Cara Mengukur dan Menganalisis Pertumbuhan Sel

Mengukur dan Menganalisis Pertumbuhan Sel

Aktivitas dari pertumbuhan sel dapat diukur secara kuantitatif, baik jumlah maupun perubahan laju dari massa sel. Pada banyak kasus, metoda langsung tidak dapat diaplikasikan dan aktivitas psikologi yang dipengaruhi oleh banyaknya biomassa harus dihitung. Terdapat dua kategori metode yang dapat digunakan untuk banyak kasus, yaitu pengukuran banyaknya sel dan berat sel.

• Jumlah Total Sel

Berdasarkan persamaan matematis, pertambahan atau pengurangan banyaknya sel N dari sampel yang diambil berbanding lurus dengan jumlah total sebenarnya

X(t) =  µ (t) X(t)

di mana

µ = laju pertumbuhan spesifik per waktu

X(t) = jumlah total sel per waktu

Dalam bentuk logaritma dengan bilangan dasar e, rumus yang menggambarkan aktivitas populasi mikrobia dalam biakan sistem tertutup adalah:

ln X = ln Xo + μ(t)

di mana

Xo: jumlah sel pada waktu nol,

X: jumlah sel pada waktu t,

t: waktu pertumbuhan diamati.

• Laju Pertumbahan Sel

Untuk mengukur pertumbuhan sel, kita dapat menentukannya dengan menggunakan persamaan laju pertumbahan sel (r_x)

r_x = = μ .  C_X

dimana :

μ = laju pertumbuhan spesifik per waktu

C_X= konsentrasi sel kering per unit volume

• Doubling time

Untuk memperkirakan kerapatan populasi pada waktu yang akan datang dengan μ sebagai konstanta pertumbuhan yang berlaku, perlu dibuat suatu parameter penting untuk konstanta pertumbuhan populasi secara eksponensial, yaitu waktu generasi (waktu penggandaan).

Doubling time (t_d) yaitu kondisi dimana 2 = 2x₀ pada kurun waktu t. Doubling time sering digunakan untuk mendeskripsikan pertumbuhan. Intergrasi memberikan

t_d = ln 2/µ

Metode perhitungan banyaknya sel kurang berguna pada perhitungan mikroba yang sel nya direkombinasi karena pertumbuhan sel yang digunakan akan berbeda-beda.

Pengukuran Jumlah Sel

Pengukuran jumlah sel sangat berguna untuk menentukan laju pertumbuhan dari mikroba.Namun, perlu diperhatikan pula bahwa kita perlu mengetahui sel yang terukur adalah sel yang hidup atau tidak.Sel yang hidup dapat diberi staining agar terlihat perbedaannya.

• Perhitungan Mikroskopis Langsung

Metode ini sering digunakan pada pengukuran jumlah sel. Secara umum, metode yang dilakukan adalah menghitung sel pada slide kaca. Dengan slide Petroff-Hauser misalnya, dapat digunakan untuk menghitung banyaknya sel pada setiap kamar/kotak hemocytometer. Massa jenis sel dihitung dari rata-rata sel per kotak dibagi dengan volume kotak sehingga diperoleh hasil jumlah sel yang ada.

• Plat Penghitung Sel Hidup

Teknik yang dilakukan pada metode ini adalah dengan membuat mikroba bertumbuh pada medium (kloning). Kemudian mikriba yang ada dihitung pada plat penghitung sel hidup dengan teknik pengukuran koloni yang terbentuk (CFU). Metode dengan plat penghitung sel dapat juga diaplikasikan pada mikroba pada lingkungan bebas. Namun, perlu diketahui bahwa mikroba yang terkandung pasti banyak sehingga pertumbuhan pada medium tertentu akan berbeda.

• Penghitung Coulter

Penghitung yang ditemukan oleh Coulter ini menggunakan arus listrik melaui sebuah lubang. Setiap mikroba yang melewati lubang, tahanan akan bertambah dan arus menurun. Jumlah arus ini dapat terekam pada suatu alat dan dapat menunjukkan pengurangan arus sebandung dengan volume sel. Instrumen ini dapat memberikan banyaknya sel dan distribusi ukuran sel tetapi tidak memberikan info tentang bentuk sel. Partikel yang dapat dihitung adalah partikel yang berukuran 0,5-200 µm.

• Aliran Cytometer (Flow Cytometri)

Metode ini dilakukan dengan memanfaatkan sifat optis dari sel. Sampel yang telah dikultur di encerkan di aliran yang akan memisahkan sel secara membujur dari sel lain. Aliran melaui laser beam, absorption, flouresence, atau light diffusionuntuk menyampaikan perhitungan sel. Selektifitas juga dapat ditingkatkan dengan melabel dengan flouresencent dye.Pengurutan sel selesai dengan memasukkan muatan pada tetes yang mengandung sel yang diinginkan.Muatan membuat tetes tersebut terbelokkan ke detektor.

Pengukuran Massa Sel

Prinsip pengukuran yang berbeda dari metode-metode ini adalah berdasarkan perbedaan kualitas dai materi biologis dan menunjukkan hasil yang tidak proporsional pada bioproses.

1. Dry Cell Weight (Berat Sel Kering)

Teknik ini dilakukan dengan mengeringkan sampel dengan proses sentrifugasi atau filtrasi, dicuci dengan air atau buffer, dan dikeringkan pada 80 derajat celcius. DCW sering digunakan pada fermentor.Sampel broth diambil dari fermentor kemudian ukur volumenya. Sel dipisahkan dengan sentrifugasi atau filtrasi

2. Packed Cell Volume (PCV)

PCV sering digunakan pada industry plant untuk mengikuti kinerik fermentasi. PCV tergantung tidak hanya pada massa sel, tetapi juga pada kecepatan sentrifugal dan waktu, banyaknya padatan non-selular, mofologi kultur, dan osmolaritas dari medium.

3. Turbiditas (kekeruhan)

Turbiditas adalah teknik yang paling sering digunakan pada pengukuran pertumbuhan mikroba. Ada beberapa metode pengukuran kekeruhan.

Posting terkait:

Majas – (Pengertian, Macam-macam dan Contohnya)

Kalimat Efektif – (Pengertian, Ciri, Syarat dan Strukturnya)

Teks Negosiasi – (Pengertian, Ciri-ciri, Tujuan dan Penjelasan Lengkapnya)