji keamanan dan kelayakan klinis sebelum digunakan secara luas.
Implikasi Klinis dan Prospek Masa Depan
Adopsi resin komposit dengan serat nano sebagai filler dapat membawa efek klinis berikut:
- Restorasi dengan shrinkage lebih rendah → mengurangi risiko kebocoran mikro dan karies sekunder.
- Permukaan restorasi yang lebih halus dan estetis karena distribusi partikel nano → tampilan restorasi yang lebih alami dan polesan yang lebih baik.
- Potensi anti-mikrobiologis karena retensi bakteri pada permukaan filler yang dimodifikasi, membantu meningkatkan kesehatan jaringan sekitar restorasi.
- Peluang material restorasi generasi baru yang lebih ramah lingkungan, terutama jika filler berbahan alami seperti sisal digunakan sebagai alternatif filler anorganik berbahan kaca.
Untuk masa depan, integrasi serat nano dengan teknologi digital (CAD/CAM), nanoteknologi aktif (misalnya filler yang melepaskan ion anti-karies), serta riset klinis jangka panjang akan mengukuhkan posisi material ini sebagai standar baru restorasi estetis.
***
Penggunaan serat nano dalam resin komposit merupakan langkah inovatif yang menjanjikan untuk meningkatkan performa restorasi gigi—baik secara mekanis maupun mikrobiologis. Berdasarkan penelitian yang dikutip, filler nano sisal (“nanosisal”) menunjukkan potensi untuk menurunkan shrinkage, menurunkan retensi bakteri, dan meningkatkan kekuatan fleksural dibandingkan material kontrol. Meskipun masih banyak faktor yang perlu diteliti lebih lanjut, terutama dalam kondisi klinis nyata, perkembangan ini membuka jalan menuju restorasi yang lebih tahan lama, estetis, dan sehat untuk pasien.
Referensi
DWI AJI NUGROHO, Prof. Dr. drg. Widjijono, S.U.; Prof.Dr.rer.nat.Nuryono, M.S.; Prof.drh.Widya Asmara, S.U., Ph.D. , “Pembuatan Material Tumpatan Resin Komposit Dengan Nanosisal sebagai Bahan Pengisi (Filler) (Kajian Mekanis dan Mikrobiologis)”, https://etd.repository.ugm.ac.id/penelitian/detail/177693
Penulis: Rizky B. Hendrawan | Foto: Freepik
