KELEBIHAN DAN KEKURANGAN STERILISASI 1. Sterilisasi dengan filtrasi a. -Kecepatan pada penyaringan sejumlah kecil larutan b. -Efektif untuk mensterilkan materi-materi yang tidak tahan panas c. - Penggunaan penyaring tertentu d. - Peralatan yang digunakan murah e. -mempunyai kecenderungan meng-absorbsi beberapa senyawa aktif tertentu selama proses penyaringan f. - Kemungkinan kerusakan bentuk penyaring sehingga kesterilan hasil yang di peroleh tidak pasti g. -Tidak dapat menyaring virus h. -Hanya sekali pakai 2. Sterilisasi panas lembab a. -Waktu yang dibutuhkan untuk proses sterilisasi sedikit karena ada bantuan panas dan uap b. -Dapat digunakan untuk sterilisasi hampir semua alat, termasuk alat ukur c. -Ada tetesan uap air pada alat dan bahan yang disterilkan d. -Sangat bergantung pada adanya kelembapan dan temperatur yang ditingkatkan e. -Uap air yang menetes dapat merusak media-media tertentu -Autoclave adalah alat yang digunakan untuk sterilisasi panas lembab. Kelebihan dari autoklaf ini adalah waktu yang diperlukan untuk proses sterilisasi lebih cepat karena menggunakan uap panas dan tekanan. -Kekurangan menggunakan alat ini adalah terdapatnya tetesan uap air yang mengenai alat dan bahan yang disterilisasi.
3. Sterilisasi panas kering a. -Tidak ada uap air yang menetes pada alat dan bahan yang disterilkan b. -Memerlukan temperatur yang tinggi dan waktu yang lama. c. -Peralatan yang digunakan murah d. -Belum tentu dapat membunuh semua bakteri 4. Sterilisasi radiasi a. -Dengan panjang gelombang yang pendek, mempunyai daya antimikrobal yang kuat. b. -Adanya pengaruh radiasi pada produk-produk dan wadah c. -Sinar UV dapat menyebab-kan kerusakan hati, kanker, dan lain-lain 5. Sterilisasi gas a. -Penggunaan alkohol dapat menyingkirkan minyak, partikel debu, dan bakteri. b. -Waktu sterilisasi tergantung pada keberadaan kontaminasi kelembaban, temperatur dan konsentrasi etilen oksida. c. - Sangat mudah terbakar bila bercampur dengan udara
STERILISASI DAN DESINFEKSI 1. Beberapa Pengertian menurut Indan Endjang (2003: 40) a. Steril (Suci Hama) artinya bebas dari segala mikroba baik pathogen maupun tidak. Tindakan untuk membuat suatu benda menjadi steril disebut sterilisasi. b. Desinfektan adalah zat kimia yang digunakan untuk membunuh mikroba pathogen pada benda-benda, misalnya pada lantai ruangan, meja operasi, dan sebagainya. Tindakannya disebut desinfeksi. c. Sanitasi berhubungan erat dengan disinfeksi. Pada proses sanitasi, populasi mikroorganisme direduksi sampai mencapai level atau tingkatan yang dianggap aman oleh standar kesehatan masyarakat. Agen sanitasi disebut sanitizer. Contoh sanitizer yang digunakan adalah sanitizer untuk membersihkan peralatan makan di restoran. d. Zat antiseptik adalah zat kimia yang digunakan untuk membunuh mikroba pathogen yang terdapat pada jaringan tubuh untuk mencegah terjadinya sepsis atau infeksi. e. Germicida adalah suatu zat yang dapat membunuh mikroba (germ = kuman) Zat yang dapat membunuh bakteri adalah baktericida. Zat yang dapat membunuh jamur disebut fungicida. Bakteriostatika adalah zat yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri. Zat yang dapat membunuh virus disebut virucida. 2.
Metode Sterilisasi Metode sterilisasi dibagi menjadi dua, yaitu metode fisik dan metode kimia. Metode sterilisasi kimia dilakukan dengan menggunakan bahan-bahan kimia, sedangkan metode sterilisasi fisik dapat dilakukan dengan cara panas baik panas kering maupun panas basah, radiasi, dan filtrasi. a. Metode Sterilisasi Fisik 1) Sterilisasi panas Metode sterilisasi panas merupakan metode yang paling dapat dipercaya dan banyak digunakan. Metode sterilisasi ini digunakan untuk bahan yang tahan panas. Metode sterilisasi panas tanpa kelembaban (tanpa penggunaan uap air) disebut metode sterilisasi panas kering atau sterilisasi kering. Umumnya untuk bahan yang sensitif terhadap kelembaban digunakan metode sterilisasi panas kering pada temperatur 160-180oC, sedangkan untuk bahan yang resisten kelembaban digunakan metode sterilisasi panas basah pada temperatur 115-134oC. Macam-macam cara sterilisasi dengan pemanasan a) Pemanasan dengan Nyala Api Di laboratorium mikrobiologi cara ini dipakai untuk membuat steril jarum inokulasi, pipet dan sebagainya. Dalam kehidupan sehari-sehari, misalnya membakar peniti sebelum dipakai mengeluarkan duri atau nanah. Cara ini juga dapat digunakan untuk mensterilkan pisau operasi dalam keadaan darurat.
b) Pemanasan dengan Udara Panas (Dry Heat Oven)/Panas Kering Cara ini dipakai untuk membuat steril alat-alat dari gelas seperti tabung reaksi, petridish, botol dan alat-alat dari katun. Dengan cara ini pemanasan dilakukan sampai suhu 170oC selama 1 jam atau 140oC selama dua jam. Bila ada bahan dari katun, suhu jangan lebih dari 180oC karena akan terbakar. Juga pada pendinginannya, bila suhu belum mencapai 100oC, oven jangan dibuka dulu sebab alat-alat dari gelas akan pecah karena pendinginan yang mendadak (Indan Endjang, 2003: 43). Kelebihan menggunakan sterilisasi ini diantaranya, hasil kering dapat digunakan untuk bahan termostabil, seperti alat-alat gelas dan mudah dilaksanakan. Kekurangan: waktu yang dihabiskan cukup lama, penetrasi panas terbatas pada lapisan tertentu, dan dibutuhkan tenaga listrik besar. c) Merendam dalam Air Mendidih (Menggodok) Merendam dalam air mendidih (menggodok) adalah cara yang mudah, murah, dan cukup efektif sebagai tindakan desinfeksi. Air mendidih pada tekanan 1 atmosfer, suhunya 100oC dengan menggodok bentuk vegetatif akan mati dalam waktu 5-15 menit sedangkan bentuk spora akan mati dalam waktu 1-6 jam. Cara ini bayak digunakan untuk membuat steril jarum dan pompa suntik atau alat-alat operasi asalkan dipastikan bahwa alat-alat tersebut tidak berhubungan dengan sumber-sumber spora seperti debu tanah. Lama penggodokan dengan cara ini adalah 15-30 menit dan akan lebih baik ditambahkan 1-3% Na2CO3 karena mempunyai daya untuk menghancurkan dinding spora. Dengan cara ini, mungkin masih terdapat spora. Dalam kehidupan sehari-hari dipakai untuk desinfeksi botol susu dan dot bayi. d) Sterilisasi dengan Uap Air yang Ditekan/ Sterilisasi Panas Basah (Uap) Proses sterilisasi termal meggunakan uap jenuh di bawah tekanan berlangsung di suatu bejana yang disebut autoclave. Metode yang paling sering digunakan. Suhu 1210C selama 15-20 menit tergantung bahan/prosedur sterilisasi. Prinsip: Udara di dalam bejana diganti dengan uap jenuh. Fase Siklus Sterilisasi – Pemanasan/Vakum (Conditioning) – Fase Pemaparan Uap (Exposure) 132°C 2’ 121°C 12’ 116°C 30’ – Pembuangan Uap (Exhaust) – Fase Pengeringan (Drying) Metode ini paling banyak digunakan karena hampir 80% alat dan bahan dapat disterilkan dengan metode ini, seperti karet. Biaya operasional cukup rendah dibanding metode lain. Temperatur merata pada setiap tempat selama proses. Cepat dan hasil kering (Indan Endjang, 2003: 44).
e) Pemanasan dengan Uap yang Mengalir Prinsipnya sama dengan dandang untuk menanak nasi. Cara ini pertama kali dilakukan oleh Robert Kock suhu uap air pada tekanan barometer 76 cm Hg adalah 100o C. Dengan cara ini hanya membunuh bakteri bentuk vegetatif. Di laboratorium cara ini dipakai untuk mematikan mikroba pathogen, sebelum alat-alat tersebut dicuci agar tidak membahayakan. Lamanya pemanasan adalah 1 jam, sedangkan membunuh bentuk spora perlu waktu 2-16 jam (Indan Endjang, 2003: 44). f) Cara sterilisasi Benda-benda yang Tidak Tahan Suhu Tinggi (1) Pasteurisasi Dengan pasteurisasi tidak membuat steril, tetapi hanya membunuh mikroba tertentu saja. Pasteurisasi dilakukan terhadap air susu juga pada pembuatan anggur. Suhu yang diberikan bergantung pada mikroba yang akan dibunuhnya.
(2) Tyndalisasi Dengan pasteurisasi kita membuat steril suatu benda secara fraksi (sebagian-sebagian). Cara ini dilakukan untuk membuat steril benda-benda yang tidak tahan suhu lebih dari 100oC. Caranya: Hari pertama, benda yang akan disterilkan dipanaskan dengan uap air yang mengalir dengan 100oC selama 30 menit. Kemudian, dimasukkan inkubator (lemari pengeram) selama 24 jam. Hari kedua, pemanasan dan pengeraman diulang lagi. Hari ketiga diulangi untuk ketiga kalinya dan sterilisasi dianggap selesai (Indan Endjang, 2003: 46). 2) Sterilisasi dengan Penyaringan (filtrasi) Metode sterilisasi dengan pengeringan digunakan untuk bahan yang sensitif terhadap panas misalnya enzim. Pada proses ini digunakan membran filter yang terbuat dari selulosa asetat. Kerugian prosedur ini adalah biaya yang mahal serta filter yang mudah mampat akibat filtrat tertinggal pada saringan sehingga harus sering diganti. Kerugian yang lain adalah meskipun memiliki pori-pori yang halus, membram filter tidak dapat digunakan untuk menyaring virus. Jenis filter yang sering digunakan adalah filter HEPA (High Efficiency Particulate Air) (Sylvia T. Pratiwi, 2008: 140). 3) Dengan Pengeringan Pengeringan akan menyebabkan larutan di sekeliling mikroba menjadi hipertonis, sehingga air keluar dari sel mikroba dan mikroba mati. Gangguan tekanan osmotik ini akan diperhebat bila ditambahkan garam dan bumbu-bumbu, seperti halnya pada pembuatan ikan asin atau dendeng. Cara ini bukanlah tindakan sterilisasi, melainkan pengawetan, karena dengan pengeringan ini hanya menyebabkan berhentinya pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba (Indan Endjang, 2003: 47). 4) Sterilisasi dengan Radiasi Metode sterilisasi dengan menggunakan radiasi dilakukan dengan menggunakan sinar UV ataupun dengan metode ionisasi. Sinar UV dengan panjang gelomabang 260 nm memiliki daya
penetrasi yang rendah sehingga tidak mematikan mikroorganisme namun dapat mempenetrasi gelas, air, dan substansi lainnya. Sinar UV ini bereaksi dengan asam nukleat sel mikroorganisme dan menyebabkan ikatan antara molekul-molekul timin yang bersebelahan dan menyebabkan terbentuknya diimer timin. Dimer timin dapat menghalangi replikasi DNA normal dengan menutup jalan enzim replikasi. Penggunaan sterilisasi dengan sinar UV antara lain untuk sterilisasi kabinet dan ruangan. Endospora bakteri resisten terhadap sinar UV. Metode sterilisasi dengan ionisasi sebesar 2,5 Mrad dapat mempenetrasi jauh ke dalam objek. Penggunaan teknik ini, misalnya dengan radiasi gamma dari kobalt-60, lebih kuat daya tembusnya dibandingkan dengan cahaya UV dan tidak dilakukan dalam laboratorium. Metode sterilisasi ini ditujukan untuk merusak asam nukleat mikroorganisme dan digunakan untuk bahan-bahan yang tidak dapat disterilisasi menggunakan panas, contohnya bahan plastik sekali pakai (disposable plasticware), antibiotik, hormon, dan jarum suntik (syrnge) (Sylvia T. Pratiwi, 2008: 140-141). 5) Pendinginan Suhu rendah menyebabkan pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroba terhenti. Cara ini dipakai untuk mengawetkan bahan makanan yang mudah membusuk, misalnya daging, karena pada suhu rendah ini, bahan makanan itu tidak akan dirombaknya. Pada suhu -20oC (minus dua puluh derajat Celcius) (suhu lemari pendingin pada umumnya) mikroba tidak bisa merombak makanan sehingga tidak terjadi pembusukan. Beberapa bakteri mati pada suhu 0oC misalnya Neisseria gonorrhoea, Treponema pallida (Indan Endjang, 2003: 41-42).
b. Metode Sterilisasi Kimia Metode sterilisasi kimia dilakukan untuk bahan-bahan rusak bila disterilkan pada suhu tinggi (misalnya bahan-bahan dari plastik). Kekuatan agen antimikroba kimiawi diklasifikasikan atas dasar efisiensinya dalam membunuh mikroorganisme. Seluruh gremisida diklasifikasikan sebagai kategori tingkat tinggi karena efektif terhadap seluruh bentuk kehidupan termasuk endospora bakteri (Sylvia T. Pratiwi, 2008: 141-142). Metode sterilisasi kimia dapat dilakukan dengan menggunakan gas (dengan cara fumigasi atau pengasapan) atau radiasi. Beberapa bahan kimia yang dapat digunakan untuk sterilisasi gas adalah etilen oksida, gas formaldehid, asam parasetat, dan glurtaradehid alkalin. Sterilisasi kimia dapat juga dilakukan dengan penggunaan cairan desinfektan berupa senyawa aldehid, hipoklorit, fenolik, alkohol (Sylvia T. Pratiwi, 2008: 142).
A. Latar Belakang Sterilisasi dalam mikrobiologi adalah suatu proses untuk mematikan semua organisme yang terdapat pada atau di dalam suatu benda. Ketika untuk pertama kalinya melakukan
pemindahan biakan bakteri secara aseptic, sesungguhnya hal itu telah menggunakan salah satu cara sterilisasi, yaitu pembakaran. Namun, kebanyakan peralatan dan media yang umum dipakai di dalam pekerjaan mikrobiologi akan menjadi rusak bila dibakar. Untungnya tersedia berbagai metode lain yang efektif[1]. Cara-cara sterilisasi dan desinfeksi yaitu, pembersihan, sinar matahari, sinar ultraviolet, sinar-x, dan sinar-gamma, pendinginan, dan pemanasan. Macam-macam cara sterilisasi dengan pemanasan yaitu, pemanasan dalam nyala api, pemanasan dengan udara panas (dry heat oven), merendam dalam air mendidih (menggodok), pemansan dengan uap air yang mengalir, dengan uap air yang ditekan, dan cara sterilisasi benda-benda yang tidak tahan suhu tinggi, misalnya pasteurisasi, tyndalisasi, dengan pengeringan, dengan penyaringan (filtrasi), dan dengan menggunakan zat kimia (desinfektan)[2]. B. Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai pada praktikum kali ini adalah untuk mengetahui proses sterilisasi dan mengetahui jenis-jenisnya.
[1] Pengenalan-alat-dan-sterilisasi.html, http://farmasiq.blogspot.com/feeds/com ments.default (04 November 2009). 2 Indan, Mikrobiologi dan Parasitologi, (PT. Citra Aditya Bakti; Bandung. 2003). h. 40.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengetahuan tentang prinsip dasar sterilisasi dan disinfeksi sangat diperlukan untuk melakukan pekerjaan dibidang medis yang bertanggung jawab. Cara sterilisasi dan disinfeksi yang baru banyak diperkenalkan, namun masih tetap digunakan cara-cara dan beberapa bahan seperti digunakan berabad yang lalu[1]. Dibawah ini beberapa istilah yang banyak dipakai dalam menjelaskan efek daribeberapa bahan kimia dan fisik terhadap mikroorganisme:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7.
1. 2. 3. 1. 2. 3. 4. 5.
Sterilisasi adalah proses untuk mematikan semua bentuk kehidupan mikroorganisme, termasuk spora. Desinfeksi adalah proses mematikan sebagian dari mikroorganisme patogen. Bahan Bakterisid adalah bahan yang merusak bakteri. Bahan Germisid atau Disinfektansia adalah bahan yang dapat mematikan mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit. Bahan Bakteristatik adalah bahan yang mencegah terjadinya multiplikasi pertumbuhan bakteri. Antiseptik adalah bahan yang dipakai untuk mencegah sepsis atau purifikasi dengan membunuh mikroorganisme atau mencegah pertumbuhan mikroorganisme tersebut. Biasanya bahan ini digunakan untuk dipakai pada jaringan hidup. Dekontaminasi adalah proses menghilangkan sebagian mikroba dari benda atau kulit untuk menghilangkan kontaminasi[2]. Pematian mikroorganisme mendasari metode kerja mikrobiologi dan pengawetan bahan makanan. Pembebasan suatu bahan dari mikroorganisme hidup atau stadium istirahatnya disebut sterilisasi. Kalau sesuatu larutan tidak steril atau yang sudah ditanami kuman, tanpa dikehendaki dicemari oleh mikroorganisme, peristiwa ini disebut kontaminasi atau pencemaran[3]. Pentingnya penggunaan alat-alat laboratorium yang bersih dapat lebih ditekankan lagi. Semua alat kaca haruslah dalam keadaan bersih. Cara membersihkan tabung reaksi yaitu dengan menggunakan air aquadest setelah itu dikeringkan dengan menggunakan lap halus tetapi cara melapnya hanya bagian luarnya saja[4]. Steril akan didapatkan melalui sterilisasi, sedang cara sterilisasi yang utama adalah: 1. Sterilisasi secara fisik, misalnya dengan pemanasan, penggunaan sinar bergelombang pendek seperti sinar X, sinar gamma, sinar ultra violet dan sebagainya. 2. Sterilisasi secara kimiawi, misalnya dengan penggunaan disenfeksi larutan alkohol, larutan formalin, larutan AMC (campuran asam khlorida dengan garam Hg) dan sebagainya. 3. Sterilisasi secara mekanik, misalnya dengan menggunakan saringan atau filter[5]. Sterilisasi bisa dilakukan secara kimiawi dan fisik. Berdasarkan mekanisme kerjanya zat anti-mikroba, maka sterilisasi kimiawi bisa diklasifikasikan atas 3 golongan, yaitu: Golongan zat yang menyebabkan kerusakan membran sel. Golongan zat yang menyebabkan denaturasi protein. Golongan zat yang mampu mengubah grup protein dan asam amino yang fungsional[6]. Sterilisasi fisik bisa diklasifikasikan sebagai: Sterilisasi dengan panas. Sterilisasi dengan pembekuan. Sterilisasi dengan radiasi. Sterilisasi dengan ultrasonik dan vibrasi sonik. Sterilisasi dengan cara filtrasi[7]. Sterilisasi Secara Kimia, dapat dilakukan dengan cara Sterilisasi Gas digunakan dalam pemaparan gas atau uap untuk membunuh mikroorganisme dan sporanya. Meskipun gas dengan
cepat berpenetrasi ke dalam pori dan serbuk padat, sterilisasi adalah fenomena permukaan dan mikroorganisme yang terkristal akan dibunuh[8]. Gas yang biasa digunakan adalah etilen oksida dalam bentuk murni atau campuran dengan gas inert lainnya. Gas ini sangat mudah menguap dan sangat mudah terbakar. Merupakan agen alkilasi yang menyebabkan dekstruksi mikroorganisme termasuk sel-sel spora dan vegetatif. Sterilisasi dilakukan dalam ruang atau chamber sterilisasi[9]. Sterilisasi menghasilkan bahan toksik seperti etilen klorohidrin yang menghasilkan ion klorida dalam bahan-bahan. Digunakan untuk sterilisasi ala-alat medis dan baju-baju medis, bahan-bahan seperti pipet sekali pakai dan cawan petri yang digunakan dalam laboratorium mikrobiologi. Residu etilen oksida adalah bahan yang toksik yang harus dihilangkan dari bahanbahan yang disterilkan setelah proses sterilisasi, yang dapat dilakukan dengan mengubah suhu lebih tinggi dari suhu kamar. Juga perlu dilakukan perlindungan terhadap personil dari efek berbahaya gas ini[10]. Faktor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi ini termasuk kelembaban, konsentrasi gas, suhu dan distribusi gas dalam chamber pengsterilan. Penghancuran bakteri tergantung pada adanya kelembaban, gas dan suhu dalam bahan pengemas, penetrasi melalui bahan pengemas, pada pengemas pertama atau kedua, harus dilakukan, persyaratan desain khusus pada bahan pengemas[11]. Mekanisme aksi etilen oksida dianggap menghasilkan efek letal terhadap mikroorganisme dengan mengalkilasi metabolit esensial yang terutama mempengaruhi proses reproduksi. Alkilasi ini barangkali terjadi dengan menghilangkan hidrogen aktif pada gugus sulfhidril, amina, karboksil atau hidroksil dengan suatu radikal hidroksi etil metabolit yang tidak diubah dengan tidak tersedia bagi mikroorganisme sehingga mikroorganisme ini mati tanpa reproduksi[12]. Sterilisasi Secara Fisika, dapat dilakukan dengan cara: 1. Pemanasan Kering a. Udara Panas Oven Bahan yang karena karakteristik fisikanya tidak dapat disterilisasi dengan uap destilasi dalam udara panas-oven. Yang termasuk dalam bahan ini adalah minyak lemak, paraffin, petrolatum cair, gliserin, propilen glikol. Serbuk steril seperti talk, kaolin dan ZnO, dan beberapa obat yang lain. Sebagai tambahan sterilisasi panas kering adalah metode yang paling efektif untuk alat-alat gelas dan banyak alat-alat bedah[13]. Ini harus ditekankan bahwa minyak lemak, petrolatum, serbuk kering dan bahan yang sama tidak dapat disterilisasi dalam autoklaf. Salah satu elemen penting dalam sterilisasi dengan menggunakan uap autoklaf. Atau dengan adanya lembab dan penembusannya ke dalam bahan yang telah disterilkan[14]. Sebagai contoh, organisme pembentuk spora dalam medium anhidrat tidak dibunuh oleh suhu sampai 121oC (suhu yang biasanya digunakan dalam autoklaf bahkan setelah pemanasan sampai 45 menit). Untuk alasan ini, autoklaf merupakan metode yang tidak cocok untuk mensterilkan minyak, produk yang dibuat dengan basis minyak, atau bahan-bahan lain yang mempunyai sedikit lembab atau tidak sama sekali[15].
Selama pemanasan kering, mikroorganisme dibunuh oleh proses oksidasi. Ini berlawanan dengan penyebab kematian oleh koagulasi protein pada sel bakteri yang terjadi dengan sterilisasi uap panas. Pada umumnya suhu yang lebih tinggi dan waktu pemaparan yang dibutuhkan saat proses dilakukan dengan uap di bawah tekanan. Saat sterilisasi di bawah uap panas dipaparkan pada suhu 121°C selama 12 menit adalah efektif. Sterilisasi panas kering membutuhkan pemaparan pada suhu 150°C sampai 170°C selama 1-4 jam[16]. Oven digunakan untuk sterilisasi panas kering biasanya secara panas dikontrol dan mungkin gas atau elektrik gas[17].
b. Minyak dan penangas lain Bahan kimia dapat disterilisasi dengan mencelupkannya dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu 1620C. larutan jenuh panas dari natrium atau ammonia klorida dapat juga digunakan sebagai pensterilisasi. Ini merupakan metode yang mensterilisasi alat-alat bedah. Minyak dikatakan bereaksi sebagai lubrikan, untuk menjaga alat tetap tajam, dan untuk memelihara cat penutup[18]. c. Pemijaran langsung Pemijaran langsung digunakan untuk mensterilkan spatula logam, batang gelas, filter logam bekerfield dan filter bakteri lainnya. Mulut botol, vial, dan labu ukur, gunting, jarum logam dan kawat, dan alat-alat lain yang tidak hancur dengan pemijaran langsung. Papan salep, lumping dan alu dapat disterilisasi dengan metode ini[19]. 2. Panas lembab a. Uap bertekanan Stelisisasi dengan menggunakan tekanan uap jenuh dalam sebuah autoklaf. Ini merupakan metode sterilisasi yang biasa digunakan dalam industri farmasi, karena dapat diprediksi dan menghasilkan efek dekstruksi bakteri, dan parameter-parameter sterilisasi seperti waktu dan suhu dapat dengan mudah dikontrol dan monitoring dilakukan sekali dalam satu siklus yang divalidasi[20]. b. Uap panas pada 100oC Uap panas pada suhu 100oC dapat digunakan dalam bentuk uap mengalir atau air mendidih. Metode ini mempunyai keterbatasan penggunaan uap mengalir dilakukan dengan proses sterilisasi bertingkat untuk mensterilkan media kultur[21]. c. Pemanasan dengan bakterisida Pemanasan ini menghadirkan aplikasi khusus dari pada uap panas pada 100oC. adanya bakterisida sangat meningkatkan efektifitas metode ini. Metode ini digunakan untuk larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil pada temperatur yang biasa diterapkan pada autoklaf[22]. d. Air mendidih Penangas air mendidih mempunyai kegunaan yang sangat banyak dalam sterilisasi jarum spoit, penutup karet, penutup dan alat-alat bedah. Bahan-bahan ini harus benar-benar tertutupi
oleh air mendidih dan harus mendidih paling kurang 20 menit. Setelah sterilisasi bahan-bahan dipindahkan dan air dengan pinset yang telah disterilisasi menggunakan pemijaran. Untuk menigkatkan efisiensi pensterilan dari air, 5 % fenol, 1-2% Na-carbonat atau 2-3% larutan kresol tersaponifikasi yang menghambat kondisi bahan-bahan logam[23]. 3. Cara Bukan Panas a. Sinar ultraviolet Sinar ultraviolet umumnya digunakan untuk membantu mengurangi kontaminasi di udara dan pemusnahan selama proses di lingkungan. Sinar yang bersifat membunuh mikroorganisme (germisida) diproduksi oleh lampu kabut merkuri yang dipancarkan secara eksklusif pada 253,7 nm[24]. b. Aksi letal Ketika sinar UV melewati bahan, energi bebas ke elektron orbital dalam atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Absorpsi energi ini menyebabkan meningginya keadaan tertinggi atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Ketika eksitasi dan perubahan aktivitas atom-atom utama terjadi dalam molekul-molekul mikroorganisme atau metabolit utamnya, organisme itu mati atau tidak dapat berproduksi. Pengaruh utamanya mungkin pada asam nukleat sel, yang diperhatikan untuk menunjukkan lapisan absorpsi kuat dalam rentang gelombang UV yang panjang[25]. c. Radiasi pengion Radiasi pengion adalah energi tinggi yang terpancar dari radiasi isotop radioaktif seperti kobalt-60 (sinar gamma) atau yang dihasilkan oleh percepatan mekanis elektron sampai ke kecepatan den energi tinggi (sinar katode, sinar beta). Sinar gamma mempunyai keuntungan mutlak karena tidak menyebabkan kerusakan mekanik, namun demikian, kekurangan sinar ini adalah di hentikan dari, mekanik elektron akselerasi (yang dipercepat) keuntungan elektron yang dipercepat adalah kemampuannya memberikan output laju doisis yang lebih seragam
Autoclave digunakan untuk mensterilkan alat-alat biotek seperti tip, e-tube, mortar pestle, dan lain-lain. Selain itu alat ini juga digunakan untuk mensterilkan media, baik media agar atau pun media cair. Juga dapat digunakan untuk sterilisasi tanah atau kompos yang akan digunakan untuk media tanaman.
Gambar di atas adalah contoh jenis autoclave yang paling sederhana. Prinsip kerja alat ini sama dengan prinsip kerja kukusan (alat sederhana untuk menanak nasi) hanya saja memiliki tekanan sehingga menghasilkan panas yang lebih tinggi. Hal ini bertujuan untuk lebih menyempurnakan proses sterilisasi. Tahap sterilisasi sebenarnya cukup singkat yaitu dengan suhu 121 derajat celsius selama 15 menit. Namun waktu keseluruhan mulai dari pemanasan awal (kenaikan suhu) sampai pendinginan (penurunan suhu) bisa mencapai kurang lebih 2 jam-an. Yang perlu diperhatikan selama mengoperasikan alat ini adalah: tulis siapa pengguna (nama, waktu dan lab.) sebelum start, selalu memakai sarung tangan tahan panas, isilah air sesuai ukuran yang ditentukan sebelum start, jangan membuka autoclave sebelum suhu dingin (dibawah 60 derajat celcius).
alat sterilisasi Alat sterilisasi baik media maupun peralatan yang digunakan untuk proses isolasi dan penanaman eksplan yang sering digunakan adalah autoklaf. Tipe autoklaf yang dapat digunakan untuk sterilisasi ada bermacam-macam, mulai dari yang sederhana sampai digital (terprogram). Autoklaf yang sederhana menggunakan sumber uap dari pemanasan air yang ditambahkan ke dalam autoklaf. Pemanasan air dapat menggunakan kompor atau api Bunsen. Dengan autoklaf sederhana ini, tekanan dan temperatur diatur dengan jumlah panas dari api. Kelemahan autoklaf ini adalah bahwa perlu penjagaan dan pengaturan panas secara manual, selama masa sterilisasi dilakukan. Tetapi autoklaf ini mempunyai keuntungan: sederhana, harga relatif murah, tidak tergantung dari aliran listrik yang sering merupakan problema untuk negaranegara yang sedang berkembang, serta lebih cepat dari autoklaf listrik yang seukuran dan setaraf. Autoklaf yang lebih komplit menggunakan sumber energi dari listrik. Alatnya dilengkapi dengan timer dan thermostat. Bila pengatur automatis ini berjalan dengan baik. Maka autoklaf dapat
dijalankan sambil mengerjakan pekerjaan lain. Kelemahannya adalah bila salah satu pengatur tidak bekerja, maka pekerjaan persiapan media menjadi sia-sia dan kemungkinan menyebabkan kerusakkan total pada autoklaf. Sebagai sumber uap, juga berasal dari air yang ditambahkan ke dalam autoklaf dan didihkan. Untuk laboratorium komersial, diperlukan autoklaf dengan kapasitas besar dan sumber uap biasanya dari boiler yang terpisah. Autoklaf ini sangat cepat dan dapat diprogam waktu sterilisasi, serta waktu pendinginan. Setelah sterilisasi bahan atau alat selesai, temperatur dan tekanan autoklaf diturunkan secara perlahan-lahan dalam waktu 15-20 menit. Pada autoklaf yang programmable, panas ini diatur secara atomatis. Tetapi pada autoklaf yang sederhana hal ini harus diatur secara manual. Autoklaf Pada prinsipnya, sterilisasi autoclave menggunakan panas dan tekanan dari uap air. Temperature sterilasi biasanya 121o C, tekanan yang biasa digunakan antara 15-17,5 psi (pound per square inci) atau 1 atm. Lamanya sterilisasi tergantung dari volume dan jenis. Alat-alat dan air disterilkan selama 1 jam, tetapi media antara 20-40 menit tergantung dari volume bahan yang disterilkan. Sterilisasi media yang terlalu lama menyebabkan : 1. Penguraian gula. 2. Degradasi vitamin dan asam-asam amino. 3. Inaktifasi sitokinin zeatin riboside. 4. Perubahan pH yang berakibatkan depolimerisasi agar. Autoklaf gas atau listrik portable pada umumnya mempergunakan sumber uap dari pemanasan air yang ditambahkan ke dalam autoklaf, sedangkan autoklaf besar pada laboratorium komersil pada umumnya menggunakan uap dari boiler sentral. Bagian-bagian autoklaf : 1. Panci luar. 2. Panci dalam tempat meletakkan botol dengan alur tempat saluran uap. 3. Tutup beserta penunjuk tekanan dan saluran uap. 4. Katup pengeluaran uap. 5. Pengunci atau klem. Sterilisasi Media Mmenggunakan Autoklaf Portable (Pemanasan menggunakan api) 1. Isi panci luar dengan air, kalau dapat dengan aquadest untuk menghindarkan pengendapan Ca yang biasa terdapat pada air ledeng, sebanyak 1 liter untuk autoklaf kecil, dan 1.5 liter untuk
autoklaf besar. 2. Botol-botol media yang akan disterilkan, dimasukkan ke dalam panel-dalam. Susun botolbotol tersebut hingga mencapai permukaan panel. 3. Atur posisi panci dengan memperhatikan alur tempat saluran uap yang terdapat pada tutup dan lingkaran permukaan panci-luar . 4. Tutup dengan erat. (kencangkan pengunci tanpa menggunakan alat) 5. Biarkan katup pengeluaran uap dalam keadaan terbuka. 6. Letakkan autoklaf di atas kompor gas atau pembakar Bunsen. 7. Panaskan sampai air dalam autoklaf mendidih dan uap mulai keluar dari katup pengeluaran uap. 8. Biarkan uap keluar selama 5 menit (minimum), untuk mengeluarkan udara mengeluarkan udara yang terperangkap dalam autoclave. 9. Tutup katup pengeluaran uap. 10. Amati kenaikan temperature dan tekanan. 11. Setelah tekanan mencapai 15 psi, api kompor dikecilkan. 12. Jaga keadaan tekanan 15 psi ini dengan mengatur besar kecilnya api kompor secara manual. Selama sterilisasi, jangan meninggalkan autoklaf dan mengerjakan hal lain diruang lain, karena tekanan dapat meningkat sampai melewati batas. Keadaan ini berbahaya dan dapat menyebabkan kerusakan alat. 13. Setelah waktu sterilisasi tercapai, matikan api kompor. 14. Uap dikeluarkan sedikit-sedikit dengan mengatur katup pengeluaran uap (buka sedikitsedikit). Jangan sekali-kali membuka katup dan membiarkan uap keluar sekaligus. Keadaan ini menyebabkan media atau air bubble up 15. Setelah tekanan turun sampai 0, buka pengunci dan keluarkan panci yang berisi media.
Sterilisasi Aquadest dan Media Menggunakan Autoklaf Listrik (Digital Atau Non Digital) Dalam sterilisasi aquadest, lebih efektif bila digunakan wadah yang mempunyai volume antara 300 – 500 ml. Isi wadah tersebut sampai 80% volume, dan tutup dengan kertas, serta kencangkan dengan karet gelang. Media disterilkan dalam autoklaf. Untuk aquadest sebaiknya dimasukkan dalam wadah kecil misalnya erlemeyer 250 ml dengan isi maksimum 100 ml, agar sterilisasi lebih efektif. Waktu sterilisasi sama dengan waktu untuk sterilisasi alat-alat waktu 30 menit pada tekanan 15 psi. atau 1 atm. Untuk media kultur yang tidak mengandung bahan-bahan yang Heat-labile, sterilisasi dilakukan dengan autoklaf pada temperatur 121oC, tekanan antara 15 psi atau 1 atm dengan waktu antara 20-25 menit tergantung dari volume wadah dan volume media. Untuk 15-50 ml media dalam tabung reaksi atau botol kecil berukuran 50-100 ml, sterilisasi dilakukan pada tekanan 15 psi
dengan waktu 20 menit. Untuk 20 botol volume 1 liter membutuhkan waktu yang lebih lama yaitu 34 menit, 10 botol volume 2 liter memerlukan waktu 37 menit, 5 botol 4 liter waktu yang digunakan 52 menit. Dengan waktu yang lebih lama. Dalam sterilisasi aquadest dan media, setelah waktu sterilisasi yang diinginkan sudah tercapai, autoklaf tidak boleh diturunkan tekanannya secara mendadak. Bila tekanan diturunkan mendadak, cairan didalamnya mendidih dan meluap (bubbled up). Untuk bahan-bahan yang heat-labile dalam bentuk larutan, sterilisasi dilakukan dengan menyaring larutan melalui filter yang mempunyai ukuran pori 0.20-0.22 um. Diameter filter yang bermacam-macam tergantung dari volume larutan yang ingin disterilkan. Untuk volume larutan 10 ml, dipergunakan filter yang dipasang di ujung jarum suntik. Bahan yang heat labile antara lain : GA3, Thiamin-HCL, Ca-panthothenate, Antibiotik: carbenocilin. Sterilisasi Peralatan Kultur 1. Botol bersih diberi beberapa tetes aquadest dan tutup dengan kertas atau aluminium foil (jangan terlalu kencang bila menggunakan al-foil). Untuk botol-botol yang mempunyai tutup yang autoclaveable, jangan tutup terlalu kencang, karena selama pemanasan terjadi pemuaian. 2. Alat-alat yang perlu disterilkan sebelum penanaman adalah: pinset, gunting, gagang skalpel, kertas saring, petri-dish, botol-botol kosong, jarum dan pipet. 3. Alat-alat dan kertas saring dibungkus rapi dengan kertas tebal atau ditaruh dalam baki stainless steel dan bakinya dibungkus dengan kain tebal sebelum dimasukkan dalam autoklaf. Alumunium foil tidak direkomendasikan sebagai pembungkus, karena uap tidak dapat masuk ke dalam bungkusan. Alat-alat sektio seperti pinset, gunting, gagang skalpel, dan jarum, dibungkus dengan kertas kopi atau kertas merang. Hindarkan penggunaan Al-foil karena uap sukar masuk kedalam bungkusan sehingga sterilisasi kurang efektif. 4. Petri-dish akan disterilkan, juga dibungkus dengan kertas kopi atau kertas merang. 5. Temperatur yang digunakan untuk sterilisasi botol kultur kosong dan alat-alat yang akan digunakan untuk menanam eksplan, adalah 121o C pada tekanan 15 psi (pound per square inch) atau 1 atm selama 30-60 menit. Penghitungan waktu sterilisasi dimulai setelah tekanan dan temperatur yang diinginkan tercapai. . Alat-alat yang dipakai ketika penanaman, harus dalam keadaan steril. Alat-alat logam dan gelas dapat disterilkan dalam autoklaf. Alat tanam seperti: pinset dan gunting dapat juga disterilkan dengan pembakaran atau dengan pemanasan dalam bacticinerator. Khusus untuk skalpel, gagangnya dapat disterilkan dengan pemanasan, namun mata pisaunya (blade) dapat menjadi tumpul bila dipanaskan dalam temperature tinggi. Oleh karena itu untuk mata pisaunya dianjurkan cara sterilisasi dengan pencelupan dalam alkohol atau larutan kaporit.
Sterilisasi menggunakan Oven Botol-botol/tabung reaksi/erlenmeyer yang dipergunakan sebagai wadah, biasanya disterilkan dalam oven. Botol-botol yang sudah dicuci bersih, dimasukkan ke dalam oven dan dipanaskan selama 4 jam pada temperatur 160o C. Setelah disterilkan dapat langsung digunakan. Bila botol akan disimpan untuk beberapa lama, maka sewaktu sterilisasi, mulut botol harus ditutup dengan alumunium foil. Sterilisasi Gas Sterilisasi gas digunakan dalam pemaparan gas atau uap untuk membunuh mikroorganisme dan sporanya. Meskipun gas dengan cepat berpenetrasi ke dalam pori dan serbuk padat, sterilisasi adalah fenomena permukaan dan mikroorganisme yang terkristal akan dibunuh. Sterilisasi yang digunakan dalam bidang farmasi untuk mensterilkan bahan-bahan dan menghilangkan dari bahan yang disterilkan pada akhir jalur sterilisasi, gas ini tidak inert, dan kereaktifannya terhadap bahan yang disterilkan harus dipertimbangkan misalnya thiamin, riboflavin, dan streptomisin kehilangan protein ketika disterilkan dengan etilen oksida. Etilen oksida bereaksi sebagai bakterisida dengan alkalis asam amino, hidroksi atau gugus sulfur dari enzim seluler atau protein. Beberapa lembab dibutuhkan untuk etilen oksida berpenetrasi dan menghancurkan sel. Kelembaban rendah misalnya minimal 20%, angka kematian tidak logaritmik (tidak nyata). Tetapi mikroorganisme muncul peningkatan resistensinya dengan penurunan kelembaban. Dalam prakteknya, kelembaban dalam chamber pensteril ditingkatkan dari 50-60% dan dipegang untuk suatu waktu pada permukaan dan kelembaban membran sel sebelum penggunaan etilen oksida. Etilen oksida bersifat eksplosif ketika dicampur dengan udara. Penghilangan sifat eksplosif dengan menggunakan campuran etilen oksida dan karbondioksida. Seperti Carboxide, Oxyfume 20, campuran etilen oksida dengan hidrokarbon terflouronasi seperti Storoxide 12. Keduanya diluent inert yang mempunyai tekanan uap yang tinggi dan bereaksi sebagai pembakar etilen oksida keluar dari silinder masuk ke dalam chamber steril. Komponen terfloronasi mempunyai keuntungan over karbondioksida yang disimpan dalam wadah yang ringan dan campuran mengizinkan tekanan parsial tinggi dari etilen oksida pada chamber pensteril pada tekanan total yang sama. Sterilisasi gas berjalan lambat waktu sterilisasi tergantung pada keberadaan kontaminasi kelembaban, temperatur dan konsentrasi etilen oksida. Konsentrasi minimum etilen oksida dalam 450 mg/L, 271 Psi, konsentrasi ini 85°C dan 50% kelembaban relativ dibutuhkan 4-5 jam pemaparan. Di bawah kondisi sama 1000 mg/L membutuhkan sterilisasi 2-3 jam. Dalam partikel 6 jam pemaparan etilen oksida digunakan untuk menyiapkan tepi yang aman dan memperbolehkan waktu untuk penetrasi gas ke dalam bahan sterilisasi. Sisa gas dihilangkan dengan terminal vakum dilanjutkan oleh pembersihan udara yang difiltrasi. Cara ini digunakan untuk mensterilkan obat serbuk seperti penisilin, juga telah digunakan untuk
sterilisasi benang, plastik tube. Penggunaan etilen oksida untuk sterilisasi akhir peralatan parenteral tertentu seperti kertas karf dan lapisan tipis polietilen. Semprot aerosol etilen oksida telah digunakan untuk mensterilkan daerah sempit dimana dilakukan teknik aseptis. Gas yang biasa digunakan adalah etilen oksida dalam bentuk murni atau campuran dengan gas inert lainnya. Gas ini sangat mudah menguap dan sangat mudah terbakar. Merupakan agen alkilasi yang menyebabkan dekstruksi mikroorganisme termasuk sel-sel spora dan vegetatif. Sterilisasi dilakukan dalam ruang/chamber sterilisasi. Sterilisasi menghasilkan bahan toksik seperti etilen klorohidrin yang menghasilkan ion klorida dalam bahan-bahan. Digunakan untuk sterilisasi ala-alat medis dan baju-baju medis, bahanbahan seperti pipet sekali pakai dan cawan petri yang digunakan dalam laboratorium mikrobiologi. Residu etilen oksida adalah bahan yang toksik yang harus dihilangkan dari bahan – bahan yang disterilkan setelah proses sterilisasi, yang dapat dilakukan dengan mengubah suhu lebih tinggi dari suhu kamar. Juga perlu dilakukan perlindungan terhadap personil dari efek berbahaya gas ini. Faktor-faktor yang mempengaruhi sterilisasi ini termasuk kelembaban, konsentrasi gas, suhu dan distribusi gas dalam chamber pengsterilan. Penghancuran bakteri tergantung pada adanya kelembaban, gas dan suhu dalam bahan pengemas, penetrasi melalui bahan pengemas, pada pengemas pertama atau kedua, harus dilakukan, persyaratan desain khusus pada bahan pengemas. Mekanisme aksi etilen oksida Etilen oksida dianggap menghasilkan efek letal terhadap mikroorganisme dengan mengalkilasi metabolit esensial yang terutama mempengaruhi proses reproduksi. Alkilasi ini barangkali terjadi dengan menghilangkan hidrogen aktif pada gugus sulfhidril, amina, karboksil atau hidroksil dengan suatu radikal hidroksi etil metabolit yang tidak diubah dengan tidak tersedia bagi mikroorganisme sehingga mikroorganisme ini mati tanpa reproduksi. B. STERILISASI SECARA MEKANIK Filter Bakteri Cara kerja dari sterilisasi ini berbeda dari metode lainnya karena sterilisasi ini menghilangkan mikroorganisme melalui penyaringan dan tidak menghancurkan mikroorganisme tersebut. Penghilangan mikroorganisme secara fisik melalui penyaring dengan matriks pori ukuran kecil yang tidak membiarkan mikroorganisme untuk dapat melaluinya. Cara sterilisasi ini untuk produk berupa cairan yang dapat disaring atau bahan yang tidak tahan terhadap panas dan tidak dapat disterilkan dengan cara sterilisasi lain. Teknologi tinggi membran filtrasi meningkatkan penggunaan sterilisasi filtrasi, khusunya jika digunakan berpasangan dengan sistem proses aseptik. Keefektifan sterilisasi filtrasi dapat merupakan fungsi magnitude dari beban mikroorganisme, selama tersumbat pada penyaring dapt terjadi pada konsentrasi yang tinggi dari mikroorganisme. Tekanan, laju aliran, dan karakteristik dari peenyaring adalah parameter yang harus dikontrol untuk mencapai sterilisasi pada produk yang dapat diprediksi dan reproduksibel.
Ukuran nominal pori penyaring 0,2 ?m atau kurang dan penyaring dibuat dari berbagai jenis bahan seperti selulosa asetat, selulosa nitrat, florokarbonat, polimer akrilik, polikarbonat, poliester, polivinil klorida, vinil, nilon, politef, dan berbagai tipe bahan lain termasuk memban logam. Larutan dapat dibebaskan dari organisme vegetatif dan spora bakteri dengan melalui filter bakteri, filter bakteri tidak membebaskan larutan dari virus. Bagaimanapun alat ini tidak mengurangi jumlah dan adanya virus, secara prinsip oleh adsorbsi pada dinding filter dan penghilangan partikel besar dari bahan yang mengandung virus. Sterilisasi dengan filter bakteri digunakan untuk larutan farmasetik atau bahan biologi yang tidak diefektifkan oleh panas. Berbeda dengan metode filtrasi lain, filter bakteri ditujukan untuk filtrasi bebas bakteri. Metode sterilisasi ini membutuhkan penggunaan teknik aseptik yang benar. Sediaan obat yang disterilkan dengan metode ini dibutuhkan yang mengandung bahan, bakteristatik, kecuali dinyatakan lain. Larutan yang ditujukan untuk injeksi intratekal atau merupakan larutan dosis tunggal intravena dengan volume lebih dari 15 ml, tidak boleh ditambahkan bahan bakterisida. Paraffin cair dan minyak lain, tidak disterilkan dengan metode ini karena dapat meningkatkan permeabilitas dari filter bakteri. Untuk membuat larutan bebas dari bakteri dan steril, filter dengan berbagai tipe digunakan. Tipe ini termasuk filter yang terbuat dari silikon murni (diatomaccus atau klesegurh), porcelin, asbes dan gelas fritled. Karena alat-alat ini mudah dibersihkan filter seitz yang menggunakan lapisan asbes dan filter-glass mungkin lebih berguna untuk farmasis. Filter dengan pori yang lebih kecil menghilangkan bakteri tetapi beberapa filtrasi sangat lambat untuk tujuan praktis. Dengan meningkatnya kekentalan dari lilin filter sangat menghasilkan filtrasi yang efektif, tetapi kekurangannya adalah banyak dari bahan aktif larutan dihilangkan oleh adsorbsi pada lilin. Bagaimanapun, dengan mengatur ukuran pori dan kekentalan dari filter sampai optimum. Filter dapat menjadi sangat efisien dan sangat cepat. Faktor lain dari filter bakteri yaitu keseimbangan permukaan antara bahan dari filter dengan bakteri dari larutan, tekanan yang digunakan, waktu filtrasi, muatan listrik dan filter, pH dari bahan yang disaring dan absorpsi dari protein dan bahan lain. Filter seitz Bagian dari filter ini dibuat dari bahan asbestos yang dijepit pada dasar wadah besi. Keuntungan utama dari filter seitz adalah lapisan filter dapat dibuang setelah digunakan dan untuk masalah ini pembersihannya berkurang. Efisiensi dari filter ini tergantung pada pengembangan serat dan lapisan filter oleh air. Karena larutan alkohol pekat tidak mengembang, filter ini tidak digunakan untuk mensterilkan larutan yang mengandung alcohol dengan jumlah besar. Filter ini mampu dengan kapasitas volume dari 30 ml hingga lebih 100 ml. Kerugian pertama dari filter ini cenderung memberikan komponen magnesium pada filtrat. Bahan alkalin ini dapat menyebabkan pengendapan dari alkaloid bebas dari garamnya dan dapat
menginaktifkan bahwa yang sensitiv seperti insulin, ekstrak pituitary, epinefrin, dan apomorphin. Hal ini dapat diatasi dengan perawatan pertama dengan filter dengan dibasahkan dengan HCl dan kemudian dibilas dengan air. Kerugian kedua dari seitz adalah permukaan serat dari lapisan filtrat, membuat larutan tidak cocok untuk injeksi. Ini dapat diatasi dengan menempatkan ayakan dari nilon atau sutra, di bawah lapisan filter sebelum menempatkan lapisan di dalam filter atau sebuah fritted glass dapat ditempelkan pada saluran. Kedua untuk menghilangkan serat. Filter seitz juga cenderung menghilangkan substrat dari filtrate dengan absorpsi. Filter Swinny Sebuah adaptasi dari filter seitz, filter swinny mempunyai adaptor khusus yaitu terdiri dari lapisan asbes, bersama dengan layer dan pencuci. Keutamaan untuk digunakan filter swinny di bungkus dengan kertas dan autoklaf. Bagian yang dipotong dihubungkan pada spoit werlock dan cairan dimasukkan ke potongan asbes dengan menggunakan tekanan pada sal spoit. Filter Fritted-Glass Filter Sintered Fritted-Glass dapat dihancurkan oleh kandungan dalam serbuk, tombol bulat dari gelas digabungkan bersama dengan penggunaan panas untuk menempatkan ukuran dari bentuk potongan. Permeabilitas dari filter berbanding lurus dengan berkembangnya ukuran. Setelah potongan dibentuk, potongan disegel dengan pemanasan didalam gelas pirex seperti corong Buchner. Filter Berkefeld dan Mandler Mandler terbuat dari tanah silika murni, asbestos dan kalsium sulfat. Berkefeld disusun juga dari tanah silika murni. Masing-masing filter bermuatan negatif. Tersedia dalam beberapa prioritas berdasarkan permeabilitasnya ke dalam air dalam Bekerfeld atau Mandler. Filter Selas Filter ini secara kimia, menjadi resistensi terhadap semua larutan yang tidak menyerang silika. Karena masing-masing partikel meliputi filter semata-mata bersama selama proses manufaktur, ada bahaya kecil partikel-partikel dari filter jauh dalam larutan. Filter Candles-Pasteur-Chamberland Ada pemanasan dengan Bekerfeld tetapi dibuat dari pori porselen tak berkaca dengan pori kecil yang menghasilkan filtrasi lambat. C. STERILISASI SECARA FISIKA 1. Pemanasan Kering a. Udara Panas Oven Bahan yang karena karakteristik fisikanya tidak dapat disterilisasi dengan uap destilasi dalam udara panas-oven. Yang termasuk dalam bahan ini adalah minyak lemak, paraffin, petrolatum cair, gliserin, propilen glikol. Serbuk steril seperti talk, kaolin dan ZnO, dan beberapa obat yang lain. Sebagai tambahan sterilisasi panas kering adalah metode yang paling efektif untuk alat-alat gelas dan banyak alat-alat bedah. Ini harus ditekankan bahwa minyak lemak, petrolatum, serbuk kering dan bahan yang sama tidak dapat disterilisasi dalam autoklaf. Salah satu elemen penting dalam sterilisasi dengan
menggunakan uap autoklaf. Atau dengan adanya lembab dan penembusannya ke dalam bahan yang telah disterilkan. Sebagai contoh, organisme pembentuk spora dalam medium anhidrat tidak dibunuh oleh suhu sampai 121o C (suhu yang biasanya digunakan dalam autoklaf bahkan setelah pemanasan sampai 45 menit). Untik alasan ini, autoklaf merupakan metode yang tidak cocok untuk mensterilkan minyak, produk yang dibuat dengan basis minyak, atau bahan-bahan lain yang mempunyai sedikit lembab atau tidak sama sekali. Selama pemanasan kering, mikroorganisme dibunuh oleh proses oksidasi. Ini berlawanan dengan penyebab kematian oleh koagulasi protein pada sel bakteri yang terjadi dengan sterilisasi uap panas. Pada umumnya suhu yang lebih tinggi dan waktu pemaparan yang dibutuhkan saat proses dilakukan dengan uap di bawah tekanan. Saat sterilisasi di bawah uap panas dipaparkan pada suhu 121°C selama 12 menit adalah efektif. Sterilisasi panas kering membutuhkan pemaparan pada suhu 150°C sampai 170°C selama 1-4 jam. Suhu yang biasa digunakan pada sterilisasi panas kering 160°C paling cepat 1 jam, tapi lebih baik 2 jam. Suhu ini digunakan secara khusus untuk sterilisasi minyak lemak atau cairan anhidrat lainnya. Bagaimanapun juga range 150-170°C digunakan untuk streilisasi panas kering dan lainlain, sebagai contoh : bahan-bahan gelas, dapat disterilkan pada suhu 170oC. dimana beberapa serbuk seperti sulfonilamid harus disterilkan pada suhu rendah dan waktu yang lebih lama. Secara umum, panas kering digunakan untuk sterilisasi bahan – bahan melalui proses pengabuan dari mikroorganisme. Proses ini merupakan kelanjutan atau sekumpulan proses yang dilakukan dalam sebuah oven dengan temperatur sekelilingnya 170°C untuk sterilisasi atau 250°C untuk depirogenisasi. Panas kering digunakan untuk sterilisasi/depirogenisasi alat-alat gelas yang akan digunakan untuk proses produksi secara aseptik. Suhu yang digunakan ini, terlalu tinggi untuk wadah-wadah plastik. Sama seperti sterilisasi uap air, prosesnya dapat diprediksi dan hasilnya dapat dikontrol. Sterilisasi panas kering biasa digunakan untuk depirogenisasi alat-alat gelas dan bahan-bahan lain yang memiliki kemampuan bertahan pada suhu yang digunakan. Secara umum, validasi untuk alur depirogenisasi untuk proses panas kering selalu termasuk proses sterilisasinya. Panas kering pada temperatur lebih 160oC efektif menghancurkan mikroorganisme hidup dengan sebuah proses kehilangan kelembaban secara inversible. Proses ini berjalan relatif lambat, mengisyaratkan sedikitnya 1 jam pada suhu 160oC tetapi lebih cepat pada temperatur yang tinggi. Panas kering ini sering merugikan beberapa produk. Penerapan panas dengan keberadaan lembab lebih fektif untuk pembunuhan mikroorganisme diisyaratkan 15 menit pada suhu 121oC. Beberapa bahan yang tidak dapat disterilkan dengan uap, paling baik disterilkan dengan panas kering,. Misalnya petrolatum jelly, minyak mineral, lilin, wax, serbuk talk. Karena panas kering kurang efisien dibanding panas lembab, pemaparan lama dan temperatur tinggi dibutuhkan. Range luas waktu inaktivasi dalam temperatur bervariasi telah diterapkan berdasarkan tipe indikator steril yang digunakan, kondisi kelembaban dan faktor lain. Jumlah air dalam sel mikroba diketahui mempengaruhi resistensinya terhadap destruksi panas
kering. Umumnya, ini diterima bahwa sel mikroba dalam daerah yang betul-betul kering menunjukkan resistensi terhadap inaktivasi panas kering. Ini jelas bahwa perhatian harus diberi untuk mendisain siklus sterilisasi panas kering untuk produk-produk rumah sakit dan validasi sistematis sterilisasi dengan metode sterilisasi standar. Oven digunakan untuk sterilisasi panas kering biasanya secara panas dikontrol dan mungkin gas atau elektrik gas. Beberapa waktu dan suhu yang umum digunakan pada oven : * 170°C (340 F) sampai 1 jam * 160°C (320 F) sampai 2 jam * 150°C (300 F) sampai 2,5 jam * 140°C (285 F) sampai 3 jam b. Minyak dan penangas lain Bahan kimia yang stabil dalam ampul bersegel dapat disterilisasi dengan mencelupkannya, dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu 1620C. larutan jenuh panas dari natrium atau ammonia klorida dapat juga digunakan sebagai pensterilisasi. Ini merupakan metode yang mensterilisasi alat-alat bedah. Minyak dikatakan bereaksi sebagai lubrikan, untuk menjaga alat tetap tajam, dan untuk memelihara cat penutup. c. Pemijaran langsung Pemijaran langsung digunakan untuk mensterilkan spatula logam, batang gelas, filter logam bekerfield dan filter bakteri lainnya. Mulut botol, vial, dan labu ukur, gunting, jarum logam dan kawat, dan alat-alat lain yang tidak hancur dengan pemijaran langsung. Papan salep, lumping dan alu dapat disterilisasi dengan metode ini. Dalam semua kasus bagian yang paling kuat 20 detik. Dalam keadaan darurat ampul dapat disterilisasi dengan memposisikan bagian leher ampul kearah bawah lubang kawat keranjang dan dipijarkan langsung dengan api dengan hati-hati. Setelah pendinginan, ampul harus segera diisi dan disegel. 2. Panas lembab a) Uap bertekanan Stelisisasi termal menggunakan tekanan uap jenuh dalam sebuah autoklaf. Ini merupakan metode sterilisasi yang biasa digunakan dalam industri farmasi, karena dapat diprediksi dan menghasilkan efek dekstruksi bakteri, dan parameter-parameter sterilisasi seperti waktu dan suhu dapat dengan mudah dikontrol dan monitoring dilakukan sekali dalam satu siklus yang divalidasi. Secara umum, sterilisasi panas lembab dilakukan pada suhu 121°C dibawah tekanan 15 psig. Pada suhu ini konsep letal dilakukan dengan F0 yang juga dilakukan bila suhu sterilisasi berbeda dari 121°C. F0 dari proses ini tidak jauh pada 121°C dengan waktu yang dibutuhkan, dalam menit, untuk menghasilkan kematian yang setara dengan hasil pada 121°C pada waktu tertentu.
Penggunanaan uap bertekanan atau metode sterilisasi yang paling umum memuaskan dan efektif yang ada. Ini adalah metode yang diinginkan untuk sterilisasi larutan yang ditujukan untuk infeksi pada tubuh, pembawa pada sediaan mata, bahan-bahan gelas. Untuk penggunaan darurat, pakaian dan alat kesehatan dan benda-benda karet. Kerugian yang paling prinsip dan penggunaan uap ini adalah ketidaksesuaiannya untuk penggunaan pada bahan sensitif terhadap panas dan kelembaban. Metode ini tidak dapat digunakan untuk sterilisasi misalnya, produk yang dibuat dari basis minyak dan serbuk. Uap jenih pada 120°C mampu membunuh secara cepat semua bentuk vegetatif mikroorganisme hidup dalam waktu ½ menit. Uap jenuh ini dapat menghancurkan spora vegetatif yang tahan terhadap pemanasan tinggi. Keefektifan sterilisasi uap bertekanan tergantung pada 4 sifat dari uap jenuh kering yaitu : • Suhu • Panas tersembunyi yang berlimpah • Kemapuan untuk membentuk kondensasi air • Kontraksi volume yang timbul selama kondensasi Waktu yang dibutuhkan untuk mensterilkan larutan saat suhu 121oC selama 12 menit, ditambah waktu tambahan untuk larutan dalam wadah untuk mencapai 121°C setelah termometer pensteril menunjukkan suhu ini. Secara umum larutan dalam botol 100-200 ml akan membutuhkan kurang 5 menit botol 500 ml antara 10-15 menit. Panas lembab merupakan bentuk uap jenuh di bawah tekanan yang merupakan cara sterilisasi yang paling banyak digunakan. Penyebab kematian dengan cara sterilisasi panas terhadap lembab berbeda dengan cara panas kering, kematian mikroorganisme oleh panas lembab adalah hasil koagulasi protein sel, berbeda dengan cara panas kering, kematian mikroorganisme yang paling penting adalah proses oksidasi. USP menentukan sterilisasi uap sebagai penerapan uap jenuh di bawah tekanan paling kurang 15 menit dengan temperatur minimal 121oC dalam jaringan tekanan. Bentuk yang paling sederhana dari autoklaf adalah “home pressure cooker”. b). Uap panas pada 100oC Uap panas pada suhu 100oC dapat digunakan dalam bentuk uap mengalir atau air mendidih. Metode ini mempunyai keterbatasan penggunaan uap mengalir dilakukan dengan proses sterilisasi bertingkat untuk mensterilkan media kultur. Metode ini jarang memuaskan untuk larutan yang mengandung bahan-bahan karena spora sering gagal tumbuh dibawah kondisi ini, bentuk vegetatif dari kebanyakan bakteri yang tidak membentuk spora. Temperatur suhu titik mati bervariasi, tetapi tidak ada bentuk non spora yang bertahan. Dalam prakteknya, 2 metode uap mengalir digunakan, suatu perpanjangan pemaparan uap selama 20-60 menit akan membunuh semua bentuk vegetatif bakteri tapi tidak akan menghancurkan spora. Untuk meyakinkan penghancuran spora, sterilisasi berjeda yang juga disebut sterilisasi tidak berlanjut. Penjedahan dan bertahap adalah tindalisasi digunakan. Dengan metode ini bahkan dipaparkan pada uap mengalir pada periode waktu bervariasi dari 20-60 menit setiap hari selama 3 menit.
Antara pemaparan bahan terhadap uap yang disimpan pada suhu kamar atau pada inkubator pada 37oC. prinsip dari metode ini adalah pada saat waktu pertama kali pemaparan pada uap membunuh bakteri vegetatif tapi tidak sporanya. Tapi pada saat bahan disimpan pada inkubator atau pada suhu ruangan selam 24 jam, banyak spora akan tumbuh ke dalam bentuk vegetatif bentuk spora yang telah tumbuh ini akan dimatikan pada pemanasan hari ke dua. Kesuksesan dari proses ini tergantung pada spora yang berkembang ke bentuk vegetatif selama masa istirahat. c). Pemanasan dengan bakterisida Ini menghadirkan aplikasi khusus dari pada uap pans pada 100oC. adanya bakterisida sangat meningkatkan efektifitas metode ini. Metode ini digunakan untuk larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil pada temperatur yang biasa diterapkan pada autoklaf. Larutan yang ditumbuhkan bakterisida ini dpanaskan dalam wadah bersegel pada suhu 100oC selama 20 menit dalam pensterilisasi uap atau penangas air. Bakterisida yang dapat digunakan termasuk 0,5%, fenol, 0,5% klorbutanol, 0,2% kresol atau 0.002% fenil merkuri nitrat saat larutan dosis tunggal lebih dari 15 ml larutan obat untuk injeksi intratekal atau gastro intestinal sehingga tidak dibuat dengan metode ini. d). Air mendidih Penangas air mendidih mempunyai kegunaan yang sangat banyak dalam sterilisasi jarum spoit, penutup karet, penutup dan alat-alat bedah. Bahan-bahan ini harus benar-benar tertutupi oleh air mendidih dan harus mendidih paling kurang 20 menit. Setelah sterilisasi bahan-bahan dipindahkan dan air dengan pinset yang telah disterilisasi menggunakan pemijaran. Untuk menigkatkan efisiensi pensterilan dari air, 5 % fenol, 1-2% Na-carbonat atau 2-3% larutan kresol tersaponifikasi yang menghambat kondisi bahan-bahan logam. 3. Cara Bukan Panas Sinar ultraviolet Sinar ultraviolet umumnya digunakan untuk membantu mengurangi kontaminasi di udara dan pemusnahan selama proses di lingkungan. Sinar yang bersifat membunuh mikroorganisme (germisida) diproduksi oleh lampu kabut merkuri yang dipancarkan secara eksklusif pada 253,7 nm . Sinar UV menembus udara bersih dan air murni dengan baik, tetapi suatu penambahan garam atau bahan tersuspensi dalam air atau udara menyebabakan penurunan derajat penetrasi dengan cepat. Untuk kebanyakan pemakaian lama penetrasi dihindarkan dan setiap tindakan membunuh mikroorganisme dibatasi pada permukaan yang dipaparkan. Aksi letal Ketika sinar UV melewati bahan, energi bebas ke elektron orbital dalam atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Absorpsi energi ini menyebabkan meningginya keadaan tertinggi atom-atom dan mengubah kereaktivannya. Ketika eksitasi dan perubahan aktivitas atom-atom utama terjadi dalam molekul-molekul mikroorganisme atau metabolit utamnya, organisme itu mati atau tidak dapat berproduksi. Pengaruh utamanya mungkin pada asam nukleat sel, yang
diperhatikan untuk menunjukkan lapisan absorpsi kuat dalam rentang gelombang UV yang panjang. Radiasi pengion Radiasi pengion adalah energi tinggi yang terpancar dari radiasi isotop radioaktif seperti kobalt60 (sinar gamma) atau yang dihasilkan oleh percepatan mekanis elektron sampai ke kecepatan den energi tinggi (sinar katode, sinar beta). Sinar gamma mempunyai keuntungan mutlak karena tidak menyebabkan kerusakan mekanik, namun demikian, kekurangan sinar ini adalah di hentikan dari, mekanik elektron akselerasi (yang dipercepat) keuntungan elektron yang dipercepat adalah kemampuannya memberikan output laju doisis yang lebih seragam. Aksi letal radiasi pengionan menghacurkan mikroorganisme dengan menghentikan rep-roduksi sebagai hasil mutasi letal. Mutasi ini disebabkan karena transformasi radiasi menjadi molekul penerima pada sinar x, menurut teori langsung. Mutasi ini dapat disebabkan oleh tindakan tidak langsung, dimana molekul-molekul air diubah menjadi kesatuan yang berenergi tinggi seperti hidrogen dan ion hidroksil. Semua ini pada akhirnya, menyebabkan perubahan energi pada asam nukleat dan molekul lain sehingga hilangnya keberadaannya bagi metabolisme molekul sel bakteri. Dekstruksi bakteri untuk menghasilkan kondisi steril dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi pengion, dengan efek pada asam nukleat dari mikroorganisme yang nonreversibel. Pembentukan radikal bebas dan peroksida yang merupakan senyawa reaktif juga memberikan kontribusi pada letalitas dari proses sterilisasi ini. Dua tipe radiasi pengion yang dapat digunakan yaitu radiasi sinar gamma dan radiasi electron. Sterilisasi dengan radiasi digunakan untuk alat-alat medis yang sensitive terhadap panas dan jika residu etilen oksida tidak diharapkan. Pengukuran presisi dari dosis radiasi, yang tidak berhubungan dengan suhu, adalah merupakan faktor kontrol dalam sterilisasi radiasi selama dengan waktu iradiasi. Monitoring dan kotrol proses sangat sederhana, tetapi kehati-hatian akan keamanan harus dilakukan oleh operator sterilisasi. Radiasi pengion juga digunakan untuk sterilisasi bahan-bahan obat dan bahan-bahan formulasi. Kompabilitas dari bahan yang disterilkan dengan radiasi adalah factor yang harus diperhatikan sejak bahan-bahan dan alat-alat dipengaruhi oleh radiasi, mungkin tidak dengan segera dilakukan penanganan tetapi setelah stabilitas produk dapat dipengaruhi. Untuk bahan-bahan medis dan plastik, perubahan dari sterilisasi etilen oksida ke sterilisasi radiasi membutuhkan penentuan efek radiasi jangka pendek dan jangka panjang, dan kadang membutuhkan modifikasi produksi bahan plastik dan karet untuk membuatnya sesuai dengan sterilisasi radiasi. Penerapan untuk sterilisasi ini Elektron dipercepat atau sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan produk-produk pilahan dengan suatu proses berkesinambungan. Kebanyakan prosedur sterilisasi produk lain harus diselenggarakan dalam batch setrilisasi dengan proses berkesinambungan memerlukan pengendalian yang tepat, sehingga tidak ada bagian yang lepas dari keefektifan sterilisasi. Radiasi ionisasi digunakan untuk sterilisasi industri untuk alat-alat rumah sakit, vitamin, antibiotik, steroid hormon dan transplantasi tulang dan jaringan dan alat pengobatan seperti alat
untuk suntik plastik, jarum, alat beda, tube palstik, katter, benang bedah dan cawan Petri. Radiasi ioniasasi dapat menghasilkan perubahan dalam molekul organik yang dapat mempengaruhi kemujaraban sediaan atau dapat menginduksi toksisitas. Radiasi produk juga dapat menghasilakn perubahan warna dan kerapuhan beberapa wadah gelas dan bahan plastik. Sterilisasi radiasi dapat dilakukan baik dengan radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik dan energi foton, termasuk ultra dari bahan radioaktif seperti kobalt 60 atau sesium 137 adalah yang paling sering digunakan sebagai sumber energi sterilisasi adhesi elektromagnetik. Radiasi partikel atau molekul termasuk daftar partikel yang steril. Satu-satunya sekarang yang digunakan untuk sterilisasi radiasi pada obat-obat rumah sakit dan laboratorium. Bagaimanapun banyak prosedur sterilisasi industri manggunakan radiasi, termasuk penjelasan singkatnya. Beberapa informasi mengenai efek sterilisasi ultraviolet juga dihadirkan. Prinsip bermuatan negatif sepeti elektron yang berinteraksi langsung dengan bahan menyebabkan ionisasi seperti elektron elektromagnetik menyebabkan ionisasi pada mekanisme yang bervariasi yang menghasilkan perpindahan suatu orbital elektron dengan mekanisme jumlah tertentu dari energi yang ditransfer dalam insiden sinar gamma. Perpindahan elektron ini kemudian bentindak sebagai partikel beta dalam reduksi. Oleh sebab itu baik partikel maupun elektromagnetik, dipertimbangkan sebagai radiasi ionisasi yang berbeda dengan radiasi sinar ultraviolet. Kerugian penggunaan germisida radiasi sinar UV adalah penetrasinya terbatas, pada panjang gelombang 253,7 nm, diserap oleh banyak bahan dan membuat penggumpalan organisme dan hal tersebut dilindungi oleh debu dan puing-puing. Untuk menghindari aksi letal panggunaan radiasi sinar UV sebagai cara sterilisasi tidak direkomendasikan lemak jika bahan-bahan yang diradiasi sangat bersih dan bebas yang dapat melindungi mikroorganisme. KESIMPULAN : Metode sterilisasi yaitu : 1. Metode Kimia a. Menggunakan bahan kimia Dalam pensterilan digunakan bahan kimia seperti alkohol 70%, fenol 5%. b. Sterilisasi gas Dalam pensterilan digunakan bahan kimia dalam bentuk gas atau uap, seperti etilen oksida, formaldehid, propilen oksida, klorin oksida, beta propiolakton, metilbromida, kloropikrin. Digunakan untuk sterilisasi bahan yang termolabil seperti bahan biologi, makanan, plastik, antibiotik. Aksi antimikrobialnya adalah gas etilen oksida mengadisi gugus –SH, -OH, -COOH,NH2 dari protein dan membentuk ikatan alkilasi sehingga protein mengalami kerusakan dan mikroba mati. 2. Metode mekanik Filtrasi Digunakan untuk sterilisasi larutan yang termolabil. Penyaringan ini menggunakan filter bakteri. Metode ini tidak dapat membunuh mikroba, mikroba hanya akan tertahan oleh pori-pori filter dan terpisah dari filtratnya. Dibutuhkan penguasaan teknik aseptik yang baik dalam melakukan
metode ini. Filter biasanya terbuat dari asbes, porselen. Filtrat bebas dari bakteri tetapi tidak bebas dari virus. 3. Metode Fisika a. Pemanasan kering Prinsipnya adalah protein mikroba pertama-tama akan mengalami dehidrasi sampai kering. Selanjutnya teroksidasi oleh oksigen dari udara sehingga menyebabkan mikrobanya mati. - Udara panas oven Digunakan untuk sterilisasi alat gelas yang tidak berskala, alat bedah, minyak lemak, parafin, petrolatum, serbuk stabil seperti talk, kaolin, ZnO. Suhu sterilisasi yang digunakan adalah 170¬¬¬¬¬¬¬oC selama 1 jam, 160¬¬¬¬¬¬¬oC selama 2 jam, 150¬¬¬¬¬¬¬oC selam 3 jam. - Pemijaran langsung Digunakan untuk sterilisasi alat logam, bahan yang terbuat dari porselen, tidak cocok untuk alat yang berlekuk karena pemanasannya tidak rata. Suhu yang digunakan 500-600oC dalam waktu beberapa detik, untuk alat logam sampai berpijar. - Minyak dan penangas lain Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti gunting bedah sebagai lubrikan menjaga ketajaman alat, bahan kimia stabil dalam ampul. Bahan atau alat dicelupkan dalam penangas dicelupkan dalam penangas yang berisi minyak mineral pada suhu 160¬¬¬¬¬¬¬oC. Larutan natrium atau amonium klorida jenuh dapat digunakan pula sebagai pengganti minyak mineral. b. Pemanasan basah Prinsipnya adalah dengan cara mengkoagulasi atau denaturasi protein penyusun tubuh mikroba sehingga dapat membunuh mikroba. - Uap bertekanan (autoklaf) Digunakan untuk sterilisasi alat gelas, larutan yang dimaksudkan untuk diinjeksikan ke dalam tubuh, alat berskala, bahan karet. Waktu yang dibutuhkan untuk sterilisasi larutan suhu 121oC adalah 12 menit. Uap jenuh pada suhu 121oC mampu membunuh secara cepat semua bentuk vegetatif mikroorganisme dalam 1 atau 2 menit. Uap jenuh ini dapat menghancurkan spora bakteri yang tahan pemanasan. - Pemanasan dengan bakterisida Digunakan untuk sterilisasi larutan berair atau suspensi obat yang tidak stabil dalam autoklaf. Tidak digunakan untuk larutan obat injeksi intravena dosis tunggal lebih dari 15 ml, injeksi intratekal, atau intrasisternal. Larutan yang ditambahkan bakterisida dipanaskan dalam wadah bersegel pada suhu 100 oC selama 10 menit di dalam pensteril uap atau penangas air. Bakterisida yang digunakan 0,5% fenol; 0,5% klorobutanol; 0,002 % fenil merkuri nitrat; 0,2% klorokresol. - Air mendidih Digunakan untuk sterilisasi alat bedah seperti jarum spoit. Hanya dilakukan dalam keadaan darurat. Dapat membunuh bentuk vegetatif mikroorganisme tetapi tidak sporanya. c. Cara bukan panas Sterilisasi dengan radiasi Prinsipnya adalah radiasi menembus dinding sel dengan langsung mengenai DNA dari inti sel
sehingga mikroba mengalami mutasi. Digunakan untuk sterilisasi bahan atau produk yang peka terhadap panas (termolabil). Ada dua macam radiasi yang digunakan yakni gelombang elektromagnetik (sinar x, sinar ?) dan arus partikel kecil (sinar ? dan ?).
Sterilisasi adalah cara untuk mendapatkan suatu kondisi bebas mikroba atau setiap proses yang dilakukan baik secara fisika, kimia, dan mekanik untuk membunuh semua bentuk kehidupan terutama mikroorganisme. Dalam bidang mikrobiologi baik dalam pengerjaan penelitian atau praktikum, keadaan steril merupakan syarat utama berhasil atau tidaknya pekerjaan kita di laboratorium. Sterilisasi dilakukan terhadap bahan dan alat sehingga terbebas dari kontaminasi mikroorganisme lain. Sterilisasi perlu dilakukan karena kontaminasi mikroba lain akan memberikan dampak yang tidak menguntungkan karena kontaminan meningkatkan persaingan di dalam mengkonsumsi substrat sehingga akan mengurangi perolehan, kontaminan dapat menghambat turbiditas sehingga dapat mengacaukan pengukuran terhadap jumlah sel setiap saat, kontaminan dapat menghambat proses metabolisme sel sehingga akan mengurangi perolehan (Volk & Wheeler, 1993). Berdasar dari hal tersebut diatas, maka diadakanlah praktikum “Sterilisasi” ini guna memberikan pemahaman kepada kita tentang hal-hal yang berkaitan dengan sterilisasi serta menambah pengetahuan dan keterampilan kita tentang teknik atau tata cara sterilisasi dalam mikrobiologi. Pengertian Sterilisasi
Sterilisasi adalah suatu proses perlakuan terhadap bahan atau barang dimana pada akhir proses tidak terdapat mikroorganisme pada bahan atau barang tersebut.
(Diana Arisanti, 2004)
Sterilisasi merupakan metode praktis yang dirancang untuk membersihkan dari mikroorganisme atau sengaja untuk menghambat pertumbuhannya yang nyata dari kepentingan dasar dibanyak keadaan .
(Anonymous, 2009)
Sterilisasi adalah setiap proses kimia , fisika dan mekanik yang membunuh semua bentuk kehidupan , terutama mikroorganisme
( waluyo,2005).
Sterilisasi adalah proses atau kerja untuk membebaskan suatu bahan seperti medium pertumbuhan mikroba atau peralatan laboratorium dari semua bentuk kehidupan.
(Iman, 2010)
Sterilisasi merupakan suatu proses pemusnahan kehidupan khususnya mikrobia dalam suatu wadah ataupun peralatan laboratorium.
(Achmad, 2007) 2.2. Metode Sterilisasi 1. Sterilisasi dengan cara fisik a.
Pemanasan Air dan uap adalah media panas yang baik. Dalam waktu relatif singkat, alat yang akan disterilkan akan mencapai suhu yang diinginkan. Udara adalah penyalur panas yang kurang baik. Oleh karena itu, untuk mecapai suhu yang diinginkan akan membutuhkan waktu yang cukup lama. 1. Panas kering Cara ini untuk membunuh mikroba hanya memakai udara panas kering yang tinggi. Sterilisasi panas kering dibedakan atas : a.
Panas membara
Dengan jalan menaruh benda yang akan di sterilkan dalam nyala api bunsen sampai merah membara. Alat yang disterilkan yaitu sengkelit, jarum, ujung pinset dan ujung gunting. b.
Melidah – apikan
Dengan melewatkan benda dalam api bunsen, namun tidak sampai menyala terbakar. Alat yang disterilkan yaitu scalpel, kaca benda, mulut tabung dan mulut botol. c.
Udara kering
Oven merupakan ciri umum yang dimaksud. Alat ini terbuat dari kotak logam, udara yang terddapat di dalamnya mendapat udara panas melalui panas dari nyala listrik. Alat yang disterilkan yaitu tabung reaksi, cawan petri, pipet, scalpel dari logam, gunting dan botol. Pemanasan satu jam dengann temperatur 160 oC dianggap cukup.
2.
Panas Basah
Yang dimaksud panas basah adalah pemansan menggunakan air atau uap air. Uap air adalah media penyalur panas yang terbaik dan terkuat daya penetrasinya. Panas basah mematikan mikroba. Oleh karena koagulasi dan denaturasi enzim dan protein protoplasma mikroba. Untuk mematikan spora diperlukan panas basah selama 15 menit pada suhu 121 oC. Sterilisasi panas basah dapat dibedakan atas tiga golongan yaitu: a.
Panas basah <100 oC (Pasteurisasi)
Pasteurisasi yaitu pemanasan pada suhu 60 oC selama 30 menit. Pasteurisasi tidak dapat membunuh spora atau dipanaskan pada suhu 71,6 – 80 oC selama 15 – 30 detik kemudian cepat – cepat didinginkan. b.
Panas basah pada suhu 100 oC
Di sini menggunakan air mendidih (suhu 100 oC) selama 10 menit. Untuk mematikan bentuk spora dilakukan pemansan 3 hari berturut – turut selama 15 – 45 menit sehingga spora yang tidak mati pada pemanasan pertama akan beruah menjadi bentuk vegetatif pada hari kedua steleh inkubasi pada shu 37 oC begituu pula spora yang tidak mati pada hari kedua, akan berubah menjadi bentuk vegetatif pada hari ketiga. c.
Panas basah >100 oC
Sterilisasi dengan cara ini hasilnya mutlak steril, sehingga biasa dipergunakan di rumah sakit dan laboratorium besar. Cara ini menggunakan tangki yang diisi dengan uap air yang disebut autoclave. Alat yang disterilkan adalah alat dari kaca, kain kasa, media pembenihan, cairan injeksi, dan bahan makanan. b. Filtrasi / Penyaringan Penyaringan dilakukan dengan mengalirka larutan melalui suatu alat penyaringan yang memiliki pori – pori cukup kecil. Untuk menahan mikroorganisme dengan ukuran tertentu. Saringan yang umum digunakan tidak dapat menyaring virus. Penyaringan dilakukan dengan untuk mensterilkan cairan yang tidak tahan terhadap pemanasan dengan suhu tinggi seperti : serum, larutan yang mengandung enzim, toksin kuman, ekstrak sel, antibiotik dan asam amino. c. Radiasi / Penyinaran Mikroorganisme dapat dibunuh dengan penyinaran yang memakai sinar ultrraviolet yang panjang gelombangnya antara 220 – 290 nm. Radiasi paling efektif adalah 253,7 nm. Sinar
matahari langsung mengandung sinar ultraviolet 290 nm, sehingga sinar matahari adalah sinar yang bersifat bakterida yang baik. 2.
Sterilisasi Dengan Cara Kimia
Zat kimia yang dapat digunakan untuk sterilisasi dapat berwujud : a.
Gas : Ozon, formaldehyde, ethylene oxide gas
b.
Larutan : deterjen, yodium, alcohol, peroksida fenol, formalin, AgNO3 dan merkuroklorid
Sterilisasi dengan cara kimia antara lain dengan disenfektan. Daya kerja antimikroba disenfektan ditentukan oleh konsenntrasi, waktu dan suhu. Beberapa contoh desinfektan yang digunakan antara lain : Desinfektan lingkungan misalnya : 1.
Untuk permukaan meja : lisol 5%, formalin 4% dan alcohol.
2.
Untuk di udara : natrium hipoklorit 1%, lisol 5% atau senyawa fenol lain
3. Desinfektan kulit atau luka : dicuci denngan air sabun, providon yodium dan etil alkohol 70%. (Lay, 1982) 3. Sterilisasi Secara Mekanik Filter Bakteri Cara kerja dari sterilisasi ini berbeda dari metode lainnya karena sterilisasi ini menghilangkan mikroorganisme melalui penyaringan dan tidak menghancurkan mikroorganisme tersebut. Penghilangan mikroorganisme secara fisik melalui penyaring dengan matriks pori ukuran kecil yang tidak membiarkan mikroorganisme untuk dapat melaluinya. Cara sterilisasi ini untuk produk berupa cairan yang dapat disaring atau bahan yang tidak tahan terhadap panas dan tidak dapat disterilkan dengan cara sterilisasi lain. Teknologi tinggi membran filtrasi meningkatkan penggunaan sterilisasi filtrasi, khusunya jika digunakan berpasangan dengan sistem proses aseptik. Keefektifan sterilisasi filtrasi dapat merupakan fungsi magnitude dari beban mikroorganisme, selama tersumbat pada penyaring dapt terjadi pada konsentrasi yang tinggi dari mikroorganisme. Tekanan, laju aliran, dan karakteristik dari peenyaring adalah parameter yang harus dikontrol untuk mencapai sterilisasi pada produk yang dapat diprediksi dan reproduksibel. Ukuran nominal pori penyaring 0,2 μm atau kurang dan penyaring dibuat dari berbagai jenis bahan seperti
selulosa asetat, selulosa nitrat, florokarbonat, polimer akrilik, polikarbonat, poliester, polivinil klorida, vinil, nilon, politef, dan berbagai tipe bahan lain termasuk memban logam. Larutan dapat dibebaskan dari organisme vegetatif dan spora bakteri dengan melalui filter bakteri, filter bakteri tidak membebaskan larutan dari virus. Bagaimanapun alat ini tidak mengurangi jumlah dan adanya virus, secara prinsip oleh adsorbsi pada dinding filter dan penghilangan partikel besar dari bahan yang mengandung virus. Sterilisasi dengan filter bakteri digunakan untuk larutan farmasetik atau bahan biologi yang tidak diefektifkan oleh panas. Berbeda dengan metode filtrasi lain, filter bakteri ditujukan untuk filtrasi bebas bakteri. Metode sterilisasi ini membutuhkan penggunaan teknik aseptik yang benar. Sediaan obat yang disterilkan dengan metode ini dibutuhkan yang mengandung bahan, bakteristatik, kecuali dinyatakan lain. Larutan yang ditujukan untuk injeksi intratekal atau merupakan larutan dosis tunggal intravena dengan volume lebih dari 15 ml, tidak boleh ditambahkan bahan bakterisida. Paraffin cair dan minyak lain, tidak disterilkan dengan metode ini karena dapat meningkatkan permeabilitas dari filter bakteri. Untuk membuat larutan bebas dari bakteri dan steril, filter dengan berbagai tipe digunakan. Tipe ini termasuk filter yang terbuat dari silikon murni (diatomaccus atau klesegurh), porcelin, asbes dan gelas fritled. Karena alatalat ini mudah dibersihkan filter seitz yang menggunakan lapisan asbes dan filter-glass mungkin lebih berguna untuk farmasis. Filter seitz Bagian dari filter ini dibuat dari bahan asbestos yang dijepit pada dasar wadah besi. Keuntungan utama dari filter seitz adalah lapisan filter dapat dibuang setelah digunakan dan untuk masalah ini pembersihannya berkurang. Efisiensi dari filter ini tergantung pada pengembangan serat dan lapisan filter oleh air. Karena larutan alkohol pekat tidak mengembang, filter ini tidak digunakan untuk mensterilkan larutan yang mengandung alcohol dengan jumlah besar. Filter ini mampu dengan kapasitas volume dari 30 ml hingga lebih 100 ml. Kerugian pertama dari filter ini cenderung memberikan komponen magnesium pada filtrat. Bahan alkalin ini dapat menyebabkan pengendapan dari alkaloid bebas dari garamnya dan dapat menginaktifkan bahwa yang sensitiv seperti insulin, ekstrak pituitary, epinefrin, dan apomorphin. Filter Swinny Sebuah adaptasi dari filter seitz, filter swinny mempunyai adaptor khusus yaitu terdiri dari lapisan asbes, bersama dengan layer dan pencuci. Keutamaan untuk digunakan filter swinny di bungkus dengan kertas dan autoklaf. Bagian yang dipotong dihubungkan pada spoit werlock dan cairan dimasukkan ke potongan asbes dengan menggunakan tekanan pada sal spoit. Filter Fritted-Glass
Filter Sintered Fritted-Glass dapat dihancurkan oleh kandungan dalam serbuk, tombol bulat dari gelas digabungkan bersama dengan penggunaan panas untuk menempatkan ukuran dari bentuk potongan. Permeabilitas dari filter berbanding lurus dengan berkembangnya ukuran. Setelah potongan dibentuk, potongan disegel dengan pemanasan didalam gelas pirex seperti corong Buchner. Filter Berkefeld dan Mandler Mandler terbuat dari tanah silika murni, asbestos dan kalsium sulfat. Berkefeld disusun juga dari tanah silika murni. Masing-masing filter bermuatan negatif. Tersedia dalam beberapa prioritas berdasarkan permeabilitasnya ke dalam air dalam Bekerfeld atau Mandler. Filter Selas Filter ini secara kimia, menjadi resistensi terhadap semua larutan yang tidak menyerang silika. Karena masing-masing partikel meliputi filter semata-mata bersama selama proses manufaktur, ada bahaya kecil partikel-partikel dari filter jauh dalam larutan. Filter Candles-Pasteur-Chamberland Ada pemanasan dengan Bekerfeld tetapi dibuat dari pori porselen tak berkaca dengan pori kecil yang menghasilkan filtrasi lambat . Sterilisasi adalah proses atau kerja untuk membebaskan suatu bahan seperti medium pertumbuhan mikroba atau peralatan laboratorium dari semua bentuk kehidupan. Proses sterilisasi dapat dibedakan menurut teknik pengerjaannya, yaitu sterilisasi dengan penyaringan, khususnya untuk bahan cair yang bersifat termolabil, seperti ekstrak enzim, serum, toksin bakteri, dan medium pertumbuhan, sterilisasi dengan pemanasan melalui teknik pemijaran, udara panas, uap air panas maupun uap air panas bertekanan, sterilisasi dengan senyawa kimia, seperti etilen oksida, maupun beta propiolacton dan sterilisasi melalui medium UV. Untuk sterilisasi dengan menggunakan pemanasan, biasanya yang digunakan adalah pemanasan kering yaitu menggunakan oven sebagai alat sterilisasinya, dimana dengan menggunakan suatu siklus oven modern yang dilengkapi udara yang dipanaskan dan disaring. Rentang suhu khas yang dapat diterima di dalam bejana sterilisasi kosong adalah lebih kurang 15o , jika alat sterilisasi beroperasi pada suhu tidak kurang dari 250o. selain menggunakan oven, pemanasan kering juga bisa menggunakan alat yang disebut bunsen dan spiritus, dimana alat ini biasanya untuk mensterilisasi jarum ose yang akan digunakan pada proses inokulasi mikroba. Sedangkan pada pemanasan basah yaitu menggunakan alat yang disebut autoclave, dimana alat ataupun
bahan yang akan disterilisasi akan dipanaskan dengan suhu 121C, dengan tekanan 1-2 atm, selama 45 menit. Pada praktikum Ilmu Penyakit Tumbuhan dengan materi sterilisasi, metode yang kami terapkan ialah pemanasan basah dengan uap bertekanan menggunakan alat autoklaf. Untuk mensterilkan kurang lebih 60 Cawan Petri kami memanaskan alat tersebut dengan suhu 125oC, dengan tekanan 1 atm selama kurang lebih 45 menit. 30 menit pertama ialah waktu yang digunakan agar tekanan pada alat tersebut dapat naik begitu juga suhunya, kemudian ditambah sekitar 15 menit agar alat yang disterilisasi benar – benar steri dan bebas dari mikroba atau zat Alat yang disterilisasi (cawan petri) dapat dikatakan steril apabila tidak ada mikroba atau kontaminan pada alat tersebut. Indikasinya dapat diketahui pada saat alat tersebut digunakan sebagai wadah untuk penempatan media atau bahan yang lain. Jadi salah satu factor yang menyebabkan terjadinya kontaminasi pada media buatan adalah tempat yang kurang steril. Namun, kemungkinan terjadinya kondisi tersebut cukup kecil. BAB V KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat dipahami bahwa sterilisasi adalah proses atau kerja untuk membebaskan suatu bahan seperti medium pertumbuhan mikroba atau peralatan laboratorium dari semua bentuk kehidupan. Macam – macam metode sterilisasi diantaranya sterilisasi secara fisik, kimia dan mekanik. Pada praktikum ini, metode sterilisasi yang diterapkan adalah metode sterilisasi secara fisik dengan uap bertekanan yaitu dengan menggunakan alat yang disebut autoklaf. Secara teknis proses sterilisasi telah dilakukan secara procedural dan dapat dikatakan berhasil.
AUTOCLAVE Autoclave adalah alat pemanas tertutup yang digunakan untuk mensterilisasi suatu benda menggunakan uap bersuhu dan bertekanan tinggi (1210C, 15 lbs) selama kurang lebih 15 menit. Penurunan tekanan pada autoklaf tidak dimaksudkan untuk membunuh mikroorganisme, melainkan meningkatkan suhu dalam autoklaf. Suhu yang tinggi inilah yang akan membunuh microorganisme. Autoklaf terutama ditujukan untuk membunuh endospora, yaitu sel resisten yang diproduksi oleh bakteri, sel ini tahan terhadap pemanasan, kekeringan, dan antibiotik. Pada spesies yang sama, endospora dapat bertahan pada kondisi lingkungan yang dapat membunuh sel vegetatif bakteri tersebut. Endospora dapat dibunuh pada suhu 100 °C, yang merupakan titik didih air pada tekanan atmosfer normal. Pada suhu 121 °C, endospora dapat dibunuh dalam waktu 4-5 menit, dimana sel vegetatif bakteri dapat dibunuh hanya dalam waktu 6-30 detik pada suhu 65 °C. Perhitungan waktu sterilisasi autoklaf dimulai ketika suhu di dalam autoklaf mencapai 121 °C. Jika objek yang disterilisasi cukup tebal atau banyak, transfer panas pada bagian dalam autoklaf akan melambat,
sehingga terjadi perpanjangan waktu pemanasan total untuk memastikan bahwa semua objek bersuhu 121 °C untuk waktu 10-15 menit. Perpanjangan waktu juga dibutuhkan ketika cairan dalam volume besar akan diautoklaf karena volume yang besar membutuhkan waktu yang lebih lama untuk mencapai suhu sterilisasi. Performa autoklaf diuji dengan indicator biologi, contohnya Bacillus stearothermophilus.
Terdapat tiga jenis autoklaf, yaitu gravity displacement, prevacuum atau high vacuum, dan steam-flush pressure-pulse. Perbedaan ketiga jenis autoklaf ini terletak pada bagaimana udara dihilangkan dari dalam autoklaf selama proses sterilisasi. 1.
Gravity Displacement Autoclave Udara dalam ruang autoklaf dipindahkan hanya berdasarkan gravitasi. Prinsipnya adalah memanfaatkan keringanan uap dibandingkan dengan udara, sehingga udara terletak di bawah uap. Cara kerjanya dimulai dengan memasukan uap melalui bagian atas autoklaf sehingga udara tertekan ke bawah. Secara perlahan, uap mulai semakin banyak sehingga menekan udara semakin turun dan keluar melalui saluran di bagian bawah autoklaf, selanjutnya suhu meningkat dan terjadi sterilisasi. Autoklaf ini dapat bekerja dengan cakupan suhu antara 121-134 °C dengan waktu 10-30 menit.
2.
Prevacuum atau High Vacuum Autoclave Autoklaf ini dilengkapi pompa yang mengevakuasi hampir semua udara dari dalam autoklaf. Cara kerjanya dimulai dengan pengeluaran udara. Proses ini berlangsung selama 8-10 menit. Ketika keadaan vakum tercipta, uap dimasukkan ke dalam autoklaf. Akibat kevakuman udara, uap segera berhubungan dengan seluruh permukaan benda, kemudian terjadi peningkatan suhu sehingga proses sterilisasi berlangsung. Autoklaf ini bekerja dengan suhu 132-135 °C dengan waktu 3-4 menit.
3.
Steam-Flush Pressure-Pulse Autoclave Autoklaf ini menggunakan aliran uap dan dorongan tekanan di atas tekanan atmosfer dengan rangkaian berulang. Waktu siklus pada autoklaf ini tergantung pada benda yang disterilisasi.
Prinsip Cara Kerja Autoclave Pada saat sumber panas dinyalakan, air dalam autoclave lama kelamaan akan mendidih. Uap air yang terbentuk mendesak udara yang mengisi autoclave. Setelah udara dalam autoclave diganti dengan uap air, katup udara/uap ditutup sehingga tekanan udara dalam autoclave naik. Pada saat tercapai tekanan dan suhu yang sesuai, maka proses sterilisasi dimulai dan timer mulai menghitung waktu mundur. Setelah proses sterilisasi selesai, sumber panas dimatikan dan tekanan dibiarkan turun perlahan hingga mencapai suhu 0°.
Beberapa media atau bahan yang tidak disterilkan dengan autoklaf adalah : Bahan tidak tahan panas seperti serum, vitamin, antibiotik, dan enzim
Paelarut organik, seperti fenol Buffer engan kandungan detergen, seperti SDS
