EFFECT OF GAMMA IRRADIATION ON MICROBIAL CELLULOSE MEMBRANE (MC MEMBRANE) FOR APPLICATION IN GUIDED BONE REGENERATION (GBR) (Darmawan Darwis) 83 EFFECT OF GAMMA IRRADIATION ON MICROBIAL CELLULOSE MEMBRANE FOR APPLICATION IN GUIDED BONE REGENERATION (GBR)

Darmawan Darwis
2009 Jurnal Ilmiah Aplikasi Isotop dan Radiasi A Scientific Journal for The Applications of Isotopes and Radiation   unpublished
EFFECT OF GAMMA IRRADIATION ON MICROBIAL CELLULOSE MEMBRANE (MC MEMBRANE) FOR APPLICATION IN GUIDED BONE REGENERATION (GBR). The synthesis and effect of gamma irradiation on characteristics of microbial cellulose membrane have been evaluated. Microbial cellulose gel (nata de coco) was produce using bacteria Acetobacter xylinum incubated in bacterial growth medium containing coconut water as a micro nutrient source. Microbial cellulose membrane was prepared using mould compression at 120°C for 5
more » ... sion at 120°C for 5 minutes. The membranes were irradiated using gamma rays with doses of 25 and 50 kGy respectively at dose rate of 10 kGy/h. Several parameters such as water absorption, surface morphology, thermal and mechanical properties of un-irradiated and irradiated membranes were analyzed. The results showed that optimum production of microbial cellulose by A. Xylinum is 10 to 12 days at incubation temperature of 30°C and pH 4. Chemically treatments of MC membrane by NaOH and NaOCl solution were effective to remove the bacteria contaminant, bacterial cells embedded in the polymer net and endotoxin which occurred during cellulose production as well as produced membrane with more white colour. Water absorption properties of MC membranes showed maximum value at immersion temperature of 25°C, 37°C and 50°C were 110, 137 and 140 %, respectively. Water absorption of MC membrane decreases by increasing irradiation dose. Microscopic photograph of MC membrane showed that the membrane was consisted of interconnected nano to micro porous structures with diameter ranging from 0.05 to 0.5 μm. Thermal properties of MC showed that decomposition temperature of un-irradiated and irradiated MC membrane at dose of 25 and 50 kGy were 328°C, 328°C and 295°C, respectively. Tensile strength of un-irradiated MC membrane in dry state was 102 MPa. Irradiation at 25 and 50 kGy reduced tensile strength to become 85 and 51 MPa respectively. The decrease of thermal property and mechanical strength of MC membrane by irradiation is due to decomposition of polymeric cellulose to the lower molecular weight. This degradation hopefully improve biodegradation and resorption of MC membrane in tissue cell. ABSTRAK EFEK IRADIASI GAMMA PADA MEMBRAN SELULOSA MIKROBA UNTUK PEMAKAIAN DALAM BIDANG GUIDED BONE REGENERATION (GBR). Sintesis dan efek iradiasi gamma pada karakteristik membran selulosa mikroba telah dipelajari. Gel selulosa mikroba (nata de coco) dibuat menggunakan bakteri Acetobacter Xylinum yang diinkubasikan dalam media pertumbuhan yang mengandung air kelapa sebagai sumber unsur hara mikro. Sedangkan membran selulosa mikroba dibuat menggunakan teknik mold kompres pada suhu 120°C selama 5 menit. Membran kemudian diiradiasi dengan sinar gamma pada dosis 25 dan 50 kGy pada kecepatan dosis 10 kGy/jam. Beberapa parameter seperti absorpsi air, morfologi permukaan membran, sifat-sifat mekanik dan termal membrane baik yang diiradiasi maupun tidak diiradiasi dianalisa. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa produksi selulosa mikroba optimum terjadi pada hari ke 10 -12. Setelah inkubasi pada suhu 30°C dan pH 4. Perlakuan secara kimiawi menggunakan larutan NaOH dan NaOCl terhadap membran selulosa mikroba efektif untuk menghilangkan bakteri kontaminan, sel-sel bakteri yang terperangkap dalam jaringan polimer dan juga menghasilkan membran yang berwarna lebih putih. Sifat absorpsi air dari membran yang dilakukan pada suhu 25°C, 37°C dan 50°C menunjukkan nilai maksimum masing-masing adalah 110, 137 and 140 %. Absorpsi air dari membran SM berkurang dengan bertambahnya dosis iradiasi. Hasil foto mikroskopik membran SM menunjukkan bahwa membran tersusun atas struktur berpori dengan ukuran nano sampai mikro dengan diameter 0.05 s/d 0.5 μm dimana pori tersebut saling berinterkoneksi. Sifat termal membran SM menunjukkan bahwa suhu dekomposisi yang tidak diiradiasi maupun yang diiradiasi dengan dosis 25 kGy dan 50 kGy berturut-tururt adalah 328°C, 328°C and 295°C. Kekuatan tarik (TS) membran dalam keadaan kering yang tidak diiradiasi adalah 102 MPa. Iradiasi dengan dosis 25 kGy dan 50 kGy menurunkan TS menjadi bertturut-turut 85 MPa dan 51 MPa. Penurunan terhadap sifat mekanik dan termal membran SM akibat iradiasi disebabkan oleh terjadinya dekomposisi polimer SM menjadi polimer Sm yang lain dengan berat molekul lebih rendah. Degradasi akibat radiasi ini diharapkan dapat meningkatkan sifat biodegradasi dan bioresorpsi SM dalam jaringan sel tubuh.
fatcat:5dwxy4vtwjatpfkgushbj5plz4