Dewi, Marzika Aulia (2023) Analisis Pengaruh Rasio Hidroksiapatit Dan Catgut Fiber Pada Poly(Lactic Acid)/Hidroksiapatit/Catgut Terhadap Sifat Mekanik, Morfologi, Dan Biodegradasi Untuk Aplikasi Bone Plate. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 02511940000034-Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
02511940000034-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (5MB) | Request a copy |
Abstract
Logam stainless steel merupakan material yang paling populer untuk implan struktural, namun penggunaannya dalam bidang medis memiliki beberapa kelemahan seperti kompatibilitasnya yang rendah dengan jaringan tulang sehingga dapat menyebabkan korosi oleh cairan tubuh, serta modulus elastisitas yang berbeda jauh dengan jaringan tulang manusia. Oleh karena itu, diperlukan implan tulang yang terbuat dari material yang memiliki sifat mekanik menyerupai tulang, biokompatibel, biodegradable, dan bioactive. Poly(lactic acid)(PLA) memiliki sifat biodegradable dan performa biokompatibilitas yang baik. Di sisi lain, PLA menunjukkan aktivitas biologis yang rendah. Kombinasi PLA dengan filler hidroksiapatit (HAp) mampu meningkatkan performa bioactive. Hidroksiapatit bersifat bioactive, biocompatible, dan osteokonduktif sehingga dapat menyatu dengan tulang dan mempercepat regenerasi tulang. Serat alami berupa suture Catgut juga digunakan sebagai filler untuk meningkatkan kekuatan mekanik. Tujuan dari penelitian ini adalah membuat komposit PLA/HAp/Catgut untuk menganalisis pengaruh rasio komposisi filler hidroksiapatit dan Catgut fiber terhadap sifat mekanik, morfologi, dan biodegradasi untuk aplikasi bone plate. Rasio matriks dan filler adalah 80:20. Variasi rasio filler HAp:Catgut diantaranya 10:10, 5:15, 3:17, dan tanpa penambahan Catgut sebagai variabel kontrol. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi persentase hidroksiapatit maka kekuatan tekan semakin rendah dibuktikan pada variasi kontrol PLA:HAp 80:20 yang memiliki nilai compressive strength terrendah yaitu 28.96 ±5.95 MPa. Penambahan Catgut fiber dengan Vf>Vcrit (Vcrit=14%) dapat meningkatkan kekuatan tekan secara signifikan yaitu pada variasi PLA:HAp:Catgut 80:5:15 dan 80:3:17 nilai compressive strength meningkat sebesar 40.6% dan 52.6% dari variasi kontrol. Variasi komposisi hidroksiapatit dan Catgut fiber tidak berpengaruh secara signifikan terhadap morfologi PLA/HAp/Catgut. Ikatan antarmuka PLA/HAp/Catgut terlihat kurang bagus pada mikrografi SEM, sehingga diperlukan modifikasi permukaan dengan coupling agent untuk memperkuat ikatan antarmuka PLA/HAp/Catgut. Penambahan persentase hidroksiapatit meningkatkan degradasi dari poly(lactic acid), ketika ditambahkan Catgut seiring dengan berkurangnya persentase hidroksiapatit maka degradasi menjadi semakin lambat. Variasi komposisi PLA/HAp/Catgut 80:5:15 merupakan variasi spesimen yang optimal dan mendekati properties tulang cancellous, dengan compressive strength sebesar 40.72 ±5.31 MPa, serta degradation time selama 30.7 bulan
========================================================================================================================================
Stainless steel metal is the most popular material for structural implants, but its use in the medical field has several drawbacks such as its low compatibility with bone tissue which can cause corrosion by body fluids, and the modulus of elasticity which differs greatly from human bone tissue. Therefore, bone implants are needed which are made of materials that have mechanical properties resembling bone, are biocompatible, biodegradable, and bioactive. Poly(lactic acid)(PLA) has biodegradable properties and good biocompatibility performance. On the other hand, PLA shows low biological activity. The combination of PLA with hydroxyapatite (HAp) filler can improve bioactive performance. Hydroxyapatite is bioactive, biocompatible, and osteoconductive so that it can blend with bone and accelerate bone regeneration. Natural fibers in the form of catgut sutures are also used as fillers to increase mechanical strength. The purpose of this study was to make PLA/HAp/Catgut composites to analyze the effect of the composition ratio of hydroxyapatite filler and Catgut fiber on mechanical properties, morphology and biodegradation for bone plate applications. The matrix and filler ratio is 80:20. Variations in the HAp:Catgut filler ratio include 10:10, 5:15, 3:17, and without the addition of Catgut as a control variable. The results showed that the higher the percentage of hydroxyapatite, the lower the compressive strength, as evidenced by the control variation PLA: HAp 80:20 which had the lowest compressive strength value of 28.96 ± 5.95 MPa. The addition of Catgut fiber with Vf>Vcrit (Vcrit=14%) can significantly increase the compressive strength, namely in the PLA:HAp:Catgut 80:5:15 and 80:3:17 variations the compressive strength values increase by 40.6% and 52.6% of the variations control. The variations in the composition of hydroxyapatite and Catgut fiber did not significantly affect the morphology of PLA/HAp/Catgut. The PLA/HAp/Catgut interface bonds do not look good on SEM micrographs, so surface modification with a coupling agent is needed to strengthen the PLA/HAp/Catgut interface bonds. The addition of the percentage of hydroxyapatite increases the degradation of poly(lactic acid), when catgut is added as the percentage of hydroxyapatite decreases, the degradation becomes slower. The composition variation of PLA/HAp/Catgut 80:5:15 is the optimum specimen variation and close to the properties of cancellous bone, with a compressive strength of 40.72 ±5.31 MPa, and a degradation time of 30.7 months
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Additional Information: | RSMt 612.75 Dew a-1 2023 |
| Uncontrolled Keywords: | Bone, Bone Plate, Catgut, Hydroxyapatite, Poly(Lactic Acid), Bone Plate, Catgut, Hidroksiapatit, Poly(Lactic Acid), Tulang. |
| Subjects: | T Technology > T Technology (General) > TA404 Materials--Biodegradation |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Marzika Aulia Dewi |
| Date Deposited: | 06 Feb 2023 06:34 |
| Last Modified: | 24 Aug 2023 04:05 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/96298 |
Actions (login required)
 |
View Item |