Titanium digunakan secara luas dalam pembuatan implan gigi sejak permulaan dasawarsa 1970-an. Walaupun begitu, para pakar implant masih belum menjelaskan sepenuhnya tentang bagaimana sebetulnya mekanisme yang terlibat dalam respon biologis yang membuat implant bisa bersatu padu dengan tulang.

Titanium punya karakteristik membentuk lapisan oksida titanium yang sangat tipis pada permukaannya. Mekanisme dan lapisan tersebut melindungi titanium sehingga sangat sulit sekali berkarat. Selama mekanisme itu berjalan dengan baik, karat tidak mungkin terbentuk. Mekanisme dan lapisan tersebut juga melindungi titanium dari degradasi kondisi lingkungan yang tajam dan agresif. Biokompatibilitas titanium sebagai bahan implant berhubungan dengan oksida permukaan yang terbentuk secara spontan dalam udara dan fluida fisiologis.

Absorpsi molekul-molekul O₂ terjadi selama pemrosesan titan dengan mesin. Setelah sekitar 10 nano detik, molekul-molekul tersebut terlepas dan lapisan mono oksiden atom mengendap. Oksigen ini bereaksi dengan titanium sehingga membentuk lapisan titanium oksida dengan ketebalan antara 50 Å hingga 100 Å. Lapisan ini terbentuk secara spontan karena suhu dan tekanan yang dialaminya, makanya disebut oksida asli (native oxide). Lapisan oksida titanium juga bisa dibuat menggunakan panas, etsa asam, dan oksidasi elektrolit juga dikenal dengan nama anodizing (anodisi).

Lapisan titanium oksida dengan ketebalan hingga 800 nano meter bisa dibentuk dengan anodisi. Pada pH tubuh, bentuk stabil titanium oksida adalah TiO₂. Setelah implant tetap berada di tempatnya selama beberapa waktu, permukaannya jadi tertutupi dengan protein plasma, terutama fibronektin dan vitronektin.

Beberapa peneliti menginvestigasi lapisan titanium oksida pada permukaan implant gigi. Penelitian dilakukan dengan mengukur properti implan seperti:

• struktur kristal
• komposisi lapisan
• ketebalan lapisan

Penelitian mereka menunjukkan bahwa penyembuhan di sekitar implant titanium terjadi melalui proses mineralisasi secara bertahap, yaitu, osteointegrasi yang melibatkan mekanisme yang tidak dimulai pada permukaan implant (Larsson et al., 1996).

Selain itu, selama penyembuhan yang berlangsung dalam beberapa hari dan pemodelan ulang yang memerlukan waktu berminggu-minggu atau bahkan bertahun-tahun, proses-proses biologis yang terjadi pada antarmuka memengaruhi properti lapisan oksida permulaan. Ketebalan lapisan oksida meningkat seiring dengan waktu dan menggabungkan ion Ca, P dan S dari lingkungan fisiologis.

Properti permukaan implan, seperti morfologi, kekasaran, ketebalan lapisan oksida, tingkat impuritas dan macem oksida bergantung pada perlakukan yang dialami oleh materi tersebut. Properti permukaan ini punya dampak yang signifikan pada pembentukan tulang baru.

Setelah pemrosesan dengan mesin dan pembersihan, implan gigi komersial dimasukkan ke tahap pemberian perlakukan pada permukaan implan untuk mencapai kekasaran dan ketebalan lapisan titanium oksida yang diinginkan memadai.

Perlu diketahui, kontak antara implant dan tulang rahang terjadi melalui lapisan titanium oksida. Titanium mengikat oksigen sehingga terbentuk titanium oksida pada permukaan implant dan oksigen pada titanium oksida diikat oleh sel-sel tulang sehingga hasilnya sel-sel tulang bisa memegang implan dengan kuat.

Sumber: Elias