Judul: In vitro and In vivo Study of MgZn-xHA  Composites as Biodegradable Orthopedic Implant Materials
Abstrak: Implan ortopedi digunakan sebagai perlengkapan internal untuk membantu penyembuhan tulang yang mengalami cedera baik akibat trauma maupun penyakit. Logam yang dapat terdegradasi seperti magnesium (Mg) berpotensi dijadikan sebagai implan ortopedi. Kelemahan utama dari Mg dan paduannya adalah laju korosi dan pembentukan gas hidrogen yang terlalu cepat. Metode yang umum digunakan untuk mengendalikan laju korosi Mg adalah dengan membuat paduan. Salah satu bahan yang sering dipadukan dengan Mg adalah seng (Zn). Pada penelitian ini ditambahkan juga hidroksiapatit (HA) pada paduan Mg dan Zn sehingga terbentuk komposit MgZn-xHA. Campuran HA terhadap paduan diharapkan dapat meningkatkan sifat bioaktif dari implan dan memperlambat laju degradasi implan. Hal penting yang menentukan suatu implan bisa diaplikasikan secara klinis adalah derajat biokompatibilitas. Biokompatibilitas adalah kemampuan implan untuk dapat diterima dalam tubuh inang dan tidak memiliki efek yang merugikan. Pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap komposit MgZn-xHA baik secara in vitro maupun in vivo. Data yang diperoleh dapat dijadikan sebagai parameter untuk mengevaluasi reaksi sel dan tubuh inang terhadap implan. Salah satu pengujian in vitro yang dapat dilakukan untuk melihat sifat toksisitas dari suatu material implan adalah dengan uji microculture tetrazolium (MTT). Hasil uji MTT menunjukkan komposit MgZn-xHA memiliki persentase viabilitas sel yang besar yaitu lebih dari 90%, sehingga digolongkan sebagai material yang bersifat tidak sitotoksik. Komposit MgZn-7HA memiliki persentase viabilitas sel yang paling baik diantara semua bahan implan, bahkan lebih baik dibandingkan stainless steel yang umum digunakan sebagai implan ortopedi. Pengujian in vivo dilakukan pada 42 ekor tikus jantan jenis Sprague Dawley. Tikus dibagi menjadi 7 kelompok dan diterminasi pada hari ke-3, ke-5, dan ke-7 dalam implantasi fase akut. Kelompok tersebut adalah sham (kontrol tanpa implan), SS316L, Mg, MgZn, MgZn5HA, MgZn7HA, dan MgZn9HA. Pengamatan terhadap perubahan makropatologi jaringan sekitar area implantasi menunjukkan bahwa komposit MgZn-xHA tidak menyebabkan respon inflamasi yang berlebihan terhadap jaringan sekitar implan. Evaluasi terhadap makromorfologi dan laju korosi implan menunjukkan bahwa komposit MgZn-xHA memiliki ketahanan terhadap korosi yang lebih baik daripada paduan MgZn atau Mg murni. Pengambilan darah untuk pemeriksaan hematologi dilakukan pada semua kelompok tikus praimplantasi dan pascaimplantasi pada hari ke-3, 5, dan 7. Secara umum, jenis material yang diimplankan tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata (p<0.05) terhadap profil sel darah merah dan sel darah putih. Hal ini menunjukkan bahwa komposit MgZn-xHA selama masa 7 hari implantasi tidak menginduksi reaksi yang berlebihan pada sel darah merah dan sel darah putih, sehingga mempunyai potensi untuk dijadikan sebagai bahan implan ortopedi. Implan berbahan dasar magnesium menghasilkan gas hidrogen ketika terdegradasi di dalam tubuh. Pengamatan gas yang terbentuk dilakukan dengan metode radiografi. Pengambilan radiografi dilakukan praimplantasi, hari ke-1, 3, 5, dan 7 pascaimplantasi. Evaluasi gas yang terbentuk pada area implan menunjukkan bahwa kelompok sham dan SS316L tidak membentuk gas sama sekali pada semua waktu pengamatan. Gas yang terbentuk dari komposit MgZn-xHA lebih kecil dibandingkan dengan paduan MgZn dan Mg murni. Hal ini membuktikan bahwa penambahan Zn dan HA dapat menurunkan laju pembentukan gas pada implan berbahan dasar Mg. Komposit MgZn-xHA dapat terdegradasi dalam tubuh dan menghasilkan produk korosi berupa mineral Mg, Zn, Ca dan P. Konsentrasi Mg, Zn, Ca, dan P dalam serum darah, urin, feses, dan rambut
Keyword: acute implantation, in vitro, in vivo, MgZn-xHA composites, orthopedic implants

Judul: Sintesis Dan Pengujian Korosi Biokomposit Mgzn-Xhap Sebagai Bahan Implan Tulang Biodegradable
Abstrak: Kasus cidera tulang banyak ditemui khususnya di negara berkembang seperti Indonesia. Penyebab utama cidera tulang adalah kecelakaan lalu lintas, kecelakaan kerja dan bencana alam. Sebagian besar korbannya mengalami fraktur tulang. Terdapat 7.134 pasien fraktur tulang di Rumah sakit umum Dr Soetomo, Surabaya dari Oktober 2009 – Oktober 2012. Pada masa penyembuhan dilakukan tindakan fiksasi tulang. Proses fiksasi tulang dengan menggunakan implan yang bersifat innert biasanya membutuhkan operasi kedua setelah proses penyembuhan tulang sehingga membutuhkan biaya dan waktu pemulihan pasca operasi. Dibutuhkan suatu implan yang bersifat biodegradable sehingga operasi kedua ini tidak perlu dilakukan. Paduan Magnesium merupakan kandidat yang tepat untuk bahan implan ini karena memiliki modulus young yang dekat dengan tulang dan bersifat biokompatibel dalam tubuh. Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah bagaimana proses sintesis biokomposit MgZnHAp sebagai bahan implan tulang biodegradable serta bagaimana pengaruh komposisi HAp terhadap sifat degradasinya?. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis biokomposit MgZnHAp sebagai bahan implan tulang biodegradable. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat melandasi pengujian lebih lanjut secara in vitro dan in vivo sehingga bahan yang dihasilkan dapat diaplikasikan secara klinis. Penelitian dilakukan di PSTBMBATAN Serpong, Tangerang Selatan sejak Oktober 2015 hingga Juni 2016. Pembuatan bahan dilakukan dengan proses sintering pada suhu 350 oC dan penahanan 1 jam. Pemaduan 6% Zn ke dalam Mg menghasilkan paduan MgZn berupa larutan padat dengan matriks Mg yang memiliki jarak antar bidang kristal yang mengecil. Pergeseran ini diakibatkan oleh proses substitusi beberapa atom Mg oleh atom Zn pada proses sintering. Dari pengolahan data diketahui bahwa penambahan HAp ke dalam bahan menghasilkan ukuran kristalit dan laju korosi yang semakin kecil dengan bertambahnya komposisi HAp di dalam bahan. Komposisi HAp yang digunakan pada penelitian ini adalah 5%, 7% dan 9%.
Keyword: Biodegradable, Implan Tulang, MgZn, MgZnHAp

Judul: Thermal Characteristics and Dynamics of Tropical Cyclone over Western North Pacific Ocean: A Case Study of Typhoon Songda (Chedeng) 2011
Abstrak: The frequent occasion of Tropical Cyclone (TC) over Western North Pacific (WNP) Ocean lies from 10˚N to 26˚N and 121˚E to 170˚E. Sources of TC development come from warm ocean temperature where latent heat is released during condensation processes and subsequently concentrated in the boundary layer. Relative humidity at 850-700 hPa is responsible to produce the most intense storm. Meanwhile, weak vertical wind shear between 850-200 hPa is one of the dynamical factors that lead to the development of TC. Pressure level of 850-200 hPa is chosen to minimize the thermodynamic effect in the lower troposphere. Typhoon Songda (Chedeng in the Philippines) or TSC lasted from May 18th to 30th, 2011 and strengthened into powerful Super Typhoon stage between May 24th and 27th. Long curving track and the exhibition of all sequences of TC life cycle, TSC is then considered as an ideal case of TC. The objective of the study with case of TSC is to investigate the role of thermal characteristics and dynamics on TC intensity. The research is carried out by using Advanced Research of Weather Research and Forecasting model (WRF ARW model) version 3.3. Two domains are employed in the model. The first domain situate from 02˚N to 40˚N and 118˚E to 149˚E and cover spatial resolution () of 33.1 km. The second domain situate from 09˚N to 27˚N and 119˚E to 132˚E with of 11 km. Timestep of the model () is 120 seconds. The model is supported by the following physical parameterization, i.e., Yonsei University Scheme (YSU) in the boundary layer, Kain-Fritsch scheme (KF) in the cumulus, and WRF Single-Moment 3-class scheme in the microphysics. Initial meteorological condition prior to the formation of the cyclone is generated using WRF ARW standard-release model. Sensitivity of the model output is obtained from a selected single-parameter change scenarios, namely, 10 % to 20 % decrease and increase of wind shear initial data at 850-200 hPa, and by 10 % to 20 % decrease of relative humidity initial data at 850-700 hPa. The result showed that the negative correlations between wind shear and intensity are found in wind shear scenarios. Wind shears of 10 ms-1 which lead to strengthening of the wind intensity in the early period of Typhoon development are found in wind shear scenarios. The effect of wind shear changes on wind intensity is statistically significant in the 20 % wind shear scenarios. During mature stage, weak wind intensity occurred when wind shear increase as given in the WRF standard-release and the 20 % decreasing scenario. Different situation is found in the 20 % increasing scenario where wind shear tend to weak and lead to strong wind intensity at this stage. Meanwhile, the reduction of moisture supply at 850-700 hPa resulting from 20 % decreasing relative humidity play a major role in the weakening of wind intensity and reduces mechanical energy of the cycle process as much as 300 J kg-1.
Keyword: