Hidroksiapatit sintetik merupakan material biokeramik yang sedang dikembangkan karena memiliki sifat kimia dan kristalografi yang mirip dengan komponen anorganik pada gigi dan tulang manusia. Namun, sebenarnya ada komposisi yang berbeda antara hidroksiapatit sintetik dengan mineral tulang manusia, yaitu keberadaan komponen karbonat dalam mineral tulang manusia. Karbonat dalam jaringan keras manusia ada sekitar 4-8%. Oleh karena itu, sasaran utama dalam penelitian ini adalah penambahan sumber karbonat ke dalam hidroksiapatit sehingga diperoleh material yang menyerupai komponen anorganik tulang manusia yaitu karbonat apatit. Karbonat apatit memiliki sifat lebih bioaktif dibandingkan dengan hidroksiapatit.
Pada penelitian ini, hidroksiapatit yang digunakan sebagai reaktan merupakan hidroksiapatit Balai Besar Keramik yang berbahan dasar kapur alam Indonesia. Sumber ion karbonat yang ditambahkan ke dalam hidroksiapatit berasal dari kalsium karbonat (CaCO3) dan magnesium karbonat (MgCO3). Metode sintesis yang digunakan adalah reaksi solid state melalui penggilingan mekanis di dalam pot mill dengan kecepatan 80 rpm selama 48 jam. Metode ini dipilih karena merupakan metode sederhana dan tidak menghasilkan produk samping, sehingga produk akan bebas dari pengotor.
Hasil karakterisasi XRD menunjukkan bahwa karbonat apatit terbentuk pada campuran serbuk hidroksiapatit dan MgCO3 (HM) yang ditandai dengan puncak fase tunggal hidroksiapatit pada 2θ 31,6 – 33,0 º. Hal ini menunjukkan bahwa karbonat apatit yang terbentuk bebas dari pengotor. Sedangkan pada campuran hidroksiapatit dan CaCO3 diperoleh fase kedua yaitu adanya CaCO3 sisa. Hal ini diakibatkan oleh penambahan CaCO3 akan menyebabkan Ca berlebih, sehingga hidroksiapatit tidak dalam kondisi stoikiometri Ca/P 1,67. Hasil karakterisasi FTIR menunjukkan bahwa karbonat apatit yang terbentuk adalah campuran tipe B (ditandai dengan pita pada 1484 dan 1425 cm-1) dan tipe A (ditandai dengan pita pada 884 dan 1653 cm-1). Berdasarkan hasil SEM, morfologi karbonat apatit terlihat sebagai partikel yang teraglomerasi dengan ukuran pada rentang 0,3-1,6 µm.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah karbonat apatit berhasil diperoleh dari penggilingan kering antara serbuk hidroksiapatit Balai Besar Keramik yang berbahan dasar kapur alam Indonesia dan sumber karbonat yang berasal dari magnesium karbonat (MgCO3). Hasilnya ditandai dengan puncak pola XRD yang menunjukkan fasa apatit dengan puncak tertajam pada 31,6 – 33,0º. Selain itu, hasil spektrum FTIR menunjukkan terbentuknya karbonat apatit tipe B (dominan) dan tipe A (puncak yang lemah). Morfologi karbonat apatit menunjukkan partikel yang tidak beraturan dan teraglomerasi.
Informasi detail dari hasil riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Dry mechanosynthesis and characterization of carbonate apatite based on Indonesian natural sources
Herlina Damayanti, Kristanto Wahyudi, Karlina Noordiningsih, Ayu Ratnasari, and Devi Rianti
AIP Conference Proceedings 2349, 020072 (2021); https://doi.org/10.1063/5.0052812
