Farmaka - Jurnal Universitas Padjadjaran

Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
209
REVIEW: STUDI PUSTAKA PERALATAN YANG DIGUNAKAN UNTUK KULTUR
SEL
Marita Isti Wulandari1, Yuni Elsa Hadisaputri2
Fakultas Farmasi Universitas Padjadjaran
Jalan Raya Jatinangor Km. 21 Sumedang Jawa Barat, e-mail: [email protected]
Abstrak
Kultur sel merupakan sebuah proses dimana sel mengalami pertumbuhan secara in vitro dalam
suatu medium buatan yang kini dikembangkan untuk penelitian atau perawatan medis. Untuk
mendukung semua penelitian mengenai sel kultur tentunya harus didukung dengan peralatan
yang menunjang penelitian tersebut. Review artikel ini merupakan pencarian studi pustaka
tentang peralatan yang digunakan untuk kultur sel. Dalam artikel ini dijelaskan peran dan fungsi
dari setiap masing-masing peralatan kultur sel tersebut. Peralatan tersebut meliputi inkubator,
sentrifugator, Class II Biosafety Cabinets (BSCs), mikroskop, autoklaf, freezer, T-Flask, Bunsen,
pipet serologi, mikropipet, nitrogen liquid tank, dan pipet aid/gun.
Kata Kunci: Kultur Sel, Peralatan, Kanker
Abstract
Cell culture is a process by which cells undergo growth in vitro in an artificial medium which is
now developed for research or medical treatment. To support all research on cell cultures must be
supported with equipment that support such research. This article is a review of the studies of the
literature search about the equipment used for cell culture. In this article explained the role and
functions of each of these cell culture equipment. The equipment includes an incubator,
sentrifugator, Class II Biosafety Cabinets (BSCs), microscopes, autoclave, freezer, T-Flask,
Bunsen, serology, mikropipet pipette, liquid nitrogen tanks, and pipette aid/gun.
Keywords: Cell culture, Equipment, Cancer.
sel kultur hewan selama beberapa dekade
terakhir
Pendahuluan
Dalam
beberapa
tahun
dan
sekarang
telah
dianggap
terakhir,
teknologi yang dapat dipercaya, kuat dan
penelitian mengenai sel kultur semakin
relatif matang. Berbagai biotherapeutics
berkembang. Sebagai contoh pada teknologi
yang kini mulai disintesis menggunakan
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
210
metode kultur sel yang proses produksinya
yang tidak terbatas dari populasi sel yang
dibuat dalam skala besar yang menghasilkan
relatif
produk komersial maupun studi klinis (Li, et
memperbanyak diri di dalam suatu medium
al., 2010). Teknik kultur sel merupakan
yang standar (Holiday dan Valerie, 2011).
bagian dari turunan
homogen
yang
mampu
sebuah penelitian
Untuk mendukung semua penelitian
biologi sel dan terapan. Kultur sel bagian
mengenai sel kultur tentunya harus didukung
industri
yang
dengan peralatan yang menunjang penelitian
memproduksi protein, DNA, RNA, dan
tersebut. Peralatan yang menunjang kultur
persiapan yang berbasis sel untuk aplikasi
sel ini harus di design dan digunakan dengan
skrining obat (Edmond dan David, 2010).
tepat agar penelitian kultur sel berjalan
Teknik
kali
dengan baik. Jika peralatan tidak di design
dikembangkan pada awal abad ke- 20 yaitu
dengan baik maka kegagalan peralatan
sebagai metode yang mempelajari perilaku
kultur
sel hewan secara in vitro (Thorpe, 2007).
berlangsungnya
bioteknologi
kultur
Laboratorium
sel
besar
pertama
Human
cell
line
sel
akan
dapat
mempengaruhi
penelitian
di
dalam
laboratorium kultur sel dan menyebabkan
pertama kali dibuat oleh George Gey di
kerugian
serta
dapat
menunda
hasil
Baltimore. Dalam penemuan George Gey ini
penelitian kultur sel. Lokasi peralatan,
memberikan manfaat untuk perkembangan
instalasi, penggunaan dan pemeliharaan
kultur sel yang semakin meluas. Selain itu,
untuk harus dipastikan fungsinya secara
penemuan laboratorium ini juga dapat
benar juga harus dipertimbangkan dalam
mengembangkan penelitian terkait kanker.
melakukan kultur sel (Inamdar, et al., 2012).
Salah satu manfaat Culture Cell Line Cancer
Untuk itu dalam artikel ini akan dibahas
Research yaitu dapat memberikan kebutuhan
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
211
secara singkat dan jelas mengenai peralatan
minimal 10 tahun terakhir atau pada
yang dapat digunakan untuk kultur sel.
tahun
2006-2016
kecuali
diperlukan
untuk publikasi yang tahun terbitnya
Metode
Metode yang digunakan untuk me
lebih tua dapat dipertimbangkan.
Dari
penelusuran
yang
telah
artikel
yang
pustaka
review jurnal yaitu penelusuran studi
dilakukan,
pustaka.
dilakukan
berkaitan dengan kultur sel dan stem sel,
secara online seperti: Google Scholar,
tetapi diambil 13 artikel yang memenuhi
PubMed, dan web jurnal lainnya. Kriteria
kriteria inklusi sebagai acuan untuk
Inklusi: Sumber data yang diambil dari
review artikel.
Pencarian
artikel
artikel-artikel ilmiah dan buku yang
didapat
24
Hasil
sesuai dengan tema yang diambil yaitu
Berikut ini hasil dari penelusuran studi
kultur
sel
yang
secara
khususnya
pustaka
mengenai
peralatan
yang
tentang
peralatan
yang
digunakan
digunakan untuk kultur sel yang meliputi
untuk kultur sel. Sumber yang didapat
nama alat dan gambar.
merupakan
artikel
No
Nama Alat
1.
yang
di
publish
Gambar
Inkubator
Gambar 1
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
212
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011).
2.
Sentrifugator
Gambar 2
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
3.
Class II Biosafety Cabinets
(BSCs)
Gambar 3
Sumber: (Zhang dan Jeffrey, 2013)
Gambar 4
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
4.
213
Mikroskop
Gambar 5
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
5.
Autoklaf
Gambar 6
Sumber: (Oyawale dan Olaoye, 2007).
6.
Freezer
Gambar 7
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
7.
214
T-Flask
Gambar 8
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
8.
Bunsen
Gambar 9
Sumber: (Sanders, 2012)
9.
Pipet Serologi
Gambar 10
Sumber: (Sanders, 2012).
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
10.
215
Mikropipet
Gambar 11
Sumber: (Sanders, 2012).
11.
Nitogen Liquid Tank
Gambar 12
Sumber: (Nema dan Sarita, 2011)
12.
Pipet Aid/Gun
Gambar 14
Sumber: (Sanders, 2012).
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
216
ke dalam inkubator untuk memantau
Pembahasan
Untuk melakukan kultur sel tentunya
suhu. Dalam Inkubator mengandung 5 %
didukung peralatan yang dapat membantu
CO2 yang dikalibrasi ulang sekarang dan
proses kultur sel yaitu meliputi inkubator,
kemudian untuk memastikan akurasi alat
sentrifugator, Class II Biosafety Cabinets
tersebut (Zhu, et al., 2015).
(BSCs), mikroskop, autoklaf, freezer, T-
2. Sentrifugator
Flask, Bunsen, pipet serologi, mikropipet,
Sentrifugator merupakan alat yang
nitrogen liquid tank, dan pipet aid/gun
digunakan untuk setrifugasi yaitu dimana
(Robin
proses pemisahan antara manik-manik
peralatan
dan
Philip,
yang
umum
2011).
Tentunya
digunakan
ini
dengan sel yang mengganggu dengan
mempunyai fungsi masing-masing dalam
bantuan putaran secara halus. Pada saat
melakukan kultur sel khususnya untuk
sentrifugasi suhu yang digunakan yaitu
pengobatan kanker. Penjelasan mengenai
20oC
peralatan tersebut akan dijabarkan sebagai
bergerak akan menaikkan suhu. Oleh
berikut:
karena itu, suhu yang diatur rendah lebih
1. Inkubator
baik agar sel tidak langsung terpapar
Alat ini merupakan alat yang
paling umum digunakan untuk penelitian
kultur sel. Fungsi inkubator ini untuk
karena
ketika
putaran
motor
suhu panas (Nema dan Sarita, 2011).
3. Class II Biosafety Cabinets (BSCs)
Merupakan
suatu
sistem
menyimpan medium sel kultur, dan suhu
penghalang parsial yang sesuai dengan
inkubator yaitu sekitar 37oC. Untuk
arah gerakan udara untuk memberikan
memastikan akurasi dan stabilitas suhu
penahanan. Kelas II BSCs ini berfungsi
pada inkubator, termometer dimasukkan
untuk memberikan lingkungan kerja
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
217
yang bebas mikroba yang diperlukan
pengganti
teknik
aseptik
yang
untuk kultur sel. Kelas II BSCs ini
baik,disebabkan aliran udara yang tidak
dipasang pada laboratorium kultur sel
memberikan perlindungan secara khusus
yang bergantung pada HEPA filter.
seperti pengotor, aerosol energi tinggi
Umumnya alat ini digunakan untuk
(berasal dari sentrifugal dan semprotan),
kultur sel yang menggunakan bahan
dan gangguan fisik (Coecke, et al.,
yang tidak mudah menguap dan bahan
2005).
kimia yang tidak berbahaya (Robin dan
4. Mikroskop
Philip, 2011). Kelas II BSCs dirancang
Mikroskop ini merupakan alat yang
dapat menjalankan dua fungsi sekaligus
berfungsi untuk memeriksa sel secara
yaitu, untuk melindungi bahan kultur sel
molekular dengan berbagai perbesaran
dan juga untuk melindungi dari pekerja
pada lensa objektif yaitu 4 kali, 10 kali,
atau peneliti dari agen infeksi yang
dan 40 kali. Kontras gambar dapat
mungkin terdapat pada bahan kultur sel
ditingkatkan dengan menggunakan optik
yang digunakan. Kelas II BSCs ini
fase kontras. Pada mikroskop gambar sel
kurang kuat jika disalahgunakan, Untuk
yang dihasilkan dapat ditangkap dan
menjamin
disimpan
keamanan
membutuhkan
untuk
memantau
setiap
instalasi yang hati-hati, pemeliharaan,
perubahan yang terjadi pada morfologi
dan menggunakannya secara praktis.
sel dalam sel kultur[13]. Mikroskop yang
Dengan demikian, operator pada Kelas II
digunakan yaitu mikroskop fase kontras
BSCs harus menggunakan alat tersebut
terbalik
dengan hati-hati dengan instruksi yang
Mikroskop ini harus dalam keadaan
benar. Karena Kelas II BSCs ini bukan
tertutup dan lampu harus dimatikan
untuk
memvisualisasi
sel.
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
218
ketika mikroskop tidak digunakan lagi.
Pembekuan merupakan suatu perubahan
Media kultur sel diletakkan diatas tempat
fase dimana cairan berubah menjadi
pertumbuhan
Menggunakan
padat pada saat suhunya diturunkan di
mikroskop fase terbalik ini karena jika
bawah titik bekunya (Nema dan Sarita,
pelat
2011).
sel.
tersebut
diletakkan
dibagian
Proses
pembekuan
sel
ini
panggung mikroskop biasa, maka sel-sel
dilakukan untuk meminimalisasi adanya
yang tumbuh dibagian bawah tidak dapat
kontaminan (Zhang dan Jeffrey, 2013).
diamati (Nema dan sarita, 2011).
7. T-Flask
5. Autoklaf
Alat ini merupakan alat yang
Menurut pedoman HSE, autolkaf
terbuat dari gelas yang berfungsi untuk
digunakan ketika melakukan proses,
menjaga
bahan, dan peralatan dalam keadaan
kontaminasi.
steril[14].
menggunakannya,
mempunyai sifat yang tidak beracun
pemeriksaan rutin pada autoklaf harus
(non-toxic), inert, dan harus memiliki
dilakukan.
ini
permukaan yang memastikan bahwa sel
bahwa
mengalami pertumbuhan (Nema dan
autoklaf beroperasi pada suhu dan
Sarita, 2011). T-Flask ini terdiri dari
tekanan yang sesuai (Geraghty, et al.,
beberapa tipe dan ukuran berdasarkan
2014).
luas permukaan dari T-Flask. Tetapi
6. Freezer
yang banyak digunakan untuk kultur sel
berfungsi
Dalam
Pemeriksaan
untuk
Freezer
ini
rutin
memastikan
dalam
melakukan
kultur sel digunakan untuk pembekuan
larutan
atau
T-Flask
sel
ini
dari
harus
yaitu tipe T-25.
8. Bunsen
sel dimana digunakan suhu -80oC.
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
219
Alat ini merupakan alat yang jika
digunakan untuk beberapa kali dimana
dinyalakan berbentuk api yang fungsinya
ketika
untuk meminimalisasi kontaminan yag
terlebih dahulu. Biasanya pipet yang
terdapat pada kultur sel. Pada saat
terbuat dari kaca ini disimpan dalam
bekerja
api
tabung logam. Pipet serologi yang
berwarna biru yang bisa dilihat pada
digunakan ada beberapa tipe ukuran
bagian tengah api. Nyala api biru
yaitu 5 ml, 10 ml, dan 25 ml (Sansers,
menghasilkan
2012).
menggunakan
panas
nyala
yang
tinggi
sehingga mikroorganisme dan partikel
debu dipaksa naik ke atas dan menjauhi
area
kerja.
Tentunya
digunakan
harus
dibersihkan
10. Mikropipet
Mikropipet ini berfungsi untuk
dalam
mentransfer larutan secara tepat dalam
menggunakan Bunsen ini harus secara
skala µL yang pada ujungnya terdapat tip
hati-hati (Sanders, 2012).
untuk tempat larutan. Mikropipet terdiri
9. Pipet Serologi
Pipet
dari beberapa ukuran yaitu P2 untuk
serologi
berfungsi
ukuran 0,2-2 µL, P10 untuk 1-10 µL,
memindahkan atau mentransfer larutan
P20 untuk 2-20 µL, P200 untuk 20-200
secara aseptis. Ada dua jenis tipe pipet
µL, dan P1000 untuk ukuran 200-1000
serologi ini, yaitu terbuat dari kaca dan
µL. Dalam menggunakan mikropipet
plastik. Pipet yang terbuat dari plastik
harus secara hati-hati karena mikropipet
digunakan
yang
merupakan alat yang presisi. Sekarang
biasanya dibungkus oleh kertas dan
sudah tersedia pipet yang terbuat dari
plastik yag seluruh permukaannya harus
bahan plastik dalam kemasan steril dan
steril. Sedangkan yang terbuat dari kaca
disposable (Sanders, 2012).
untuk
satu
ini
pakai
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
220
11. Nitrogen Liquid Tank
Simpulan
Dalam alat ini terdapat nitrogen
Dalam melakukan proses kultur sel
cair yang berfungsi untuk mengawetkan
harus didukung dengan peralatan yang
kultur sel baik dalam fase cair maupun
tentunya berperan dalam keberlangsungan
dalam fase uap. Sel disimpan dalam
suatu proses kultur sel tersebut. Peralatan ini
Nitrogen Liquid Tank pada suhu -130oC
yaitu meliputi inkubator, sentrifugator, Class
karena pertumbuhan kristal es terhambat
II Biosafety Cabinets (BSCs), mikroskop,
pada suhu tersebut (Nema dan Sarita,
autoklaf, freezer, T-Flask, Bunsen, pipet
2011).
serologi, mikropipet, nitrogen liquid tank,
12. Pipet Aid/Gun
Alat
automatic
tentunya mempunyai peran dan fungsi
pipettor, cordless, and rechargeable
masing-masing dalam pertumbuhan kultur
(Robin dan Philip, 2011). Jadi, alat ini
sel khususnya untuk kanker.
merupakan
ini
dan pipet aid/gun. Dari peralatan tersebut
merupakan
alat
penghisap
cairan
otomatis yang dapat dipasangi pipet
Ucapan Terimakasih
ukur. Pipet aid bekerja menggunakan
Dengan ini saya mengucapkan
motor elektrik yang dikendalikan melalui
terimakasih
kepada
pihak
yang
telah
dua tombol yaitu tombol hisap dan
membantu dalam pembuatan review artikel
tombol tiup. Sumber tenaga pipet-aid
ini.
dapat berupa baterai rechargeable atau
kabel yang terkoneksi langsung dengan
Daftar Pustaka
sumber tegangan.
1. Coecke, S, Michael, B, Gerard, B, John,
D, Gerhard, G, Thomas, H, dkk.
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
221
Guidance on Good Cell Culture Practice.
guidance. HSE Books: Sudbury, UK;
ATLA. 2005; 33: 261-287.
2005.
2. Edmond,
WKY,
Fundamentals
Culture
of
David,
JB.
Microfluidic
in
Cell
6. Inamdar, MS, Lyn, H, Abhishek, S,
Glyn,
S.
Global
Solution
to
the
Controlled
Challenges of Setting up and Managing a
Microenvironments. Chem Soc Rev.
Stem Cell Laboratory. Stem Cell Rev and
2010; 39 (3): 1036-1048.
Rep. 2012;8: 830-843.
3. Geraghty, RJ, Capes-Davis, A, Davis,
JM,
Downward,
J,
Freshney,
7. Li, F, Natarajan, V, Amy, S, Robert, K,
RI,
Ashraf A. Cell Culture Processes for
Knezevic, I, dkk. Guidelines for the Use
Monoclonal antibody Production. MAbs.
of Cell Lines in Biomedical Research.
2010; 2 950; 466-477.
British Journal of Cancer. 2014; 111:
8. Nema, R., Sarita, K.
1021-1046.
culture: Advance technology for modern
4. Holiday, DL, Valerie, S. Choosing the
Right Cell Line for Breast Cancer
Research.
Breast
Cancer
Research.
5. HSE. Health and Safety Executive.
Control of substances hazardous to
(5th
Substances
Regulations
Approved
research. Bioscience and Biotechology.
2011;3: 219-226.
9. Oyawale, FA, Olaoye, AE. Design and
Construction of an Autoclave”. Pacific
2011; 13:215.
health
An animal cell
edn).
The
Control
Hazardous
2002
Code
of
2007; 8(2): 224-230.
of
10. Robin, LW, Philip, HS. The Stem Cell
Health
Laboratory: Design, Equipment, and
amended).
Oversight. Method Mol Biol. 2011;767:
to
(as
Journal of Science and Technology.
Practice
and
3-13.
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157
Farmaka
Volume 4 Nomor 4 Suplemen 1
11. Sanders,
ER.
222
Aseptic
Laboratory
13. Zhang, S, Jeffrey, RK. Cell Isolation and
Techniques: Volume Transfers with
Culture.
Serological Pipettes and Micropipettors.
Community. 2013: 1-39.
Journal of Visualized Experiment. 2012;
63; 2754.
C.
elegans
Research
14. Zhu, S, Jiangang, W, Bingkun, X,
Zhiguo, L, Xiukun, L, Johshua, D,L.
12. Thorpe TA. History of plant tissue
culture.
The
Molecular
2007;37(2):169-80.
Biotechnology.
Culture at a Higher Temperatire Midly
Inhibits
Cancer
Cell
Grouth
but
Enhances Chemotherapetic Effect by
Inhibiting Cell-Cell Collaboration. Plos
One. 2015; 10 (10): 1-17.
Printed : 1693–1424
Online : 2089-9157