Peta Konsep Sistem Saraf Manusia

Dewasa ini penggunaan peta konsep dalam proses pembelajaran dirasa sangat penting, karena diharapkan proses pembelajaran yang dilakukan tidak hanya berupa transfer ilmu pengetahuan semata melainkan juga pengatahuan mendasar yang tidak hanya diketahui tetapiu juga dapat dipahami oleh peserta didik....,
Berikut adalah peta konsep mengenai "Sistem Saraf Manusia".

Praktikum mikro "Isolasi Virus Enterik (versi cambridge) "

PERCOBAAN 20

Mendeteksi Virus Enterik dalam Air

20.1. Tinjauan           

Tujuan: untuk mendemonstrasikan bagaimana virus enterik terkonsentrasi  dan terdeteksi  dalam  air.

·         Mendemonstrasikan peralatan yang digunakan untuk mendeteksi virus dalam air

·          Mengamati efek virus cytopathogenic terhadap kultur sel (CPE)

20.2. Landasan  Teori

Latar Belakang

Virus yang dikeluarkan melalui kotoran dari berbagai jenis hewan dapat mencemari air. Terutama pengaruhnya terhadap kesehatan, virus dapat menyerang saluran pencernaan manusia yang diekskresikan dengan kotoran orang yang terinfeksi. Virus seringkali ditularkan melalui mulut atau anus dari orang ke orang lain. Namun, virus terebut juga terdapat pada limbah yang berasal dari berbagai limbah medis, yang dapat mencemari air atau  permukaan tanah. Virus Enterik diekskresikan dalam jumlah yang cukup besar melalui kotoran termasuk diantaranya virus polio, virus coxsackie, virus echo, dan virus enterik lainnya sepeti, virus adeno, virus reo, virus rota, virus hepatitis a (virus hepatitis), dan virus noro. Yang merupakan  penyebab berbagai penyakit termasuk gastroenteritis, ruam kulit, meningitis, myocarditis, infeksi mata, kelumpuhan, demam, dan lain sebagainya., setiap kelompok virus terdiri dari sejumlah jenis virus serologi yang berbeda; dengan demikian lebih dari 100 virus enterik berbeda, yang dapat  menginfeksi manusia.

Keberadaan Virus mengindikasikan kelainan pada saluran pencernaan; virus  hanya diekskresikan oleh individu yang terinfeksi, yang kebanyakan diderita oleh bayi dan anak-anak. Tingkat infeksinya sangat bervariasi dari suatu daerah dengan daerah lain, tergantung pada kebersihan dan kondisi sosial ekonomi masyarakat. Karena virus enterik tidak dapat berkembang dalam limbah mereka hanya dapat memperbanyak diri dalam sel hidup dan pada sel yang rentan,. Pengolahan limbah, pengenceran, pemberantasan sumber perkembang biakan virus, dan pengolahan air dapat mengurangi jumlah virus. Virus penyebab penyakit dapat sangat mengancam ketika pasokan air terkontaminasi (tercemar) oleh limbah. Hal ini akan dijelaskan melelui experiment, bagaimana infeksi dapat dihasilkan dengan proses  ingesti beberapa unit virus. Hasil analisis menunjukkan bahwa suatu virus hanya dapat menginfeksi  dalam kemungkinan yang kecil (satu virus/100 liter air)

Proses Pengujian virus

Mendeteksi virus dalam lingkungan air yang  terinfeksi ,dapat dilakukan dengan melalui tiga langkah umum: (a) mengumpulkan sampel yang representatif; (b) mengamati virus dalam sampel; dan (c) mengidentifikasi dan memperkirakan dampak yang terkonsentrasi virus. Masalah yang  berkaitan dengan pengamatan virus pada lingkungan perairan, yang sangat penting terhadap  kesehatan masyarakat adalah: (a) ukuran partikel virus yang kecil (berdiameter sekitar 20-100 nm); (b) rendahnya virus yang terkandung dalam air serta terdapat  virus dalam jumlah dan jenis yang sangat bervariasi (c) sifat ketidakstabilan virus sebagai makhluk biologis; (d) berbagai bahan pelarut dan terlarut dalam air serta limbah cair dapat mengganggu proses pengamatan virus;(e) jumlah virus yang dibutuhkan dan kemampuan mengidentifikasi sangat terbatas.

Menentukan  metode pengamatan

Virus enterik yang terdapat dalam air dan limbah cair  yang diperlukan biasanya sangat rendah, kecuali pada tempat pembuangan kotoran dan pada musim tertentu. Banyak cara yang direkomendasikan dalam proses pengamatan  virus enterik ini, diuji dilabolatorium dengan experiment pada  sampel yang terkontaminasi dan pada cara lain, pengamatan terhadap virus juga dapat dilakukan diluar ruangan.

Metode Proses pengkonsentrasian virus sering kali terbatas pada kualitas volume air yang diberikan, metode dalam memilih pengkonsentrasian virus harus mempertimbangkan  jumlah  intensitas virus, volume yang terbatas dalam pengkonsentrasian akan berpengaruh pada jumlah virus dan jenis air yang dipilih.  volume Sampel yang kurang dari satu liter seperti beberapa milliliters yang berasal  dari limbah mungkin cukup untuk memperoleh virus. Untuk air minum dan air yang tidak tercemar keberadaan  virus akan menjadi lebih sedikit, hingga diperlukan  ratusan atau mungkin ribuan liter yang akan dijadikan sampel untuk meningkatkan jumlah kemungkinan virus yang akan diamati.

Dalam hal ini metode yang dipilih untuk mengumpulkan virus dari air adalah adsorpsi / teknik elution ( apha, 1998 ). Ini melibatkan penyaluran air melalui filter yang akan menyerap virus, kemudian, eluting ( desorbsi ) virus dari penyaringan dengan menggunakan  satu atau dua-liter suspensi dengan 1,5 % ekstrak daging sapi.

Dua jenis sistem penyaringan yang digunakan ini memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan.

Filter elektronegatif telah terbukti mempunyai kapasitas yang lebih besar untuk absorbsi virus di perairan yang keruh dan mengandung banyak materi organik, namun memerlukan penambahan AlCl₃ dan keasaman air dengan  pH 3,5 agar virus-virus yang terserap di dalam filter dapat diperoleh dengan hasil maksimal. cara ini akan menjadi rumit saat proses pencampuran sampel air pada penyaringan ( dengan penambahan AlCl₃) dan penggunaan alat ( pH meter ) dan bahan. Dalam Proses ini perlu adanya pelatihan khusus dan pengalaman yang cukup.

Filter  Elektropositif tidak perlu menggunakan  air, tapi perlu dipersiapkan penyumbat, dan mungkin tidak akan se efisien bahan yang berasal dari limbah cair. dan cairan lain yang mengandung bahan organik. Bahan tersebut  tidak dapat digunakan pada air dengan ph di atas 8,5 - 9.0. bahan yang belum disaring dapat digunakan untuk meningkatkan kapasitas filterat virus tetapi harus di absorbsi dan diproses dengan cara yang sama seperti proses absorbsi virus  dengan filter .

Pada umumnya Penyaringan yang digunakan adalah filter elektronegatif. Biasanya  digunakan 10-inch ( 25.4 cm ) lipatan kertas yaitu diantara 0.22mm atau 0.45mm seukuran pori ( gerba et al. , tahun 1978 ) . 1 MDS virozorb  elektropositif dihasilkan khusus untuk adsorpsi virus dalam  air.

Setiap virus dari filtrat dielusi, mereka akan terkumpul (di-reconcentrasi) dalam jumlah yang lebih sedikit ( biasanya 20 - 30 ml) sebelum diuji pada kultur sel  hewan. Seluruh proses untuk mengumpulkan virus dalam air diperagakan pada gambar 20-1.

                                                                     

Gambar 20-1 Proses pengumpulan dan pendeteksian virus

Virus Enterik pada manusia yang terdeteksi dapat terlihat  dari efek yang ditimbulkan pada sel monolayers yang  berasal dari manusia atau jaringan hewan. Enterovirus, reovirus, dan adenovirus dapat menghancurkan sel dan menimbulkan efek cytopathogenic (CPE). Virus lainnya dapat tumbuh pada sel tapi tidak menyebabkan CPE. Virus lainnya, seperti norwalk, belum dapat berkembang didalam  sel.

20.3. Cara Kerja

Bahan –bahan

·         Peralatan yang digunakan untuk mengumpulkan virus, seperti pada gambar 20-1 (berdasarkan   peragaan)

·         Sel yang terinfeksi virus polio tipe 1 ( lsc - vaksin stress ) di dalam gelas kimia

·         Mikroskop cahaya yang telah di atur

Prosedur penggunaan alat  dalam proses pengamatan virus enterik dalam air akan diperagakan oleh instruktur. Prosedur pengamatannya adalah sebagai berikut :

Tahap penyaringan dan pengumpulan virus

1.      Hubungkan kepala filter ke keran atau pompa langsung dari sumber air (langkah 1a dan 1b ).

2.      Untuk  men-deklorinasi, bila perlu secara bersamaan tambahkan 10 % larutan natrium thiosulfate ( 0.4ml/gal ( 0.1ml/L) baik dengan menggunakan pipet tetes atau pipet volumetrik ( langkah 1b ) . Tampung  sampel air dengan wadah plastik besar dan deklorinasi seperti yang telah dijelaskan pada penggunaan  filter elektronegatif.

3.      Letakkan 1 MDS kertas pada kepala filter, kunci/tutup dan hubungkan semua aliran pipa. Pengukur arus (flow meter) harus ditempatkan setelah filter. Bila perlu dapat digunakan filterat dari prefilter ( 3-mm ukuran pori) hubungkan sebelum filter mengabsorbsi virus.

4.       Mulailah memompa dengan kecepatan aliran antara 5 - 10 gal/min ( 19 – 38 l/min )

5.      Setelah hasil penyaringan diperoleh, segera tempatkan filterat pada suhu 4^oC atau pada es dan bawa ke laboratorium untuk diolah atau melalui proses elusi filter di lapangan. Berbeda dengan filtrat elektronegatif, yang harus di bawa dalam keadaan  beku, filtrat elektropositif dapat disimpan pada suhu 4^oC selama 3 hari sebelum proses absorbsi (sobsey dan glass, 1980).

Penanganan alat dan Keamanan

6.      Sebelum dibawa atau digunakan, perabotan botol dan / atau peralatan pelastik lain harus dalam keadaan tertutup.

7.       Masukkan bahan yang tidak tertutup seperti selang karet, rumah filter, meteran air, dan pompa  kedalam 10mg/l klorin selama 30 menit. Ph probes akan membunuh kuman dengan menempatkan 1m HCl  selama 10 menit.

8.      Setelah sampling, semua peralatan yang harus disterilkan dengan 10 - 15mg/L klorin (dalam bentuk NaOCl) selama 30 menit, kemudian lakukan deklorinasi dengan menambahkan natrium thiosulfate secukupnya untuk menetralisir klorin  yang tersisa.

9.      Alat ukur arus (flow meter) harus ditempatkan di hilir dari kepala filter (langkah 1a dan 1b).

Membawa Filter dan eluate

10.  Filter dapat diletakan pada pegangan filter atau dapat ditempatkan dalam plastik, gunakan  tas resealable untuk memindahkan. Filter Elektropositif (1 MDS virozorb) harus dikirim pada suhu 4^oC untuk menjaga agar virus tidak mati. Filter elektropositif harus diabsorbsi hanya pada rentang waktu 48 - 72 jam setelah diperoleh/dikumpulkan (sobsey dan Glass, 1980).

11.   Hasil absorbsi Filter harus  disimpan dalam bentuk es atau dikirim pada suhu  4^oC sampai diterima pihak labolatorium. Pada suhu ini  eluat Filter tidak boleh disimpan/digunakan hingga lebih dari 72 jam sebelum dibekukan  dan disimpan pada suhu -1^oC atau lebih rendah. Sampel dapat beku dan dikirim dalam bentuk es. Jika dalam keadaan beku, sampel dapat disimpan dalam jangka waktu tak terbatas.

Prosedur penanganan  virus di Laboratorium

Ketika sampel air dibawa ke laboratorium, selanjutnya sampel virus diproses lebih lanjut melalui proses elusi, diteliti ulang, diklarifikasi, dan dicoba pada kultur sel. Terkadang proses elusi, harus dilakukan di luar ruangan. Analisis laboratorium dapat dilakukan di mana saja selama dua hingga empat minggu untuk dapat diperoleh hasilnya. berikut adalah deskripsi singkat dari setiap langkah proses pengisolasian virus.

Proses Elusi filter

12.  Sisa air dibersihkan dari filter saat dipemegang.

13.  Dengan konsep tekanan udara tambahkan Satu liter ekstrak daging sapi 1,5 %, dengan 0,05 M glisin pada pH 9,5, ke pegangan filter hingga melewati filter. Proses elusi ini akan menjebak virus  pada filter (langkah 2, gambar 20-1).

14.  Segera netralkan eluate dengan 1m HCl. pH eluat harus segera dinetralkan setelah proses elusi agar virus tidak mati oleh  tingginya pH dari eluat.

Pembahasan dan rekonsentrasi eluat filter

15.  Melalui proses sentrifugasi, satu liter eluate di amati ulang dengan pengendapan protein dan virus dalam keadaan asam (langkah 3, gambar 20).

16.  Endapan dari sentrifugasi disimpan dalam 20 - 30 ml larutan penyangga garam  dengan pH 8 - 10.

17.  Bersihkan bakteri melalui sentrifugasi dengan kecepatan rendah bila perlu  gunakan  antibiotik,.

18.  Tempatkan  sampel yang telah siap dalam pH netral.

Menguji virus pada kultur sel

19.  Sel yang digunakan untuk menguji sampel enterovirus adalah sel ginjal kerbau hijau monyet  ( BGM ). Sel-sel itu ditumbuhkan untuk membentuk satu lapisan (monolayer) di dalam botol plastik ( langkah 4, gambar 20-1 ).

20.  Sel-sel tersebut diuji  selama 14 hari untuk melihat  kehancuran sel (CPE, efek cytopathogenic) yang disebabkan oleh virus. Setiap botol terisi oleh sel-sel  segar dan baru kemudian di tambahkan CPE. Setidaknya setengah dari sampel yang dimaksud  harus diuji.

21.  Enterovirus biasanya dihitung saat ada peluang, yang memiliki kemungkinan dalam jumlah yang besar (MPN) seperti pada bakteri koliform atau dengan cara membentuk unit stimulan (PFU). Pada cara PFU, sel monolayer ditutupi dengan agar.kemudian, sel monolayer diberi sedikit pewarna. Sel diserang  virus yang akan menghapus noda  atau plak pada monolayer.

Pemeriksaan kultur  sel

Tugas Anda

Setiap siswa akan memeriksa kultur sel yang telah terinfeksi virus polio tipe 1 lsc ( vaksin stress ) di bawah mikroskop cahaya. bandingkan sel monolayer  yang terinfeksi dengan  sel monolayer yang tidak terinfeksi. Catat hasil pengamatan anda.

 20.4. Pertanyaan dan topik permasalahan

1.      Apa jenis penyakit yang disebabkan oleh virus enterik?

2.      mengapa  virus enterik dalam jumlah yang kecil  harus dideteksi dalam volume air yang besar?

3.      Mengapa virus terserap ke elektropositif filter?

4.      Apa yang dimaksud cpe?

5.      Apa itu virus enterik?

6.      Mengapa untuk mengumpulkan virus dari air digunakan ekstrak daging sapi?

20.5. Daftar Pustaka

Dahling,D.R., and Wright, B.A. (1984). Processing and transport of environmental virus samples. Applied and Environmental Microbiology 47, 1272 1276.

Gerba, C.P., Farrah, S.R., Goyal, S.M., Wallis, C., and Melnick, J.L. (1978) Concentration of enteroviruses from large volumes of tap water, treated sewage, and seawater. Applied and Environmental Microbiology 35, 540–548.

Katznelson, E., Fattal,B., and Hostovesky,T. (1976) Organic flocculation: and efficient second-step concentration method for the detection of viruses in tapwater. Applied and Environmental Microbiology 32, 638–639.

Payment, P., and Trudel, M. (1981) Improved method for the use of proportioning

injectors to condition large volumes of water for virological analysis. Canadian Journal of Microbiology 27, 455–457.

Sobsey, M.D., and Glass, J.S. (1980) Poliovirus concentration from tap water with electropositive adsorbent filters. Applied and Environmental Microbiology 40, 201–210.

GLOSARIUM

CPE (Cytopathogenic Efect). Patogen berupa virus yang menyerang sel

Eluat. Sampel yang dihasilkan dari proses elusi.

Ingesti. Proses pengambilan makanan ke dalam saluran pencernaan, umumnya melalui mulut.

Prefilter. Filtrate yang belum mengalami proses penyaringan.

Sel Monolayer. Kultur sel yang tumbuh membentuk lembaran pada permukaan tempat kultur sel tersebut.

Teknik elusi. Bagian dari proses pemisahan antara sampel air dengan virus.

                              

Laboratorium biologi (Biosel_III)

Alat dan bahan :

NO	Nama Alat/Bahan	Gambar
1.	-          Mikroskop
2.	-          Lampu spirtus
3.	-          Kaca objek
4.	-          Pisau atau silet
5.	-          Korek api
6.	-          Kaca arloji
7.	-          Penjepit Kayu

Langkah kerja :

NO	Langkah kerja	Gambar
1.	Sebelum praktikum dilaksanakan spesimen, yang berasal dari larva Chironomus  disediakan terlebih dahulu dalam kondisi hidup
2.	Bagian kepala (anterior) yang ditandai dengan warna kehitaman dipotong  dengan menggunakan silet untuk kemudian dibelah secara menyamping sehingga diperoleh satu sisi pada bagian kepala.
	Kemudian sediaan yang telah diperoleh ditetesi dengan larutan acetocarmine dipanaskan di atas nyala lampu spirtus sampai mencapai suhu kira-kira 600C (usahakan jangan sampai mendidih)
.       4	Setelah itu pindahkan sayatan tersebut ke atas kaca objek yang telah di tetesi acetocarmine
.       5	Tutup sediaan dengan kaca penutup
.       6	Balikan dan pegang di antara ibu jari dan telunjuk, kemudian tekan sambil sedikit di dorong (squash )
.       7	Periksa sediaan tersebut dengan mikroskop dengan perbesaran lemah (10X10)
.       8	Lanjutkan perbesaran dengan pengamatan dengan perbesaran kuat (10X45 atau 10X63).

Laboratorium Biologi (Biosel_II)

PEMBAHASAN

Praktikum mata kuliah Biologi Sel dilanjutkan dengan melakukan pengamatan  terhadap uji pembelahan sel gamet dengan menggunakan kultur dari bunga bawang yang dapat diperoleh dengan mudah karena dijual bebas dipasaran sebagai komoditas sayuran konsumsi. Dalam praktikum ini akan dilakukan pengamatan terkait dengan prosses meiosis (pembelahan sel gamet) pada kuncup  bunga bawang (Allium sp).

Sama halnya dengan pengamatan sebelumnya, praktikum ini dilakukan dengan perendaman (fiksasi) kuncup bunga bawang yang akan dijadikan objek pengamatan dalam larutan farmer selama ±24 jam, perendaman ini berfungsi untuk menghentikan proses meiosis mikrospora pada mikrosporangium bunga bawang sehingga kromosom dapat diamati pada fase meiosis tertentu dan akan mempermudah proses pengamatan.

Selanjutnya kuncup bunga bawang direndam dengan larutan asam asetat (CH3COOH) selama ±30 menit, perendaman ini dimaksudkan agar sel-sel mikrospora pada benang sari menjadi lebih lunak sehingga  memudahkan zat pewarna untuk menembus dinding sel mikrospora. Kemudian setelah diambil beberapa tangkai bunga didalam salah satu kuncup bunga bawang Allium cepa yang majemuk yang telah direndam, di warnai dengan larutan Acetocarmine , pewarnaan ini dilakukan bersamaan dengan pemanasan agar zat pewarna  dapat diserap lebih cepat melalui proses imbibisi. Selanjutnya akar yang telah diwarnai di tempatkan pada kaca preparat dan ditutup  dengan kaca penutup dengan sedikit didorong sambil ditekan (teknik Squash) lalu kemudian diamati dengan mikroskop pada perbesaran lemah 10x10.

Berdasarkan hasil pengamatan yang telah kami peroleh dibawah mikroskop dengan perbesaran10x10, kami melihat adanya proses profase I dan anafase II  yang terjadi pada sel mikrospora bunga bawang (Allium cepa).

Pada profase I sel mikrospora terlihat dengan kondisi inti sel yang mulai membesar sedangkan membrane inti mulai menghilang. Benang- benang kromatin memendek dan menebal seperti menggulung pada daerah sentral. Terbentuklah kromosom. Pada tahap ini kromosom membelah dan memanjang membentuk kromatid. Kemudian hasil pengamatan yang kami temukan pada proses meiosis sel mikrospora bunga bawang ditemukan juga sel yang mengalami tahap Anafase II terlihat sentromer dari masing-masing kromosom telah membelah dan kromatid telah memisah dan menjadi satu kromosom, juga dalam proses anafase  ini kromosom itu selanjutnya akan mengarah menuju kutub.

Sebetulnya apakah proses Anafase I atau Anafase II belum dapat dibedakan salah satunya, namun hasil pengamatan ini ditekankan, pada tahap ini sel yang mengalami tahap Anafase II terlihat masih berlekatan dengan sel-sel lainnya, diduga sel-sel tersebut merupakan hasil dari proses sitokinesis meiosis tahap I. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar hasil pengamatan pada mikroskop dibawah ini.

                           Gambar 1.1