Pengenalan Jenis Dan Fungsi Alat-Alat Laboratorium Mikrobiologi

Prinsip kerja yang steril dan aseptis merupakan prinsip kerja yang harus dilakukan pada ketika melaksanakan praktikum atau penelitian di Laboratorium Mikrobiologi.  Kerja yang steril berarti kerja pada kondisi bebas dari semua bentuk hidup mikroorganisme, termasuk endospora dan virus. Namun, kondisi steril tidak terbebas dari kehadiran prion. Proses atau tahapan kerja untuk menghilangkan atau mematikan seluruh bentuk hidup mikroorganisme dan virus disebut sterilisasi.  Sterilisasi sanggup dilakukan dengan aneka macam metode, baik metode fisik maupun kimia (Nester dkk., 2004).

Sementara itu, kerja aseptis ialah kerja pada kondisi tercegah dari serangan biro bisul yang sanggup menginfeksi jaringan atau material yang steril.  Untuk mencapai kondisi aseptis dibutuhkan teknik-teknik aseptik (Benson, 2001). Teknik-teknik aseptik ialah teknik yang dilakukan untuk mengurangi serangan patogen yang sanggup mengontaminasi media/kultur (Black, 2008) dan jaringan hidup (Benson, 2001).  Suatu media atau jaringan hidup biar terbebas dari kontaminasi biro penyebab penyakit dan virus harus dilakukan upaya disinfeksi terlebih dahulu. Secara umum, disinfeksi memakai zat kimia antimikroba yang disebut zat disinfektan (Nester dkk., 2004; Black, 2008).

Zat disinfektan gampang mematikan basil dalam fase vegetatif, jamur, dan lipid containing virus. Sementara itu, zat disinfektan sulit mematikan Mycobacteria dan non-lipid containing virus serta umumnya spora basil sanggup resistan terhadap zat tersebut (Collins & Lyne, 2004). Zat disinfektan sanggup berupa fungisida dan germisida. Fungisida ialah zat disinfektan yang sanggup membunuh jamur, sedangkan germisida ialah zat disinfektan yang sanggup membunuh mikroorganisme dan menginaktivasi virus (Nester dkk., 2004). Sementara itu, zat disinfektan yang aman digunakan oleh kulit atau jaringan hidup lain disebut zat antiseptik (Benson, 2001; Nester dkk., 2004). 

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, sterilisasi mempunyai majemuk metode. Metode-metode sterilisasi tersebut antara lain metode penyalaan (flaming), panas-kering, autoclaving, tyndalisasi, filtrasi, dan inspisasi (Collins & Lyne, 2004). Namun, metode yang paling umum dan fundamental untuk digunakan dalam sterilisasi ialah metode autoclaving, panas-kering, dan filtrasi (Harley & Prescott, 2002).  

Metode autoclaving memakai alat yang disebut autoklaf. Metode autoclaving atau metode panas-basah memanfaatkan panas uap air untuk melaksanakan proses pensterilan. Tidak hanya itu, metode autoclaving memanfaatkan kekuatan tekanan, sehingga suhu yang dihasilkan menjadi lebih tinggi dan proses sterilisasi menjadi lebih cepat (Collins & Lyne, 2004). Sementara itu, metode panas-kering memanfaatkan fatwa udara panas untuk melaksanakan proses pensterilan.  Berbeda dengan metode autoclaving, metode panas-kering memerlukan waktu yang lebih usang lantaran sterilisasi tidak disertai dengan tekanan menyerupai halnya pada metode autoclaving (Harley & Prescott, 2002). Selanjutnya, metode filtrasi merupakan metode pensterilan dengan memakai pori yang sangat kecil untuk menyaring bakteri. Namun, mikroplasma dan virus tidak ikut tersaring dengan memakai metode filtrasi (Collins & Lyne, 2004).

Laboratorium Mikrobiologi harus mempunyai sejumlah alat yang sanggup menunjang proses praktikum dan penelitian di dalamnya. Di antara alat-alat tersebut, ada alat-alat yang khusus digunakan di dalam Laboratorium Mikrobiologi dan ada juga yang tidak. Alat-alat tersebut antara lain autoklaf, oven, inkubator statis, shaker incubator atau inkubator kocok, waterbath shaker incubator, vorteks, desikator, transfer box, anaerobic jar, sentrifugator, dan spektrofotometer. Berikut klarifikasi artikel alat-alat laboratorium mikrobiologi beserta fungsinya:

1. Autoklaf

Autoklaf ialah sebuah alat yang digunakan untuk melaksanakan sterilisasi dengan memanfaatkan panas uap air di bawah tekanan.  Temperatur panas uap air pada tekanan atmosfer hanya mencapai 100 °C. Akan tetapi, temperatur akan meningkat dengan adanya tekanan, contohnya pada tekanan 1 kafe (kira-kira 15 lb/in²) temperatur menjadi 121°C. Bakteri akan dibunuh pada temperatur tersebut kurang lebih selama 15-20 menit (Collins & Lyne, 2004; Black, 2008). Autoklaf sanggup digunakan untuk sterilisasi kultur media, jarum suntik, dan larutan yang termostabil (Cappuccino & Sherman, 2001).  

Sterilisasi dengan memakai autoklaf mempunyai kisaran tekanan, waktu dan temperatur, tergantung material yang akan disterilisasi. Tekanan yang digunakan pada alat autoklaf berkisar antara 15-20 lb, temperatur yang diizinkan berkisar antara 121-125 °C (250-256 °F), dan waktu yang dibutuhkan berkisar antara 15-45 menit, tergantung materi atau material yang akan dimuat (Morello dkk., 2003). Udara juga merupakan faktor penting yang memengaruhi keefektifan alat autoklaf. Kehadiran udara pada muatan autoklaf akan memberi efek kurang baik terhadap penetrasi panas uap air ke kultur media (Collins & Lyne, 2004).  

Gambar 1. Autoklaf.

Sementara itu, untuk mengecek alat autoklaf masih bekerja baik atau tidak, dibutuhkan pengetesan memakai indikator biologi. Indikator biologi yang lazim digunakan ialah endospora Bacillus stearothermophilus. Spora basil tersebut digunakan lantaran sporanya sanggup resistan terhadap panas. Apabila sehabis sterilisasi masih ditemukan spora basil tersebut, berarti alat autoklaf sedang bermasalah. Cara pengecekan dimulai dengan menaruh strip yang mengandung spora basil dengan material yang disterilisasi pada autoklaf. Setelah proses sterilisasi selesai, tiap strip ditempatkan di dalam medium cair.  Apabila terjadi perubahan warna pH indikator pada medium cair, berarti proses sterilisasi tidak berjalan sukses (Morello dkk., 2003).

2. Oven

Oven ialah alat yang digunakan pula dalam melaksanakan sterilisasi. Berbeda dengan autoklaf, panggangan tidak memanfaatkan panas uap air untuk melaksanakan sterilisasi. Oven sanggup mensterilkan barang-barang dengan memanfaatkan fatwa udara panas. Aliran udara panas tersebut didapatkan secara elektrik.  Barang-barang yang disterilkan oleh panggangan antara lain cawan petri, labu erlenmeyer, pipet, dan objek metal (Collins & Lyne, 2004: 45). Barang pecah belah tersebut akan tergores dan rusak apabila diberikan panas uap air (Harley & Prescott, 2002).  

Kelemahan sterilisasi memakai panggangan ialah waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan sterilisasi cukup lama, yaitu sekitar dua jam. Temperatur yang diizinkan untuk melaksanakan sterilisasi pada oven, berkisar antara 160-170 °C.  Apabila lebih dari 180 °C, barang yang disterilisasi akan menjadi gosong (Harley & Prescott, 2002).

Gambar 3. Oven.

3. Spektrofotometer

Spektrofotometer ialah alat yang sanggup digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan suatu sampel kultur. Pengukuran tingkat kekeruhan bertujuan untuk menghitung jumlah konsentrasi sel basil yang berada pada suatu sampel (Benson 2001; Nester dkk. 2003). Prinsip kerja yang digunakan ialah dengan mengkonversi jumlah cahaya yang diserap oleh sampel (absorban/densitas optik, O.D.) menjadi jumlah konsentrasi sel bakteri. Sebelumnya, jumlah cahaya yang diteruskan (%T) oleh sampel harus diketahui dengan cara melihat jarum galvanometer yang tertera pada alat spektrofotometer.  Jumlah cahaya yang diteruskan (%T) tadi, kemudian dimasukkan ke dalam rumus densitas optik (O.D.) sebagai berikut:

O.D. = 2 – log . (%T)

Angka O.D. yang telah didapatkan kemudian dikonversi dengan memakai tabel logaritma atau kalkulator, sehingga jumlah konsentrasi sel basil pada sampel tersebut sanggup diketahui (Benson, 2001).

Pembahasan lanjut mengenai spektrofotometer dengan detail, silahkan baca artikel berikut: SPEKTROFOTOMETRI

4. Sentrifugator

Sentrifugator ialah alat yang digunakan untuk mempelajari struktur dan fungsi suatu komponen sel. Prinsip kerjanya ialah dengan memisahkan atau memfraksionasi setiap komponen sel menurut berat jenis dari tiap komponen sel.  Alat tersebut menunjukkan gaya sentrifugal sehingga substansi yang lebih berat akan mengendap dan substansi yang lebih ringan akan berada di atas.  Jika kecepatan sentrifugator semakin meningkat, komponen yang lebih ringan akan mengendap di dasar.  Komponen sel yang mengendap disebut pellet, dan komponen sel yang tersuspensi di atasnya disebut supernatan. Pellet yang berhasil didapatkan nantinya akan dipelajari lebih lanjut untuk diketahui fungsinya (Campbell &  Reece, 2009).

Gambar 4. Sentrifugator

5. Inkubator

Inkubator ialah alat yang digunakan untuk menginkubasi atau mengerami suatu biakan.  Inkubator menyediakan kondisi temperatur yang optimum untuk mikroorganisme sanggup melaksanakan pertumbuhan. Inkubator mempunyai alat pengatur suhu, sehingga temperatur sanggup diatur sesuai biakan yang akan diinkubasi. Inkubator memanfaatkan panas-kering menyerupai oven. Pada beberapa jenis inkubator, kelembapan disediakan dengan menunjukkan air di dalam inkubator selama periode pertumbuhan mikroba.  Lingkungan yang berair memperlambat kekurangan cairan tubuh pada medium sehingga menghindari kondisi lingkungan yang bias (Cappuccino & Sherman, 2001).

Gambar 5.  Inkubator.

Inkubator mempunyai banyak tipe, contohnya inkubator statis, inkubator kocok, dan inkubator waterbath shaker. Inkubator statis ialah jenis inkubator yang digunakan untuk mengerami mikroba pada medium padat. Sementara itu, inkubator kocok dan inkubator waterbath shaker digunakan untuk mengerami mikroba pada medium cair. Pengocokan pada inkubator kocok dilakukan untuk menunjukkan efek terhadap temperatur dan beberapa aspek metabolisme mikroba (Patching & Rose, 1970). Adanya mekanisme pengocokan pada proses inkubasi mikroba sangat bermanfaat pada mikroba yang dikultur di medium cair, menyerupai meningkatkan kontak antara mikroba dan medium.  

Penggunaan inkubator waterbath shaker mempunyai laba dibandingkan dengan jenis inkubator yang lain.  Keuntungannya ialah penghantaran panas lebih cepat dan merata kepada kultur mikroba, lantaran penghantaran panas melalui air. Agitasi atau pergolakan air juga akan meningkatkan aerasi. Namun, inkubator waterbath shaker juga mempunyai kekurangan, yaitu hanya sanggup menginkubasi mikroba pada medium cair (Cappuccino & Sherman, 2001).

Selanjutnya, timbul persoalan khusus mengenai inkubasi terhadap basil anaerob. Hal tersebut disebabkan basil anaerob akan terbunuh jikalau terpapar dengan oksigen. Inkubasi basil anaerob sanggup dilakukan pada alat khusus  yang mencegah kondisi lingkungan yang kaya oksigen, yaitu alat yang disebut anaerobic jar. Anaerobic jar mempunyai banyak tipe, salah satunya ialah yang memanfaatkan teknik GasPak system (Cappuccino & Sherman, 2001).

Prinsip kerja dari alat anaerobic jar yang memakai teknik GasPak system ialah dengan mengeluarkan oksigen dari botol yang tertutup dengan santunan GasPak Generator dan katalis. Sistem tersebut memakai bungkus kimia (GasPak Generator) yang terdiri dari sodium bikarbonat dan sodium borohidrit, yang nantinya akan bereaksi dengan air sehingga menghasilkan karbon dioksida dan hidrogen. Proses penambahan air dilakukan sebelum botol ditutup, dengan cara dipipet ke dalamnya. Setelah itu, paladium, yang terletak di tutup botol, mengkatalisis pembentukan air yang berasal dari hidrogen dan oksigen residu. Akhirnya, kandungan oksigen semakin berkurang dan kandungan karbon dioksida semakin meningkat, sehingga membuat kondisi lingkungan yang aman untuk pertumbuhan basil anaerob (Cappuccino & Sherman, 2001; Morello dkk., 2003; Tortora dkk., 2010).

Untuk mengecek alat anaerobic jar masih bekerja dengan baik atau tidak, sanggup memakai indikator biologi dan kimia. Indikator biologi yang sanggup digunakan menyerupai Pseudomonas aeruginosa dan Clostridium welchii. Indikator biologi sanggup digunakan untuk melihat kecukupan mekanisme anaerob yang terjadi pada alat anaerob jar. Namun, pengecekan dengan indikator biologi memerlukan waktu yang usang (harus menunggu tahap inkubasi hingga selesai) dan akhirnya bergantung juga pada medium yang digunakan (Watt dkk., 1976). Sementara itu, indikator kimia yang sering digunakan ialah metilen biru. Metilen biru akan menjadi berkurang warnanya pada kondisi yang kehilangan oksigen (Cappuccino & Sherman, 2001; Morello dkk., 2003; Tortora dkk., 2010).

 

6. Desikator

Desikator ialah alat yang menjaga suatu material dalam kondisi kering dan menjauhkannya dari uap air. Desikator disebut juga kotak pengering lantaran segala sesuatu yang disimpan di dalamnya akan menjadi kering. Hal tersebut lantaran adanya suatu desiccant, yaitu suatu biro yang sanggup mengabsorpsi semua uap air yang ada di udara pada lingkungan desikator yang tertutup.  Salah satu desiccant yang sering digunakan ialah silika gel. Silika gel akan berubah warna sehabis mengabsorpsi uap air. Perubahan warna pada silika gel lantaran reaksi kimia yang terjadi antara silika gel dengan air yang telah diabsorpsi.

7. Microbiological Safety Cabinet (MSC)   

Microbiological safety cabinet (MSC) ialah suatu daerah atau ruangan yang didesain untuk memproteksi suatu pekerjaan dari kontaminasi, contohnya ialah transfer box atau laminar flow. Selain itu, MSC mempunyai kegunaan untuk membuat keadaan yang aseptis pada ketika pembuatan medium atau manipulasi objek mikroorganisme. Alat MSC mempunyai aneka macam tipe sirkulasi udara, setidaknya ada tiga tipe. Salah satu tipenya, udara yang telah terfiltrasi dialirkan ke seluruh MSC biar tercipta sirkulasi udara yang baik, kemudian dikeluarkan melalui suatu exhaust air. Sirkulasi udara higienis tersebut sanggup mencegah kontaminasi pada ketika melaksanakan acara pembuatan medium atau manipulasi objek mikroorganisme (Collins & Lyne, 2004).    

8. Vorteks

Vorteks merupakan alat yang digunakan untuk mencampur sejumlah materi dalam suatu botol. Prinsip kerja dari vorteks ialah dengan menunjukkan putaran atau guncangan pada botol sehingga aneka macam adonan materi yang ada di dalam botol tersebut menjadi tercampur secara merata. Proses pencampuran materi pada vorteks harus dilakukan di ruangan mikrobiological safety cabinet untuk mencegah terjadinya kontaminasi (Collin & Lyne, 2004).

Referensi

• Benson. 2001. Microbiological application lab manual, 8th ed. 
• Black, J. G. 2008. Microbiology, 7th ed. 
• Campbell, N. A. & J. B. Reece. 2009. Biology, 8th ed. 
• Cappuccino, J. G. & N. Sherman. 2002. Microbiology: A laboratory manual. 
• Collins, C. H. & P. M. Lyne. 2004. Collins & Lyne's microbiological methods. 
• Harley & Prescott. 2002. Laboratory exercises in microbiology, 5th ed. 
• Patching, J. W. & A. H. Rose. 1970. The Effects and control of temperature. Dalam: Norris, J. R. & D. W. Ribbons (eds.). 1970. Methods in microbiology volume 2. 
• Morello, J. A., P. A. Granato & H. E. Mizer. 2003. Laboratory manual and workbook in microbiology: Applications to patient care. 
• Nester, E. W., D. G. Anderson, C. E. Roberts, N. N. Pearsall & M. T. Nester. 2004. Microbiology: A human perspective, 4th ed. 
• Tortora, G. J., B. R. Funke & C. L. Case. 2010. Microbiology: An introduction, 10th.
• Watt, B., J. G. Collee & R. Brown. 1976. Tests of performance of anaerobic jars.

Penelusuran terkait:
nama fungsi dan cara kerja alat-alat laboratorium mikrobiologi | pengertian laboratorium mikrobiologi | alat laboratorium mikrobiologi pdf | bagian-bagian inkubator laboratorium | fungsi inkubator laboratorium mikrobiologi | fungsi tabung durham | jurnal alat laboratorium mikrobiologi | jurnal alat laboratorium mikrobiologi pdf | alat-alat laboratorium mikrobiologi dan sterilisasi