Laporan Praktikum Instrumen Biomol Analis Kesehatan [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM INSTRUMEN BIOLOGI MOLEKULER PENGENALAN ALAT ALAT DI LABORATORIUM BIOLOGI MOLEKULER



Disusun Oleh :



Nama



: Monika Pandu Soraya



Nim



: G1C016077



Kelompok



: 2



Prodi



: D4 Analis Kesehatan



FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG TAHUN AJARAN 2016 / 2017



PENDAHULUAN



A. LATAR BELAKANG Pengenalan alat merupakan langkah pertama sebelum kita melakukan praktikum atau penelitian. Alat-alat laboratorium mempunyai cara dan prinsip kerja yang berbeda. Selain itu kita juga dapat meminimalisir resiko kesalahan kerja pada saat melakukan praktikum biologi molekuler. Sehingga dengan praktikum pengenalan alat-alat biologi molekuler mahasiswa diharapkan mampu untuk mengtahui alat-alat yang akan digunakan dalam praktikum biologi molekuler, mengetahui fungsi, bagianbagian, mengetahui prinsip kerja dan cara menggunakan alat-alat biologi molekuler. praktikum pengenalan alat ini sangat penting untuk mengenal alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler diantaranya untuk isolasi DNA, Thermocycler (PCR ) dan elektroforesis. Hasil pengenalan alat-alat biologi molekuler adalah Thermocycler (PCR machine), Elektroforesis horisontal, Elektroforesis vertical, Gel document, vortexmixer , uv transluminator , centrifuge, elisa reader , pH meter , micro tube , tube centrifuge , mikrotom , waterbath, stearer , mikrowave , rotator , mikroplat , plat tetes , plat hitam .



B. DASAR TEORI Biologi molekuler merupakan cabang ilmu biologi yang mengkaji kehidupan secara skala molekuler. Pengenalan alat merupakan langkah pertama sebelum kita melakukan praktikum atau penelitian. Alat-alat laboratorium mempunyai cara dan prinsip kerja yang berbeda. Selain itu kita juga dapat meminimalisir resiko kesalahan kerja pada saat melakukan praktikum biologi molekuler. Setiap pengguna harus mengikuti hal-hal tersebut agar dalam menggunakan alat-alat laboratorium tidak terjadi kerusakan alat ataupun hal-hal yang berbahaya. DNA merupakan rantai – rantai nukleutida yang secara kimia hampir tidak saling berbeda, sedangkan sebaliknya protein dari campuran 20 macam amino yang sangat berlainan, masing – masing dengan sifat kimianya yang khas. Keragaman inilah yang memungkinkan sifat kimia yang serba canggih dimiliki oleh setiap protein, dan ini diduga dapat menjelaskan mengapa evolusi telah



memilih protein daripada molekul RNA sebagai katalisator yang terbesar reaksinya di dalam sel (Khopkar, 1990). Mesin polymerase chain reaction (PCR) adalah sebuah teknologi laboratorium yang utama dalam biologi mokuler. PCR mempunyai derajat spesifisitas dan sensitivitas yang cukup tinggi. Dengan teknik PCR ini, dalam hitungan menit kita bisa menghasilkan jutaan copy DNA. Elektroforesis merupakan suatu teknik yang mengukur laju perpindahan atau pergerakan partikel bermuatan dalam suatu medan listrik. Teknik elektroforesis mempergunakan medium yang terbuat dari gel. Perpindahan partikel pada medium gel tersebut dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti ukuran partikel, komposisi dan konsentrasi gel, densitas muatan, kuat medan listrik dan sebagainya. Semakin kecil partikel tesebut, maka pergerakan atau migrasinya akan semakin cepat, karena matriks gel mengandung jaringan kompleks berupa poripori sehingga partikel-partikel tersebut dapat bergerak melalui matriks tersebut (John, 2011). Sehingga dengan praktikum pengenalan alat-alat biologi molekuler mahasiswa diharapkan mampu untuk mengtahui alat-alat yang akan digunakan dalam praktikum biologi molekuler, mengetahui fungsi, bagian-bagian, mengetahui prinsip kerja dan cara menggunakan alat-alat biologi molekuler.



C. Materi Alat yang digunakan dalam praktikum pengenalan alat biologi molekuler adalah alat tulis dan kamera. Bahan yang digunakan adalah alat-alat biologi molekuler.



D.



Metode



Untuk mencatat informasi ynag dijelaskan terkait fungsi, prinsip serta cara kerja alatalat biologi molekuler disiapkan alat tulis dan untuk mendokumentasikan alat-alat biologi molekuler tersebut digunakan kamera. Metode praktikum kali ini adalah dengan peragaan dosen dan penjelasan yang dipaparkan terkait dengan alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler.



E. Hasil dan Pembahasan



Praktikum pengenalan alat ini sangat penting untuk mengenal alat-alat yang digunakan dalam biologi molekuler diantaranya untuk isolasi DNA, PCR dan elektroforesis. Alat-alat tersebut adalah Thermocycler (PCR machine), Elektroforesis horisontal, Elektroforesis vertical, Gel document, vortexmixer , uv transluminator , centrifuge, elisa reader , pH meter , micro tube , tube centrifuge , mikrotom , waterbath, stearer , mikrowave , rotator , mikroplat , plat tetes , plat hitam. Alat-alat ini merupakan alat utama yang digunakan dalam bidang molekuler. Setiap alat memiliki fungsi, dan prinsip kerja yang berbeda yaitu sebagai berikut :



Alat Biologi Molekuler



1. Mesin PCR / TERMO CYCLER







Prinsip kerja :



Membentuk cetakan DNA secara berulang kali dengan menggunakan prosedur dan waktu tertentu. PCR menggunakan tehnik amplifikasi (perbanyakan) secara spesifik pada suatu segmen DNA secara in vitro dengan menggunakan DNA polymerase, cetakan, DNA genom, dan primer oligonukleotida yang akan menempel pada segmen yang akan diamplifikasi. Proses PCR ada tiga tahapan yaitu Denaturasi, Anneling dan Ekstansi. 



Fungsi :



- Amplifikasi urutan nukleotida - Menentukan kondisi urutan nukleotida dari suatu DNA yang mengalami mutasi 



Cara kerja :



1. Hubungkan steker dengan sumber tegangan. 2. Tekan tombol ON/OFF yang terletak pada bagian belakang thermal cycler pada posisi ON untuk menyalakan Thermal Cycler. 3. Untuk membuat program PCR baru: a. Pilih menu New Protocol (F4) pada display main windows dan akan muncul grafik program PCR pada layar display. b. Pilih tahapan PCR yang akan dibuat pada grafik dengan cara menekan tombol panah.Inputkan program sesuai parameter (suhu dan waktu) yang ingin dibuat sesuai dengan tahapan pada grafik program PCR dengan menggunakan tombol alphanumerik. c. Tekan tombol DONE apabila telah selesai menginputkan program PCR, dan file program akan tersimpan.Pilih folder untuk menyimpan file program PCR. 4. Untuk mengedit program PCR: a. Pilih menu EDIT dan pilih file program PCR yang akan diedit. b. Pilih tahapan PCR yang akan diedit dengan menggunakan tanda panah.



Edit parameter tahapan PCR dengan menggunakan tombol alfanumerik d. Pilih tombol DONE apabila telah selesai. 5. Untuk menambahkan tahapan PCR baru pada program PCR: a. Pilih satu tahapan sebelum (sebelah kiri) tahapan PCR baru yang akan disisipkan. b. Selanjutnya pilih menu INSERT dengan menggunakan tanda panah.pilih tipe tahapan yang akan disisipkan : Temp untuk menyisipkan tahapan temperatur, GOTO untuk menyisipkan tahapan GOTO, GRADIENT untuk menyisipkan tahapan gradient. c.



Pilih dan edit parameter pada tahapan baru yang disisipkan.



6. Untuk membuka tutup thermalcycler putar knob penutup thermalcycler berlawanan arah jarum jam sampai lid bagian dalam muncul dipermukaan atas penutup. Dorong lid lever kearah belakang dan angkat lid hingga terbuka. 7. Untuk menutup kembali tutup thermalcycler , tekan lid lever kebawah, pastikan bagian depan lid tertutup rapat dan terkunci pada thermalcycler. Kunci lid dengan menekan pengunci lid kebawah. 8. Putar knob penutup thermalcycler ¼ putaran, searah jarum jam untuk meningkatkan tekanan lid penutup. 9. Pilih menu RUN. 10. Pilih file program PCR yang akan dijalankan menggunakan tanda panah . 11. Tekan RUN atau ENTER. 12. Pilih blok yang digunakan untuk PCR (blok A atau B) 13. Tekan ENTER. 14. Lengkapi parameter running saat muncul display Run ITAQ-FST control yang meliputi Volume sampel, temperatur lid. 15. Pilih OK. 16. Untuk memonitoring proses running tekan tombol STATUS. 17. Matikan thermalcycler apabila suhu Lid sudah mencapai 4ºC dengan menekan tombol ON/OF pada bagian belakang thermal cycler.



2. Elektroforesis







Prinsip kerja : Berdasarkan pergerakan partikel-partikel bermuatan negatif dalam hal ini DNA yang bergerak menuju kutub positif sedangkan partikel-partikel bermuatan positif akan bergerak menuju kutub negatif.







Fungsi : Untuk mengukur laju perpindahan atau pergerakan partikel-pertikel bermuatan dalam suatu medan listrik







Cara kerja :  Pembuatan Gel Agarose 1.



0,4 gram bubuk agarose dilarutkan pada 50 ml Buffer TAE.



2.



Campuran tersebut dilarutkan dengan cara dipanaskan.



3.



Setelah semua terlarut kemudian didiamkan pada suhu ±50°C.



4.



Gel Comb dipasang pada tangki elektroforesis.



5.



Larutan agarose dituangkan pada tangki elektroforesis dan didinginkan hingga mengeras.



6.



Setelah gel tersebut mengeras, gel comb dapat diambil dan gel agarose



siap untuk digunakan.  Elektroforesis 1.



Gel Agarose direndam dengan Buffer TAE.



2.



1µl loading dye dicampur dengan 3µl produk DNA pada parafilm yang



telah tersedia dengan bantuan mikropipet. 3.



Campuran tersebut dituangkan ke sumur/well pada gel agarose.



4.



Sedangkan untuk 3µl DNA marker 1kb dituangkan pada sumur/well yang



berada pada paling tepi atas dan bawah. 5.



Tangki elektroforesis kemudian ditutup dan dihubungkan ke power



supply. 6.



Power Supply ( 400mA, 90V) dinyalakan selama 30 menit.



 Dokumentasi 1.



Gel agarose hasil elektroforesis direndam pada larutan EtBr selama ± 15



menit. 2.



Dilanjutkan dengan direndam dalam akuades selama ± 15 menit.



3.



Divisualisasi dengan menggunakan Gel Doc dan kemudian diambil



gambarnya.



3. Vortex mixer







Prinsip kerja : Prinsip kerjanya adalah mixing/menghomogenkan agar komposisinya rata. Vortex mixer terdiri dari sebuah motor listrik dengan drive shaf berorientasi vertikal dan melekat pada sepotong karet menangkupkan dipasang sedikit off tengah. Sebagai motor menjalankan potongan karet berosilasi cepat dalam gerakan melingkar , ketika sebuah tabung tes sesuai ditekan ke dalam karet gerakan ditransmisikan ke bagian dalam cairan dan vortex dibuat.







Fungsi : Untuk mengaduk senyawa kimia yang ada dalam tabung reaksi atau wadah.







Cara kerja : 1. Tabung reaksi diletakkan pada lubang tempat tabung. 2. Menekan tombol power hingga tempat meletakkan tabung bergerak. Dengan adanya tegangan yang diberikan, maka tabung reaksi yang berisi larutan akan tercampur rata



4. Uv transluminator



 Prinsip



Prinsip kerja :



kerja



dari



alat



ini



adalah



sinar



UV



yang



dipancarkan



akan



memendarkanEthidium bromide (EtBr) yang menempel pada DNA. Sehingga visualisasi DNA bisa terlihat lewat pancaran yang berwarna orange keputihan tersebut.  UV



Fungsi :



Transilluminators



digunakan



untuk



men-visual-kan



DNA



setelah



di loadingatau running dalam DNA elektroforesis. 



Cara kerja



5. Power supply







Prinsip kerja : mengubah tegangan AC komersial menjadi tegangan DC sesuai kebutuhan sutu perangkat elektronika.







Fungsi : berfungsi untuk memberikan sumber tegangan ke perangkat atau rangkaian elektronika.



6. Centrifuge & cup centrifuge







Prinsip kerja : Didasarkan pada pemisahan molekuler dari sel atau organel subseluler.



Sentrifugator



dapat



dibedakan



berdasarkan



ukuran,



kapasitas,



dan



kecepatan. Clinical centrifugedigunakan untuk separasi serum dan urinalisa. 



Fungsi : Untuk memutar sampel dengan kecepatan tinggi yang berukuran



molekuler sehingga molekul DNA yang berukuran lebih besar akan mengendap dibawah. 



Cara kerja : CarapengoperasianCentrifuge



:



1. Letakkan tabung yang berisi cairan yang dengan volume sama antara tabung satu dengan yang lainnya pada tempat yang berseberangan 2. Tutup 3. Pilih



penutup kecepatan



yang



centrifuge diinginkan



sampai pada



tombol



terkunci kecepatan



4. Pilih waktu pemutaran yang diinginkan pada tombol waktu 5. Tekan star untuk centrifuge yang memiliki tombol star, yang tidak memiliki tombol star begitu tombol waktu diputar centrifuge langsung berputar



6.



Segera setelah berhenti, penutup dibuka langsung atau perlu menekan



tombol 7. 



berhenti



Ambil tabung dari centrifuge Segera pisahkan sesuai yang dibutuhkan.



CaraperawatanalatCentrifuge 1.



Spillage



2.



shield



/



cup



/



tabung



centrifuge



Bersihkan dari pecahan tabung, tumpahan darah, serum dan lakukan



desinfeksi 3.



Bersihkan



4.



setiap bagian



luar



dan



saat dalam



setiap



hari,



Timer: Lakukanpemantauan timer sesuai penggunaan atau lakukan



pemantauan 



:



setiap



satu



minggu



sekali



Kalibrasi : Mengukur kecepatan putaran dengan menggunakan tachometer terkalibrasi dan lakukan 1bulan sekali  Braking system : Selalu mengikuti anjuran pabrik, Pengambilan tabung centrifuge dilakukan



setelah posisi putaran benar-benar berhenti



 Power suply: Pengecekan kabel, steker dan stop kontak (pengecekan grounding dan kebocoran arus listrik dari kabel), steker dan stop kontak  Lakukan pengecekan terhadap motor dan minyak bila perlu  Terjadinya getaran yang tidak biasa perlu melakukan pengecekan rotor balance dan mengikuti rekomendasi pabrik  Pemeriksaan terhadap komponen lainnya, apabila ditemukan kerusakan atau cacat produk, maka komponen dapat diganti oleh pabrik (bila alat masihbaru)



7. Elisa reader



ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay) atau nama lainnya enzyme immunoassay (EIA) merupakan teknik biokimia yang banyak digunakan di bidang imunologi untuk mendeteksi adanya antibody atau antigen pada suatu sampel. Terdapat beberapa jenis teknik ELISA, yaitu (1) Indirect ELISA; (2) Direct ELISA; (3) ELISA Sandwich; (4) ELISA Multiplex . Dalam penggunaan sehari-hari ELISA bisa digunakan unruk melabel suatu antigen atau mengetahui antibody yang ada dalam tubuh. Apabila kita ingin mengetahui antigen apa yang ada di dalam tubuh, maka yang diendapkan adalah antibody- nya, begitu pula sebaliknya. Untuk mendeteksi kadar suatu protein, maka dapat digunakan teknik ELISA sandwich assay dengan dengan mengedapkan antibody pada well plate. Fungsi dari test ELISA yaitu bukan hanya untuk mengetahui keberadaan suatu antigen dengan antibodi tetapi juga untuk mengukur kadar antigen atau antibodi tersebut dengan menggunakan alat spektrofotometer.



8. pH meter







Cara Menggunakan pH meter



Pengetahuan terhadap pH baik dengan akurasi tinggi maupun rendah sangatlah berguna dan mendasar pada berbagai situasi, tentunya termasuk pekerjaan laboratorium. pH meter dari berbagai tipe dan kualitas dapat digunakan untuk pengukuran kualitas air di sistem water treatment, kolam renang, pengukuran pH tanah pada pertanian, kesehatan



(untuk memastikan larutan aman digunakan pada pasien), dan lain-lain. 



Perawatan dan Pembersihan Probe Probe harus dijaga agar tetap bersih dari semua kontaminan sebersih mungkin



dan tidak disentuh oleh tangan. Probe paling baik dijaga agar tetap lembab dengan media yang sesuai dengan probe tertentu (sebaiknya tidak melembabkan dengan air distilasi



yang



dapat



memicu



difusi



elektrode)



saat



tidak



digunakan.



Jika lampu terkontaminasi dengan penggunaan dapat dibersihkan dengan cara yang direkomendasikan oleh pabrik pembuatannya. Salah satu instruksi pembersihan nya adalah dengan pembersihan umum (15 menit direndam di dalam larutan pemutih dan deterjen), garam (larutan asam klorida diikuti dengan natrium hidroksida dan air), gemuk (deterjen atau metanol), larutan KCl, deposit protein (pepsin dan HCl, konsentrasi 1%), dan gelembung udara. 



Kalibrasi Untuk akurasi tinggi pH meter, kalibrasi pH meter harus selalu dilakukan



sebelum setiap pengukuran. Untuk penggunaan normal, kalibrasi dilakukan di awal hari. Alasannya adalah karena elektroda kaca tidak memproduksi emf pada waktu yang agak



lama,



yang



dapat



mengganggu



pengukuran.



Kalibrasi harus dilakukan minimal dengan dua larutan buffer standar yang meliputi rentang nilai pH larutan yang akan diukur. Untuk kebutuhan umum, bisa menggunakan buffer pada rentang antara pH 4,00 hingga 10,00. Kecuali untuk asam yang kuat atau basa kuat, rentang nya dilakukan antara pH yang lebih kecil (1,00) hingga



yang



lebih



besar



(14,00).



pH meter memiliki satu kontrol kalibrasi, untuk mengatur pembacaan nilai kepada buffer standar pertama, dan kontrol kalibrasi lainnya untuk mengatur pembacaan nilai kepada buffer standar kedua. Kontrol ketiga dapat mengatur temperatur. Buffer standar dapat diperoleh dari berbagai supplier, biasanya terdapat catatan bagaimana perubahan nilai buffer versus temperatur. Untuk pengukuran yang lebih presisi, 3 larutan buffer kalibrasi lebih baik. Kalibrasi titik 0 dilakukan dengan kalibrasi pH 7 terlebih dahulu, lalu mengkalibrasi terhadap pH terdekat pada titik yang diinginkan (antara 4 atau 10), lalu mengecek titik ketiga akan memberikan akurasi yang lebih linear yang sebenarnya merupakan



masalah non-linear.



9. micro tube



Istilah Microtube terasa asing untuk orang Indonesia, meskipun sebagian besar telah menggeluti bidang biologi molekuler. Kenapa bisa begitu? Karena pada umumnya kita menyebut Microtube dengan Eppendorf, yang sebenarnya merupakan nama perusahaan yang membuat alat tersebut. Sedangkan di beberapa negara istilah Microtube disebut dengan E-tube, yang merupakan kependekan istilah dari Eppendorf tube. Ada 4 macam ukurannya yaitu: 2 ml, 1.5 ml, 0.5 ml, dan 0.2 ml (lihat gambar). E-tube ukuran 2 ml dan 1.5 ml paling sering digunakan dalam keseharian pekerjaan biologi molekuler. Selain itu, saat ini tersedia berbagai pilihan warna mulai dari kuning sampai hijau. Warna gelap (hitam) juga tersedia sebagai pilihan untuk menyimpan larutan-larutan (misal: staining solution) yang mudah rusak apabila terkena cahaya (light sensitive). Fungsi : Memisahkan komponen2 zat atau bahan berdasarkan perbedaaan masa zat.



10. mikrotom



Mikrotom adalah mesin untuk mengiris spesimen biologi menjadi bagian yang sangat tipis untuk pemeriksaan mikroskop. Beberapa mikrotom menggunakan pisau baja dan digunakan untuk mempersiapkan sayatan jaringan hewan atau tumbuhan dalam histologi.



11. Waterbath



Waterbath adalah oven atau bisa disebut penangas air yang fungsi utamanya untuk menciptakan suhu yang konstan . merupakan wadah yang berisi air yang bisa mempertahkan suhu air pada kondisi tertentu selama selang waktu yang ditentukan. Prinsip Kerja Alat : 



Pada saat saklar diposisi “on” maka arus listrik dari sumber akan member



suplay listrik ke heater. Heater yang diberi arus listrik memberikan panas pada alat, suhu semain tinggi , dan berhenti naik sampai suhu yang diinginkan. Fungsi Alat : 



Pemanasan pada suhu rendah 30°-100°c







Menguapkan zat/larutan dengan suhu tidak terlalu tinggi







Menginkubasi kultur mikrologi



12. Hot plate stirrer dan Stirre bar



Hot



plate



stirrer



dan



Stirrer



bar



(magnetic



stirrer)



berfungsi



untuk



menghomogenkan suatu larutan dengan pengadukan. Pelat (plate) yang terdapat dalam alat ini dapat dipanaskan sehingga mampu mempercepat proses homogenisasi. Pengadukan dengan bantuan batang magnet Hot plate dan magnetic stirrer seri SBS-100 dari SBS® misalnya mampu menghomogenkan sampai 10 L, dengan kecepatan sangat lambat sampai 1600 rpm dan dapat dipanaskan sampai 425oC.



Untuk menghomogenkan suatu larutan dengan pengadukan. 1. Tombol logam untuk menghidupkan alat. 2. Ambil stirer ( batang magnet) dan masukkan pada larutan (di tempatkan dalam erlenmeyer/ beaker glass) yang akan di homogenkan. 3. Letakkan tepat di bagian tengah papan besi dengan hati-hati. 4. Ubah tombol di sebelah kanan untuk mengatur kecepatan( lihat tanda panah). 5. Ubah tombol di sebelah kiri untuk mengatur suhu. 6. Waktu penggunaan di sesuaikan dengan kebutuhan. 7. Setelah selesai, tombol kecepatan dan suhu di-0 kan kemudian matikan alat. 8. Ambil batang magnet dari larutan yang telah homogen,cuci dan letakkan kembali di atas papan besi.



13. Mikrowave Cara kerja :



1.



Pasangkan catu daya



2. Masukkan larutan 3. Atur suhu 4. Setelah selesai matikan



14. rotator



15. Mikroplat adalah pelat datar dengan beberapa " sumur " digunakan sebagai tabung reaksi kecil . Fungsi : Untuk tempat mereaksikan serum dengan reagen



16. plat tetes & plat hitam



Fungsi : tempat untuk mereaksikan zat dalam jumlah kecil



V.



Kesimpulan Alat-alat praktikum biologi molekuler adalah Thermocycler (PCR machine), Elektroforesis horisontal, Elektroforesis vertical, Gel document, vortexmixer , uv transluminator , centrifuge, elisa reader , pH meter , micro tube , tube centrifuge , mikrotom , waterbath, stearer , mikrowave , rotator , mikroplat , plat tetes , plat hitam .



Saran Kita sebagai mahasiswa harus mengenal semua alat-alat yang ada di laboratorium sehinga kita bisa menggunakannya dengan tepat dan cermat. Pengenalan alat laboratorium sangatlah penting oleh semua mahasiswa kesehatan khususnya jurusan d4 analis kesehatan



DAFTAR PUSTAKA http://adepujisetyawati.blogspot.co.id/2014/11/laporan-pengenalan-alat-alatbiologi.html http://nia-maulidyani.blogspot.co.id/2013/11/mikroplate-tabung-serologi.html http://www.academia.edu/8583021/Instrumentasi_Fasilitas_Penelitian_Bersama https://benzenaddict.wordpress.com/2011/05/30/pengenalan-alat-alat-laboraturium/