Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPenanganan kasus fraktur khususnya pada rahang manusia ( maxilla; rahang atas, mandibula; rahang bawah ) menggunakan alat fiksasi berupa miniplate. Secara komersil titanium merupakan material yang digunakan sebagai material miniplate karena biokompabilitas tinggi terhadap tubuh dan mechanical properties yang tinggi. Tetapi titanium kurang cocok dikarenakan young modulus yang tidak sesuai dengan tulang ( kemungkinan gagal fiksasi ) dan tidak bersifat biodegradeable. Material pengganti yang sudah sering diteliti adalah magnesium karena bersifat biodegradeable dan memiliki mechanical properties yang menyerupai tulang. Tetapi laju korosi magnesium sangat tinggi, sehingga perlu diberi perlakuan tambahan agar penyembuhan fraktur optimal. Penelitian ini berfokus pada komposit berbasis magnesium sebagai upaya mengurangi laju korosi dengan menambahkan karbonat apatit saat proses pembuatan dengan teknik powder metallurgy sebanyak 5%, 10%, dan 15%. Untuk mengetahui mechanical properties dari komposit dilakukan uji tarik dan uji bending dengan metodologi yang sesuai ASTM E8 ( tensile ) dan ASTM E290 ( bending ), dan data diolah untuk mendapat mechanical properties yang sesuai ASTM F67 ( tensile ) dan ASTM F382 ( bending ). Hasil pengujian membuktikan peningkatan mechanical properties dari magnesium murni, dengan kadar 15% yang terbaik, tetapi diperlukan penelitian untuk meningkatkan mechanical properties secara keseluruhan agar lebih sesuai menjadi material miniplate.

---

ABSTRACTFracture cases in maxilla ( upper jaw ) or mandibula ( lower jaw ) can be fixed with a fixation of a miniplate. Commercially the material used is titanium because of high biocompability with human body and good mechanical properties. But actually titanium is not suitable because its young modulus is not the same as human bone ( probable fixation failure ) and its not biodegradeable. A suitable material thats often researched is magnesium because its biodegradeable and more suitable mechanical properties compared to human bone. But corrosion rate of magnesium is high, it is mandatory to give a extra treatment so fracture recovery can be optimal. This research focuses on magnesium based composite as a way to reduce corrosion rate by adding carbonate apatite by 5%, 10%, and 15% in the powder metallurgy process. To figure the composite mechanical properties tensile testing and bend testing is done with methods approved by ASTM E8 ( tensile ) and ASTM E290 ( bending ), and data is processed to get mechanical properties based on ASTM F67 ( tensile ) and ASTM F382 ( bending ). Results shows a improvement of mechanical properties compared to pure magnesium with 15% being the best, but additional research is needed to improve overall mechanical properties so it is more suitable as a miniplate material."

"Trauma dalam bentuk fraktur pada maxilla (rahang atas) atau mandibula (rahang bawah) dapat ditangani dengan menggunakan implan tulang miniplate. Setelah sejumlah penelitian yang telah dilakukan, magnesium adalah kandidat yang baik untuk bahan yang digunakan dalam membuat miniplate tersebut. Material tersebut memiliki sifat biodegradable dan mechanical properties yang kompatibel dengan tulang manusia. Namun karena tingkat korosinya yang tinggi, perawatan tambahan harus dilakukan untuk mencapai fungsi yang diinginkan. Studi ini merupakan kelanjutan dari studi sebelumnya, yang membuat komposit berbasis magnesium dengan menambahkan karbonat apatit dalam proses powder metallurgy dengan komposisi bervariasi 5%, 10%, 15%. Itu dilakukan untuk memodifikasi laju korosi yang tinggi. Menurut penelitian, ekstrusi dianggap sebagai kandidat potensial untuk proses manufaktur yang optimal. Dengan memvariasikan rasio ekstrusi, densitas bahan yang diproduksi dapat diubah yang secara teoritis dapat meningkatkan sifat mekaniknya. Oleh karena itu, penelitian ini akan berfokus pada mencari sifat mekanik yang optimal untuk menemukan komposisi yang cocok untuk implan miniplate. Dengan menggunakan uji tarik dan uji tekuk yang masing-masing disetujui oleh ASTM E8 dan ASTM E290, data diperoleh dan kemudian diproses dengan menggunakan metode menurut ASTM F67 (tarik) dan F382 (tekuk). Hasilnya menunjukkan peningkatan signifikan dalam sifat mekanik umum dengan 15% karbonat apatit menjadi yang terbaik dari keempat komposisi. Dengan demikian, penelitian lebih lanjut direkomendasikan untuk menemukan metode dan komposisi pembuatan yang optimal untuk bahan miniplate yang tepat.

---

Trauma in the form of fractures in maxilla (upper jaw) or mandibula (lower jaw) could be treated using miniplate bone implant. After studies and researches that have been done, magnesium is a good candidate for material used to manufactured said miniplate. Its biodegradable and has compatible mechanical properties to human bone. However due to its high corrosion rate, additional treatment has to be done to reach its intended function. This study is a continuation from previous study, which is fabricating a magnesium-based composite by adding carbonate apatite in powder metallurgy process with varying rate of 5%, 10%, 15%. It was done to modify the high rate of corrosion. According to the study, extrusion is deemed to be a potential candidate for optimal manufacturing process. By varying the extrusion ratio, the density of the produced material could be altered which theoretically could improve its mechanical properties. Hence, this study will be focusing on finding the optimal mechanical properties in order to find the suitable composition for the miniplate implant. Using tensile test and bending test that are approved by ASTM E8 and ASTM E290 respectively, data were obtained and then processed using methods according to ASTM F67 (tensile) and F382 (bending). The results show significant improvement in general mechanical properties with 15% carbonate apatite being the best out of the four composition. With that being said, further research is recommended to find the optimal manufacturing method and composition for a proper miniplate material.

"

"ABSTRACTPenerapan magnesium sebagai implan merupakan salah satu contoh aplikasi dari penggunaan biomaterial yang marak dikembangkan oleh para peneliti. Namun, salah satu kekurangan dari penggunaan magnesium adalah laju korosinya yang sangat besar. Agar dapat digunakan, magnesium tersebut perlu mengalami modifikasi hingga pada akhirnya, laju korosi dari magnesium tersebut pun tidak menjadi terlalu cepat. Salah satu contoh modifikasi yang dapat dilakukan adalah dengan menjadikan magnesium tersebut menjadi sebuah komposit dengan material reinforcement berupa karbonat apatit. Pada penelitian ini, metode yang digunakan dalam fabrikasi implan berbahan komposit logam tersebut adalah dengan menggunakan metode metalurgi serbuk. Pembuatan implan dengan metode powder metallurgy tersebut memungkinkan pembuatan sebuah objek dengan dari material serbuk. Hasil dari studi ini menunjukan bahwa nilai dari kekuatan produk komposit Mg/5CA, berupa spesimen implan miniplat, memiliki nilai flexural stress sebesar 34,02 MPa, flexural strain sebesar 0,9, dan nilai modulus elastisitas sebesar 3,53 GPa. Rendahnya ketiga nilai properties tersebut menunjukan bahwa proses fabrikasi yang dilakukan masihlah belum sempurna, terutama pada proses sinteringnya.

---

ABSTRACTThe application of magnesium as implants material is an example of using biomaterial, which is currently being widely studied and experimented by researchers. However, one of its biggest weaknesses is its high corrosion rate. To be commercially used, the magnesium needs some modification in order to retard the corrosion, which occurs after the implantation. One of the available method is to turn the magnesium into a composite material, reinforced with carbonate apatite. In this research, the method to be used in fabricating the metal composite based implant is by powder metallurgy. The method of powder metallurgy in fabricating the miniplate implant enables a product to be fabricated from powder material. Based on the result of this study, it is known that the flexural stress, flexural strain, and the modulus of elasticity are 34,02 MPa 0,9 and 3,53 GPa, respectively. Such low properties value indicate that the fabrication process taken in this study is still considered poor for the material, especially for the sintering process."

"ABSTRAKPendahuluan: Pencarian implan berbahan biomaterial yang dapat diserap tubuh dengan baik terus berlanjut. Biomaterial untuk implan orthopaedi biodegradabel harus memenuhi kriteria tertentu, seperti waktu degradasi yang harus parallel dengan lini masa fisiologis penyembuhan tulang normal. Magnesium adalah mikronutrien tubuh alami sekaligus metal biodegradabel yang mempunyai sifat biomekanika menyerupai tulang. Akan tetapi, waktu degradasi metal ini sangatlah singkat dan menghasilkan produk korosi gas H2 serta sifat alkali. Karbonat apatit merupakan apatit biologis yang mempunyai osteokonduktivitas yang baik dan penyembuhan tulang tanpa jaringan fibrotik. Pencampuran magnesium dengan karbonat apatit diharapkan dapat menciptakan material biodegradabel yang dapat dipakai sebagai material dasar implant orthopaedi biodegradabel.Metode: Kami memfabrikasi specimen komposit magnesium dan karbonat apatit dengan kadar yang bervariasi menggunakan metode metalurgi bubuk, milling time bervariasi 3, 5 dan 7 jam pada 200 RPM, kompaksi pada suhu 300°C dan tekanan 265 MPa, sintering pada 550°C, waktu tahan 1 jam, laju panas 5°C/menit, atmosfir ruangan biasa untuk membuat spesimen uji berbentuk silinder dan miniplate. Spesimen tersebut kemudian dilakukan uji biomekanika, biotoksisitas MTT dan kontak langsung, serta korosi.Hasil: Kami dapat memfabrikasi komposit magnesium dan karbonat apatit dengan densitas yang sama dengan tulang manusia. Spesimen komposit magnesium dengan 10% karbonat apatit memiliki biokompatibilitas yang cukup baik. Walaupun, ketahanan tekanan, ketahanan regangan, modulus elastisitas fleksural dan ketahanan korosi spesimen tersebut masih rendah dibandingkan dengan tulang manusia. Paparan terhadap material komposit ini membuat lingkungan sekitar material menjadi bersifat alkali.Diskusi: Konsolidasi antar partikel dan ukuran partikel masih kurang baik karena terbentuknya pori mikrostruktural, yang kemungkinan disebabkan oleh lapisan Mg(OH)2 dan proses oksidasi saat sintering. Hal ini menyebabkan sifat biomekanik yang rendah dan laju korosi yang tinggi. Penggunaan uji berbasis reduksi tetrazolium dapat memberikan hasil false positive, disebabkan sifat produk korosi magnesium yang bersifat reduktan. Kondisi alkali yang disebabkan material ini dapat bermanfaat bagi penyembuhan tulang dan luka. Komposit logam magnesium dan biokeramik karbonat apatit mempunyai potensi yang besar untuk menjadi material dasar implan orthopaedi biodegradabel. Modifikasi teknik fabrikasi perlu dilakukan untuk bisa meningkatkan konsolidasi antar partikel, mengecilkan ukuran partikel, meningkatkan kekuatan biomekanika, mengurangi produk korosi, serta menurunkan laju degradasi.

---

ABSTRACTIntroduction. The search for biodegradable orthopaedic implant is on the rally. Biomaterial for orthopaedic implant must fulfill some criteria, especially the degradation rate must be paralleled with normal bone healing timeline. Magnesium is a natural micronutrient as well as biodegradable metal with biomechanical characteristics close to that of bone. However, the degradation rate of this metal is very high and releasing H2 gas by-product as well as alkali environment. Carbonate apatite is a biological apatite which has good osteoconductivity and allow bone healing without fibrotic tissue. Fabrication of magnesium and carbonate apatite composite is expected able to produce a new biodegradable biomaterial that can be used as the base material of biodegradable orthopaedic implant.Methods. We fabricated magnesium composite specimens containing various content of carbonate apatite by powder metallurgy, various milling time (3, 5, 7 hours) at 200 RPM, warm compaction at 300°C and pressure of 265 MPa, sintering at 550°C, holding time of 1 hour, heating rate of 5°C/minutes and room atmosphere cooling. Biomechanical tests, biotoxicity tests (MTT assay and direct contact), and corrosion test were conducted.Results. We were able to fabricate magnesium-carbonate apatite composites with good density that is comparable with human bone. Magnesium composite with 10% content of carbonate apatite had good biocompatibility. Although, its flexural stress, flexural strain, flexural elasticity modulus and corrosion resistance were lower than human bone. Additionally, exposure to this material also turn the surrounding environment into alkali.Discussion: Interparticle consolidation and grain size were dissatisfactory due to microstructural pores that are possibly formed by Mg(OH)2 layer and oxidation process during sintering. These characteristics affect the low biomechanical properties and high corrosion rate. Additionally, the use of tetrazolium-based assay (MTT) may give a false positive result, as the magnesium corrosion products are reducing agent. Meanwhile, alkali condition caused by the material corrosion by-product might be beneficial for bone healing and wound healing process. Magnesium and carbonate apatite composite has enormous potential to be used as the orthopaedic biodegradable material. Modification on fabrication parameters need to be done in order to improve the interparticle consolidation, refining the grain size, improve biomechanical strength, reduce corrosion products, as well as improve the degradation rate."

"Pendahuluan: Magnesium (Mg) memiliki karakter biomekanik menyerupai tulang dengan mechanical strength melebihi keramik namun mempunyai tingkat korosi yang tinggi. Salah satu cara untuk mengurangi tingkat korosi Mg adalah dengan mencampurnya dengan material lain atau melapisinya. Karbonat apatit (CA) dipilih untuk menjadi campuran komposit Mg karena osteokonduktivitasnya yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi biodegradabilitas implan komposit MgxCA yang dibuat dengan teknik ekstrusi pada tikus Sprague Dawley.Metode: Penelitian ini merupakan uji post-test only in vivo experimental pada tikus Sprague Dawley (SD) pada bulan Juli hingga Desember 2021. Sebanyak 33 tikus SD dibagi menjadi 6 kelompok perlakuan yaitu kelompok dengan plat Mg0CA, Mg5CA, Mg10CA, Mg15CA, titanium, serta prosedur sham. Pemeriksaan meliputi diameter paha, pembentukan gas pasca operasi (krepitasi), kondisi luka, kadar laboratorium, dan analisis histopatologis pada hari ke 15 dan 30.Hasil: Tidak ditemukan perbedaan yang signifikan pada diameter paha, krepitasi, dan kondisi luka antar kelompok perlakuan selama 5 hari pasca-operasi (p>0.05). Didapatkan perbedaan yang signifikan pada pembentukan gas pada hari ke 15 dimana implantitanium menunjukan pembentukan gas yang lebih rendah (p=0.002) namun kembali menjadi tidak signifikan pada hari ke 30 (p>0.05). Pemeriksaan laboratorium dan histopatologis tidak menunjukan perbedaan yang bermakna baik secara lokal ataupun sistemik (p>0.05).Kesimpulan: Kombinasi magnesium dengan karbonat apatit dari teknis fabrikasi ekstrusi merupakan implan yang biodegradable dengan biokompatibilitas yang tidak toksik baik secara lokal ataupun sistemik.

---

Introduction : Magnesium (Mg) has a biomechanical character resembling bone with mechanical strength exceeding ceramics but has a high corrosion rate. One way to reduce the corrosion level of Mg is to mix it with other materials or coatingit. Carbonate apatite (CA) was chosen to be a Mg composite mixture because of its good osteoconductivity. This study aimed to evaluate the biodegradability of MgxCA composite implants made by extrusion technique in Sprague Dawley.

Method: This study is a post-test only in vivo experimental on Sprague Dawley (SD) mice from July to December 2021. A total of 33 SD rats were divided into 6 treatment groups, namely groups with plates Mg0CA, Mg5CA, Mg10CA, Mg15CA, titanium, and sham procedures. The examination includes thigh diameter, postoperative gas formation (crepitation), wound condition, l levelof the aboratorium, and histopathological analysis on days 15 and 30.

Result:No significant differences were found in thigh diameter, crepitation, and wound condition between treatment groups during 5 days post-operative (p>0.05). There was a significant difference in gas formation on day 15 where titanium implants showed lower gas formation (p = 0.002) but again became insignificant on day 30 (p > 0.05). Laboratory and histopathological tests showed no significant differences either locally or systemically (p>0.05).

Conclusion: The combination of magnesium with apatite carbonate from extruded fabrication techniques is a biodegradable implant with biocompatibility with non-toxic properties either locally or systemically. "

"Teknologi laminasi yang sedang dikembangkan untuk lambung kapal cepat saat ini adalah metode Vacuum Assisted Resin Transfer Moulded (VARTM) dimana metode ini belum familiar di Indonesia. Metode ini diaplikasikan pada kapal cepat karena membutuhkan material yang cukup ringan dan kekuatan yang tinggi untuk meningkatkan performance dan kecepatan kapal. Kendala yang dihadapi saat menggunakan laminasi metode VARTM adalah sulitnya pihak klas untuk menentukan ketebalan optimum yang dibutuhkan untuk mencapai kekuatan yang disyaratkan oleh klas. Dengan berat fiber yang sama, metode ini menghasilkan ketebalan hasil laminasi lebih tipis sehingga peraturan sebelumnya tidak bisa dijadikan pedoman untuk menentukan ketebalannya karena akan terjadinya kelebihan material dan kapal menjadi lebih berat. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik dari material yang digunakan pada metode VARTM yaitu serat E-glass jenis multiaxial dengan matriks vinyl ester tipe Ripoxy R-802 EX-1. Spesimen dibuat dalam bentuk lamina dan laminated kemudian diuji tarik dan lengkung. Spesimen laminate dibuat dua bentuk susunan yaitu symmetry laminates dan quasi isotropic laminates. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai kuat tarik dan modulus dari material ini dengan metode VARTM sangat tinggi dari persyaratan klas. Susunan yang paling optimal untuk diaplikasikan pada lambung kapal cepat adalah quasi isotropic laminates. Dengan fiber content yang sama, kekuatan meningkat 16% - 19%. Dengan hasil pengujian ini dapat diketahui ketebalan optimum pada lambung dengan metode VARTM.

---

Lamination technology that is being developed at this time is Vacuum Assisted Resin Transfer Moulded (VARTM) where this method has not been familiar in Indonesia. This method has been aplicated in High Speed Craft because it needs light and high strength material for increase performance and speed of ship. The Problem occur when using VARTM fabrication is Class find it difficult to determine optimum thickness to achieve strength of class. With the same fiber weight, This method produce thin laminate so that the previous rules could not be used as guidelines to determine optimum thickness because it will make over material and overweight. This research has been done to determine the mechanical properties of the material used in the VARTM method that are multiaxial E-glass fiber with a Ripoxy type R-802 vinyl ester matrix. Specimens has been made in lamina and laminated then tensile test and flexural test. Laminate specimens has been made two forms of composition that are symmetry laminates and quasi isotropic laminates. The test results showed that tensile strength and modulus values of this material with VARTM is very high than class requirements. The most optimal configuration to be applied in high speed craft hull is quasi isotropic laminates. With the same fiber content, strength increase of 16% - 19%. With the results of this testing can be found on the optimum thickness of the hull with VARTM method."

"Pendahuluan: Mg (magnesium) yang merupakan salah satu komponen alamiah tubuh mulai banyak diteliti sebagai bahan dasar implan biodegradabel orthopaedi. Salah satu kekurangan Mg adalah tingginya tingkat korosi jika bersentuhan dengan udara. Cara untuk mengurangi tingkat korosi Mg adalah dengan mencampurnya dengan material lain (alloy), melapisi dengan material lain, atau melakukan teknik severe plastic deformity (SPD). Carbonate apatite (CA) dipilih untuk menjadi campuran komposit Mg karena CA merupakan komponen non organik tulang, dan kemampuan osteokonduktivitas nya yang baik. Kendala dari komposit MgCA adalah komposit ini terdegradasi dengan sangat cepat. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Rahyussalim dkk terhadap komposit MgCA dengan teknik produksi kompaksi menunjukkan tingkat toksisitas yang tinggi pada sel punca tali pusat manusia. Salah satu penyebab tingginya toksisitas adalah proses korosi. Densifikasi (ekstrusi) merupakan salah satu cara untuk mengurangi proses korosi komposit MgCA. Pada penelitian ini kami membandingkan uji toksisitas pada kelompok komposit MgCA yang difabrikasi dengan menggunakan proses sintering dan ekstrusi.Metode: Komposit MgCA dibuat melalui metode fabrikasi sintering dan ekstrusi (E2010 dan E1210) di Laboratorium Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Komposisi komposit yang dihasilkan adalah Mg, Mg5CA, Mg10CA dan Mg15CA. Uji toksisitas dilakukan di Laboratorium Stem Cells and Tissue Engineering IMERI, Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Uji toksisitas dilakukan dengan uji kontak langsung dan uji ekstrak dengan sel punca mesenkimal.Hasil: Implan dengan proses ekstrusi (E2010) memiliki nilai densitas lebih dan kekerasan yang lebih tinggi, laju korosi lebih rendah jika dibandingkan dengan implan dengan proses sintering. Uji ekstrak (MTT) implan yang diproduksi dengan ekstrusi (E2010) menunjukkan hasil non toksik (viabilitas sel >75%), sedangkan implan dengan teknik produksi sintering dan kompaksi menunjukkan hasil toksik (viabilitas <75%). Mg15CA ekstrusi (E2010) menunjukkan viabilitas sel terbanyak. Uji kontak langsung menunjukkan toksisitas pada semua jenis implan (viabilitas sel <70% dibanding kontrol).Kesimpulan: Implan ekstrusi (E2010) memiliki nilai viabilitas sel paling tinggi jika dibandingkan dengan sintering pada uji ekstrak. Semua implan tergolong toksik pada uji kontak langsung.

---

Introduction: Mg (magnesium), which is one of the body's natural components, has increasing interests as the basic material for orthopaedic biodegradable implants. One of the disadvantages of Mg is its high corrosion rate when in contact with air. The way to reduce the corrosion rate of Mg is to mix it with other materials (alloys), coat it with other materials, or undergo severe plastic deformity (SPD) technique. Carbonate Apatite (CA) was chosen to be a composite of Mg mixture because CA is an inorganic component of bone, and has good osteoconductivity. The problem with MgCA composite is that they degrade very quickly. Previous research conducted by Rahyussalim et al on MgCA composites with the production technique of compaction showed a high level of toxicity in human umbilical cord stem cells. One of the causes of high toxicity is the corrosion process. Densification (extrusion) is one way to reduce the corrosion process of MgCA composites. In this study, we compared the toxicity test on a group of MgCA composites fabricated using sintering and extrusion processes.

Method: The MgCA composites are made through conventional sintering (CS) and extrusion fabrication methods (E2010 and E1210) at the Mechanical Engineering Laboratory, Faculty of Engineering, University of Indonesia. The composition of resulting composite is pure Mg, Mg5CA, Mg10CA and Mg15CA. The toxicity test was carried out at the Stem Cells and Tissue Engineering (SCTE) Laboratory of IMERI, Faculty of Medicine, University of Indonesia. Toxicity test was done by direct contact test and extraction test to the mesenchymal stem cells (MSC).

Results: Implants with extrusion process (E2010) have more density and rigidity, lower corrosion rate when compared to other implants that underwent sintering process. Extract test (MTT) of implants produced by extrusion (E2010) showed non-toxic results (cell viability >75%), while implants with sintering and compaction production techniques showed toxic results (viability <75%). Mg15CA (E2010) extrusion showed the highest cell viability. Direct contact test showed toxicity to all types of implants (cell viability <70% compared to control).

Conclusion: The extrusion implant (E2010) had the highest cell viability value when compared to sintering in the extracted test. All implants were categorized as toxic in the direct contact test."

"Tulang tengkorak berfungsi untuk membentuk struktur kepala dan melindungi organ-organ penting di dalamnya. Keretakan tulang tengkorak dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan, mental, dan bahkan kematian. Polilaktida (PLA) telah menjadi salah satu bahan implan yang paling banyak digunakan untuk keretakan tulang tengkorak. Hal ini dikarenakan PLA memiliki sifat toksisitas yang rendah, biokompatibilitas, dan biodegradabilitas, serta sifat mekanis yang baik. Salah satu turunan dari PLA adalah PLLA (poli(L-laktida)) dengan struktur semi-kristalin yang digunakan pada penelitian ini. PLLA tersebut perlu dilakukan alterasi supaya sifat mekanis dan sifat degradasi sesuai dengan aplikasi pelat fiksasi patah tulang kraniomaksilofasial. Bahan yang ditambahkan dalam matriks PLLA merupakan agar-agar dengan struktur amorf. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh komposisi campuran yang optimal dari variasi campuran agar-agar, yaitu 4%, 8%, dan 12%. Pencampuran menggunakan metode melt-blending yaitu mencampurkan dan mengaduk bahan dalam kondisi lelehan. Sampel dicetak dengan dimensi 80×10×4 mm sesuai standar ISO 178 untuk pengujian kekuatan tekuk polimer. Sampel dilakukan karakterisasi FTIR, TGA, DSC, three-point bending UTM. Hasil karakteriasi dengan FTIR menunjukan terdapat gugus C=O, C-H simetris dan asimetris, C-O, C-COO, serta pergeseran nomor gelombang karena pengaruh suhu yang lebih tinggi. Selain itu, karakteriasi termal TGA menunjukan bahwa campuran dengan konsentrasi agar-agar yang lebih tinggi menunjukkan degradasi yang lebih besar pada suhu campuran 180°C. Suhu yang lebih tinggi juga mempercepat degradasi agar-agar dalam campuran. Hasil DSC menunjukan bahwa semakin tinggi penambahan agar-agar dalam matriks PLLA, maka titik leleh dan %Xc dari PLLA akan semakin menurun. Hal tersebut juga berdampak dengan hasil pengujian sifat mekanis, di mana kekuatan tekuk semakin menurun seiring bertambahnya agar-agar. Nilai dari kekuatan tekuk dan regangan cenderung terus menurun dari 0,87 hingga 0,35 MPa seiring dengan bertambahnya kadar agar-agar dalam matriks PLLA baik untuk T1 (160oC) maupun T2 (180oC).

---

The skull functions to form the structure of the head and protect the vital organs within it. Skull fractures can cause various health issues, mental disturbances, and even death. Polylactide (PLA) has become one of the most widely used implant materials for skull fractures due to its biocompatibility, biodegradability, low immunogenicity and toxicity, and good mechanical properties. The main material used is poly(L-lactide) (PLLA) with a semi-crystalline structure. The PLLA needs to be altered to achieve the appropriate mechanical and degradation properties for craniomaxillofacial fracture fixation plates. Agar-agar with an amorphous structure is added to the PLLA matrix. This study aims to obtain the optimal composition from the variations of agar-agar mixtures, namely 4%, 8%, and 12%. The mixing is done using the melt-blending method, which involves mixing and stirring the materials in a molten state. Samples are molded to dimensions of 80×10×4 mm according to ISO 178 standards for polymer bending strength testing. The samples are characterized using FTIR, TGA, DSC, and three-point bending UTM. The FTIR characterization results show the presence of C=O, symmetric and asymmetric C-H, C-O, C-COO groups, and shifts in wave numbers due to the influence of higher temperatures. Additionally, the TGA thermal characterization shows that mixtures with higher agar-agar concentrations exhibit greater degradation at a mixing temperature of 180°C. Higher temperatures also accelerate the degradation of agar-agar in the mixture. DSC tests indicate that the higher the addition of agar-agar in the PLLA matrix, the more the melting point and %Xc of PLLA decrease. This also impacts the mechanical properties test results, where the bending strength decreases with increasing agar-agar content. In the mechanical properties test, the values of bending strength and strain tend to continuously decrease with increasing agar-agar content in the PLLA matrix for both T1 (160oC) and T2 (180oC)."

"Kecelakaan lalu lintas mendominasi penyebab trauma craniomaxillofacial di Asia Tenggara. Pada sisi lain, angka kecelakaan lalu lintas di Indonesia terus naik seiring pertambahan kendaraan bermotor. Kondisi ini menyebabkan pengembangan miniplate, alat yang berguna untuk menangani pasien trauma CMF, menjadi suatu keharusan. Penggunaan miniplate sendiri mengalami rintangan di beberapa bagian, terlebih fraktur kompleks yang memerlukan geometri yang unik. Riset ini bertujuan untuk membuat miniplate yang dapat memenuhi kebutuhan akan geometri ini. Riset ini menggunakan produk komersial sebagai pembanding dan jurnal ilmiah sebagai referensi. Proses yang dilakukan adalah membuat model CAD, analisis teoritis, analisis finite element, pembuatan purwarupa, dan sejumlah revisi desain. Hasil analisis menunjukkan bahwa kebanyakan tipe dapat menahan beban yang akan diterima oleh miniplate secara teori. Namun, pada proses fabrikasi, ditemukan bahwa sejumlah tipe sulit untuk dibuat dengan mesin yang ada. Sehingga dari tipe-tipe yang diajukan, hanya satu yang dapat dibuat. Metode fabrikasi dari tipe ini menggunakan CNC milling dengan miniplate komersial yang ada sebagai bahan baku. Hasil yang didapat dengan metode ini sesuai dengan geometri desain dengan beberapa catatan.

---

Traffic accidents dominate the cause of craniomaxillofacial (CMF) trauma in Southeast Asia. On the other hand, the rate of traffic accidents in Indonesia is increasing along with increased motorized vehicles. This condition led to the development of miniplate, a valuable tool for treating CMF trauma patients, becoming imperative. The use of the miniplate itself encounters obstacles in several parts, incredibly complex fractures that require unique geometries. This research aims to create a miniplate that can meet the needs of these geometries. This research uses commercial products as a comparison and uses scientific journals as a reference. The process carried out is making CAD models, theoretical analysis, finite element analysis, making prototypes, and several design revisions. The analysis results obtained that most types of designs can withstand loads that miniplates will theoretically accept. However, in the fabrication process, it was found that several types were difficult to fabricate with existing machines. So that of the proposed types, only one type can be fabricated. The fabrication method of this type uses CNC milling with existing commercial miniplates as raw materials. The results obtained by this method correspond to the desired geometry with some notes."

"Beberapa dekade ini pengembangan magnesium biodegradable untuk implan ortopedi sementara (temporary orthopedic implants) menarik minat periset. Magnesium (Mg) merupakan logam teringan (1,74-2,0 g/cm3), bersifat biokompatibel dan memiliki modulus elastisitas yang mirip dengan tulang. Beberapa upaya terus dilakukan dalam hal perbaikan sifat mekanik, kemunculan gas hidrogen dan penurunan laju degradasi terutama melalui pembuatan paduan baru, modifikasi permukaan dan pembuatan struktur baru. Adanya keselarasan antara kekuatan dan laju degradasi serta sifat biokompatibilitas Mg yang terjaga selama proses penyembuhan tulang merupakan tujuan akhir yang hendak dicapai. Disertasi ini fokus pada salah satu upaya peningkatan kinerja magnesium melalui pengembangan struktur baru dalam bentuk komposit Magnesium-Carbonate Apatite (Mg-xCA) yang berbasis serbuk. Carbonate Apatite (CA) disamping dijadikan sebagai penguat (reinforcement) guna memperbaiki sifat mekanik, juga untuk memperbaiki laju degradasi dan sifat biokompatibilitas. CA dianggap lebih mudah diserap osteoblast, mempercepat pembentukan jaringan dan penyembuhan tulang (bersifat osteoinductive dan osteoconductive) tanpa membentuk fibrotic tissue dibandingkan hidoxyapatite (HA). CA yang digunakan merupakan produk lokal. Komposisi Mg-xCA dibuat dengan variasi kandungan CA (x = 0, 5, 10 dan 15% berat) dan waktu milling (3, 5 dan 7 jam). Fabrikasi Mg-xCA dilakukan melalui tahapan pemadatan awal dengan kompaksi hangat (WC) dan dilanjutkan dengan proses pemadatan lanjut, masing-masing melalui proses sinter, proses ekstrusi dan proses equal channel angular pressing (ECAP) 1 pass untuk mendapatkan hasil optimal. Karakterisasi meliputi uji densitas relatif, uji sifat mekanis, uji korosi, uji biokompatibel (indirect cytotoxicity), pengamatan strukturmikro (OM), SEM-EDS-Mapping, micro XRF dan XRD. Hasil studi menunjukkan bahwa waktu milling 5 jam dapat memberikan padatan awal yang optimal melalui proses kompaksi hangat. Karakteristik prototipe Mg-xCA paling baik diperoleh dari hasil pemadatan lanjut dengan proses ekstrusi dengan rasio ekstrusi (R) 4. Rod yang dihasilkan memiliki ϕ 10 mm, panjang maks 100 mm dan bisa diiris sampai ketebalan 1 mm dengan distribusi kekerasan relatif seragam. Penambahan dan peningkatan kandungan CA menaikkan kekerasan, kekuatan tarik dan kekuatan tekan, memperbaiki laju korosi dan sifat toksik, namun menurunkan densitas relatif dibanding Mg murni (Mg-0CA). Semua komposisi bersifat biokompatibilitas (tidak beracun). Laju korosi terendah didapatkan pada Mg-5CA sebesar 1,92 mm/th (Icorr: 8.560E-05 A/cm2), dimana lebih kecil dari Icorr Mg-xHA hasil microwave sintering (berkisar 1,00E-4 - 2,51E-4 A/cm2) atau laju korosi Mg-5HA ( ± 5 mm/th) dengan metode uji pencelupan. Sebagian sifat mekanis (hardness, ultimate tensile stress, elongasi dan flexural stress) komposit memenuhi karakteristik tulang tengkorak manusia (human cranial bone) terutama Mg-15CA dan Mg-10CA, namun yield strength dan young modulus masih perlu ditingkatkan. Komposit Mg-xCA sangat prospek untuk terus dikembangkan sebagai kandidat material implan ortopedi.

---

In recent decades the development of biodegradable magnesium for temporary orthopedic implants has been of interest to researchers. Magnesium is the lightest metal (1.74 - 2.0 g/cm3), biocompatible and it has a modulus of elasticity similar to bone. Efforts are being made to improve mechanical properties, the emergence of hydrogen gas and the rate of degradation, especially through the manufacture of new alloys, surface modifications and the creation of new structures. The harmony between the strength and the rate of degradation as well as the maintained properties of Mg biocompatibility during the bone healing process is the final goal to be achieved. This dissertation focuses on one of the efforts to improve the performance of magnesium through the development of a new structure in the form of a powder-based Magnesium-Carbonate Apatite (Mg-xCA) composite. Carbonate apatite (CA) besides being used as a reinforcement to improve mechanical properties, also to improve the rate of degradation and biocompatibility properties. CA is considered more easily absorbed by osteoblasts, accelerates tissue formation and bone healing (osteoinductive and osteoconductive) without forming fibrotic tissue compared to hydoxyapatite (HA). The CA used is a local product. The composition of Mg-xCA was made by varying the content of CA (x = 0, 5, 10 and 15% by weight) and milling time (3, 5 and 7 hours). Mg-xCA fabrication was performed through the initial compaction stage with warm compaction (WC) and continued with a further compaction process, each through the sintering process, the extrusion process and the 1 pass equal channel angular pressing (ECAP) process to obtain optimal results. Characterization includes relative density test, mechanical properties test, corrosion test, biocompatible test (indirect cytotoxicity), microstructure observation (OM), SEM-EDS-Mapping, micro XRF and XRD. The results show that the 5 hour milling time can provide optimal initial solids through a warm compaction process. The best characteristic of the Mg-xCA prototype is obtained from the results of further compaction by extrusion process with extrusion ratio (R) 4. The resulting rod has ϕ 10 mm, max length 100 mm and it can be sliced to a thickness of 1 mm with a relatively uniform hardness distribution. The addition and increase of CA content increases the hardness, tensile strength and compressive strength, improves corrosion rates and toxic properties, but reduces the relative density compared to pure Mg (Mg-0CA). All compositions are biocompatible (non-toxic). The lowest corrosion rate was obtained at Mg-5CA of 1.92 mm / year (Icorr: 8.560E-05 A/cm2), which it is smaller than Icorr Mg-xHA from microwave sintering (ranging from 1.00E-4 - 2.51E-4 A/cm2) or Mg-5HA corrosion rate (± 5 mm/yr) by immersion test method. Some of the mechanical properties (hardness, ultimate tensile strength, elongation and flexural stress) of the composite meet the characteristics of human cranial bone, especially Mg-15CA and Mg-10CA, but yield strength and young modulus still need to be improved. Mg-xCA composites are very prospective for further development as candidates for orthopedic implant materials."