MAKALAH PARTICLE IMMUNOASSAY
Diajukan sebagai tugas kelompok Matakuliah Kimia Klinik Dosen Prof. Dr. O. Suprijana, MS
Disusun Oleh 1. #. ". . (. . *.
Nina Fitriana $akobus Prima % &il'a Amalia $uli)ani li)ani Sarti Sartika ka D $ulia An'ina -ra Monia As)pa
A 11 !" A 11 ! A 11 !(# A 11 !(* A 11 !(+ A 11 !! A 11 !+
+. Nisa Nisa &oer &oeruni unisa sa /. &ani &ani Nurl Nurlat atif ifah ah 1!. Fifi Nur0Afi)ah Nur0Afi)ah S 11. Mar Marat atul 2amil amil 1#. Anggun $unia 1". Mita Fajriaturr Fajriaturrahmah ahmah 1. 3ella 3ella 4a5ella
PROGRAM STUDI FARMASI FARMASI SEKOLAH TINGGI FARMASI INDONESIA YAYASAN HAZANAH BANDUNG 2015
IMMUNOASSAY
A 11 11 !*# !*# A 11 11 !*" !*" A 11 !*( A 11 11 !** !** A 11 !*+ A 11 !+ A 11 !+
A. Penger!"n
6eaksi antigen 'an antibo'i bersifat spesifik. Antigen akan bereaksi han)a 'engan antibo'i )ang khas untuk antigen tersebut. Oleh karena spesifitas )ang tinggi ini, reaksi antara antigen 'an antibo'i 'apat 'igunakan untuk mengi'entifikasi salah satu menggunakan satu lainn)a. Spesifitas ini merupakan 'asar reaksi serologis. 6eaksi silang )ang mungkin terja'i antara antigen )ang berhubungan 'apat membatasi spesifitas tes. 6eaksi antigen7antibo'i 'igunakan untuk mengi'entifikasi komponen spesifik 'alam gabungan 'ari salah satu tersebut. Mikroorganisme 'an sel #ang lain mempun)ai antigen beragam, oleh karena itu 'apat bereaksi 'engan
ban)ak antibo'i )ang berbe'a. Antibo'i monoklonal merupakan sarana )ang sangat baik untuk i'entifikasi antigen karena mempun)ai spesifitas tunggal )ang 'iketahui 'an homogen. Antiserum )ang 'ihasilkan sebagai bagian 'ari respon imun mengan'ung kompleks ampuran antibo'i, oleh karena itu heterogen. -ni mengakibatkan antiserum tersebut kurang bermanfaat untuk tes spesifik. Antibo'i a'alah molekul protein )ang 'ihasilkan oleh sel7sel imun 'an mampu berikatan ke situs tertentu pa'a protein lain )ang 'isebut antigen. Antibo'i 'ihasilkan tubuh sebagai respon terha'ap antigen protein asing )ang 'iintro'uksi ke 'alam hean 5ertebrata 8misaln)a mammalia9. Antibo') terha'ap satu antigen protein biasan)a amat spesifik 'an bisa 'ihasilkan serta 'iourifikasi untuk 'igunakan 'alam immunoassa). :eknik imuno'iagnostik ukup luas 'an ber5ariasi, semuan)a ber'asarkan reaksi sistim kekebalan 'alam tubuh manusia )ang 'iaplikasikan seara in 5itro. -munoassa) merupakan salah satu teknik immuno'iagnostik )ang paling ban)ak 'igunakan. :eknik ini ber'asarkan reaksi biokimia antara 'ua jenis analit 8antigen 'an antibo'i9 )ang 'apat memberi hasil ber5ariasi bergantung pa'a jenis in'ikatorn)a 8Ah)ar Ahma',#!!(9
Sebuah label atau tag, bisa 'ilekatkan ke antibo') agar bisa 'i'eteksi begitu antibo') telah berikatan 'engan antigen )ang bersesuaian 'engann)a. %abel paling sensiti5e a'alah isotop ra'ioaktif )ang 'igunakan bagi ra'ioimmunoassa) 86-A9 atau label en;im )ang 'igunakan 'alam en;)me7 linke' immunoabsorbent assa) 88<%-SA9. %abel label en;im lebih sering 'igunakan 'aripa'a isotop ra'ioaktif karena lebh mu'ah 'itangani 'an 'ibuang,
B. K$"%!&!'"%!
S)stem imunoassa) 'apat 'ilakukan 8'iformat9 'alam 'ua sistem, )aitu sistem heterogen )ang memerlukan pemisahan 'an sistem homogen )ang ti'ak memerlukan pemisahan reaktan setelah reaksi terja'i. Pa'a sistem heterogen, sifat label sebelum 'an sesu'ah reaksi tetap sama, ja'i perlu pemisahan komponen reaktan )ang berlebih 'engan kompleks Ag7Ab )ang terbentuk, sebab kuantitas kompleks ini )ang akan 'ihitung. Pa'a sistem homogen, sifat label sebelum 'an sesu'ah reaksi sangat berbe'a, ja'i ti'ak perlu lagi pemisahan komponen reaktan seara fisik 8Deshpan'e, 1//9. =er'asarkan mekanisme reaksin)a, sistem imunoassa) 'apat 'ikategorikan menja'i assa) kompetitif 'an non kompetitif, s)stem terakhir ini prinsip 'asarn)a sama 'engan prinsip peran substrat7inhibitor 'alam reaksi en;imatik 8Str)er, 1/++9. >abungan 'ari sistem 'iatas menghasilkan pro'uk7pro'uk imuno'iagnostik komersial 'engan enam mo'el reaksi 'asar 8>oshling, 1//!9.
1. Assa) kompetitif menggunakan antigen terlabel >ambar 1 bertujuan men'eteksi antigen 'engan konsentrasi antibo'i )ang terbatas
'an
kompetitorn)a.
mengunakan
antigen
serupa
)ang
'ilabel
sebagai
2. Assa) kompetitif menggunakan antibodi berlabel >ambar # 'engan tujuan sama seperti mo'el 'i atas. Assay ini biasan)a 'igunakan jika sifat antigen 'apat mempengaruhi label en;im )ang 'igunakan
G"()"r 2. Re"'%! (*+e$ 2, A%%"# '*(-e!!& +eng"n "n!)*+! er$")e$ en!( /E AB. An!gen /L er!'" -"+" %" &"%" -"+" +"n "n!gen +"r! 3*n*4 )er'*(-e!%! n' (en+"-" e(-" -"+" (*$e'$ "n!)*+! er$")e$ en!( #"ng er)""%
3. Assay kompleks Ag-Ab 8>ambar "9 bertujuan men'eteksi antigen atau antibo'i? ara ini paling ban)ak 'igunakan 'i bi'ang 'iagnostik pen)akit atau biome'is. Seara teknis relatif se'erhana 'an murah. Prose'ur seperti reaksi aglutinasi, immuno'ifusi gan'a 'an presipitasi ber'asarkan mo'el ini. =iasan)a 'alam mo'el ini ti'ak menggunakan label 'an kepekaann)a
terbatas, meskipun 'emikian reaksi imuno'ifusi 'apat men'eteksi !,!!( @g proteinml suspensi 8Sil5erstein et al., 1/"9.
G"()"r . Re"'%! (*+e$ 6 A%%"# '*(-$e'% "n!gen"n!)*+!. An!)*+! /Y #"ng +!!'"'"n -"+" %" -"r!'e$ "'"n )er"greg"%! 7!'" )ere"'%! +eng"n %" "n!gen 4*(*$*g #"ng ($!8"$en /M9A.
4. San'ih assa) 8>ambar 9 merupakan meto'e )ang lebih mo'ern 'an luas penggunaann)a. Prinsipn)a hampir sama 'engan mo'el ", tapi antigen )ang 'igunakan biasan)a 'apat berikatan 'engan 'ua atau lebih antibo'i )ang berbe'a spesifisitasn)a. Salah satu reaktan 8biasan)a antibo'i9 terikat 8immobili;e'9 pa'a matriB tertentu seperti polistirene 'an pa'a antibo'i lainn)a 'iberi label. San'ih assa) inipun bermaam7 maam prinsipn)a.
G"()"r :. Re"'%! (*+e$ :6 I((n*"%%"# ;%"n+
1. Assa) non kompetitif 'engan tujuan men'eteksi antibo'i 'alam serum 8berbe'a 'engan mo'el sebelumn)a9. Antigen )ang 'igunakan biasan)a berlebih 'an terikat pa'a matriB tertentu, serum )ang akan 'i'eteksi jenis antibo'in)a 8antibo'i primer9 'ireaksikan 'engan antigen tersebut. 6eaksi ini memerlukan suatu anti7antibo'i 8antibo'i sekun'er9 terha'ap antibo'i )ang akan 'i'eteksi. Antibo'i sekun'er inilah )ang biasan)a 'ilabel 'an 'apat bereaksi
'engan bagian Fab 8Fragment antigen bin'ing9 'ari
molekul antibo'i primer, sehingga kan'ungan antibo'i 'alam serum 'apat 'itentukan. #. Assa) bebas pemisahan pa'a reaksi 8sistim homogen9 'engan tujuan sama seperti mo'el 1, #, 'an ", tapi pembaaan hasil reaksi 'itentukan oleh sifat label )ang memang berbe'a sebelum 'an sesu'ah reaksi? oleh sebab itu sistim ini ti'ak memerlukan pemisahan pasa reaksi .:eknik ini ban)ak 'igunakan 'alam laboratorium klinik 'an forensik seperti kasus pen)alahgunaan obat. Assa) ini biasan)a kurang peka jika 'iban'ingkan 'engan )ang sistim )ang lain.
G"()"r 5. Re"'%! (*+e$ 56 I((n*"%%"# n*n'*(-e!!& )er+"%"r'"n !'""n "n!)*+!"n!)*+!. An!gen +!!'"'"n -"+" %" &"%" -"+"= +"n "n!)*+! 4*(*$*g /AB1 "'"n )er!'""n +eng"nn#". An!"n!)*+! /AB2 er4"+"- AB1 #"ng e$"4 er$")e$ en!( "'"n )er!'""n +eng"n AB1 +"n 7($"4n#" +"-" +!en'"n %e3"r" '"n!"!& .
G"()"r >. Re"'%! (*+e$ >6 I((n*"%%"# )e)"% -e(!%"4"n. A'!8!"% en!( #"ng er!'" -"+" "n!gen /EL "'"n +!4"()"= +eng"n '"" $"!n '*n8er%! %)%r" /S (en7"+! -r*+' /P "'"n +!3eg"4 7!'" "n!gen er%e) )er!'""n +eng"n "n!)*+! . C. Pr*%e+r
A'a tiga tahap penting 'alam melaksanakan immunoassa) 8Per%$e%%#, 1??? 1. Re"'%! !((n*$*g# Pa'a tahap pertama, uplikan 'ianalisa 'itambahkan bersama7sama antigen )ang 'iberi %abel 'engan suatu en;im, ke'alam tabung reaksi )ang berisikan antibo'i )ang berikatan 'engan partikel magnetik. Pestisi'a )ang a'a 'i'alam uplikan berlomba 'engan pestisi'a berlabel untuk berikatan 'engan antibo'i. 6eaksi immunologi terja'i selama 1( sampai "! menit 8>ambar 19.
Gambar 1. Reaksi Immunologi 2.
Re"'%! Pe(!%"4"n Pa'a tahap ke'ua, suatu me'an magnet )ang 'ipakai untuk
memisahkan ampuran reaksi. Semua partikel akan tertarik 'an tertahan oleh 'in'ing tabung sementara kelebihan reagent 'i'ekantasi 'an partikeln)a 'iui 'ua kali 8>ambar #9.
Gambar 2. Proses Pemisahan 1.
Pr*%e% Pe()en'"n <"rn" Pa'a tahap ketiga, jumlah antigen berlabel en;im 'itetapkan
'engan menambahkan hi'rogen peroksi'a 'an hromogen untuk menghasilkan pro'uk berarna 8>ambar "9. Setelah inkubasi singkat, pro'uksi arna 'ihentikan 'an 'istabilkan 'engan penambahan asam. Karena antigen berlabel berlomba 'engan antigen 'i'alam uplikan untuk berikatan 'engan antibo'i, maka pengembangan arna seban'ing 'engan antigen )ang berlabelkan en;im 'an sebalikn)a juga seban'ing 'engan konsentrasi antigen 'i 'alam uplikan.
-
Partikel magnit yang terikat antibody
-
Antigen konjugat dalam enzim
-
Antigen
-
Substrat homogen
-
Produk warna
D. A-$!'"%! I((*"%%"# n' ELISA
Salah satu ontoh aplikasi 'ari immunoassa) a'alah Cji
#. <%-SA untuk Deteksi Antigen 'an Antibo'i pa'a -nfeksi =akteri =akteri mempun)ai struktur )ang ukup komplek, sehingga untuk men'eteksi antigen 'ari infeksi bakteri 'engan <%-SA terka'ang men'apat kesulitan karena mempun)ai struktur )ang homogen seperti kuman golongan gram negatif. =er'asar kompleksitas tersebut membuat terja'in)a reaksi silang satu sama lain. Sebagai ontoh bruellosis 'an tuberulosis. Cntuk menghin'ari reaksi )ang ti'ak 'ikehen'aki maka 'iperlukan material )ang mempun)ai spesifitas )ang tinggi 'engan ara men)e'iakan antibo'i monoklonal )ang 'ihasilkan 'ari epitop )ang berbe'a satu sama lain. &al ini karena keban)akan antigen 'ari antigen ter'apat pa'a permukaan sebagai ontoh fimbria )ang terletak pa'a permukaan )ang berfungsi untuk penempelan, en;)me ekstra sel untuk penetrasi 'an in5asi, kapsul untuk perlin'ungan, eksotoksin, 'an lain7lain. Dalam mengembangkan <%-SA pa'a 'iagnostik infeksi bakteri )ang perlu 'ipertimbangkan a'alah men)e'iakan antigen spesifik. Cntuk itu antigen harus memenuhi s)arat7s)arat tertentu seperti antigen harus imunogenik 'an mengin'uksi respon antibo'i pa'a inangn)a, respon antibo'i harus se'emikian rupa sehingga infeksi 'apat 'iketahui, 'engan kata lain meto'e uji harus sensitif, antigen harus unik agar mempun)ai spesitifitas )ang tinggi. Seara umum a'a beberapa maam antigen 'ari bakteri. a. =akteri utuh. b. =akteri utuh )ang 'irusak seara mekanis, fisik atau kimiai seperti penggerusan, pengookan 'engan manik7manik kaa, sonikasi, 5orteks homogeni;er, pemanasan 'engan suhu tinggi, pen'i'ihan, autoklaf, surfaktan non7ion, anion atau kation. . ram positif, membran sel >ram negati5e, lipopolisakari'a, glikolipi', pepti'oglikan, asam teikoat, flagella, fimbria 8pili9, polisakari'a, toksin ekstrasel, ribosom, protein membran luar.
a. b. . '. e. f. g. h. i.
Antigen Din'ing Sel =akteri Antigen Membran =akteri Antigen %ipopolisakari'a >likolipi' Flagella Fimbria Protein ekstraseluler 8toksin9 Antigen non7polisakari'a Antigen polisakari'a Penggunaan <%-SA untuk 'eteksi antibo') 'ari bakteri 'apat
'igunakan seara luas selain untuk 'eteksi 'ini juga 'apat untuk monitor hasil 5aksinasi. ". <%-SA untuk infeksi parasit Dalam pengembangan teknologi <%-SA untuk parasit se'ikit lebih rumit 'iban'ingkan 'engan mikroorganisme lainn)a, karena mempun)ai sifat )ang sangat berbe'a 'an komplek satu sama lain. Setiap parasit mempun)ai siklus hi'up )ang be'a sehingga mo'el pengekspresian antigen juga berebe'a, sehingga siklus 'an pathogenesis pa'a infeksi parasit sangat menentukan 'alam pengembangan teknologi <%-SA. &al )ang
harus
'ipersiapkan
'alam
mengembangkan
<%-SA
pa'a
imunoparasitologi a'alah perangkat antigen, antibo'i se'ang antiglobin )ang 'ilabel 'engan en;im su'ah ban)ak 'ikomersilkan 'an mu'ah 'i'apatkan. a. Perangkat antigen b. Perangkat antibo'i . <%-SA untuk 'iagnostik hormon Aplikasi <%-SA untuk 'iagnostik hormon
a'alah
merupakan
pengembangan teknologi 'iagnostik Radio Immunoassay 86-A9. Selain aman tingkat sensiti5itasn)a * kali lebih sensiti5e 'iban'ingkan 'engan 6-A. =erkembangn)a meto'e ini sangat men'ukung para ilmuan repro'uksi 'alam mengen'alikan antara lain siklus estrus 'engan menggunakan prostaglan'in 'an progesterone, pengukuran hormon progesterone untuk 'iagnostik 'ini kehamilan 8#!7# hari9, penggunaan kortikosteroi' untuk merangsang kelahiran. Pa'a pengukuran hormon terutama progesterone sampel )ang 'apat 'igunakan untuk <%-SA a'alah
berasal 'ari 'arah 'an 'ari air susu. &al ini su'ah 'apat menggambarkan fungsi luteal )ang mempun)ai presisi tinggi. Di samping itu <%-SA sering 'igunakan untuk mengukur "hyroid #timulating $ormon 'an $uman %horioni Gonadotropin. Selain 'eteksi estrus, <%-SA sering 'igunakan untuk melaak kelainan pa'a o5arium apakah terja'i kista o5arium atau kista folikular, sehingga 'apat 'ilakukan tin'akan se'ini mungkin. (. <%-SA untuk aplikasi klinik Kegunaan <%-SA 'iklinik biasan)a sering 'igunakan
untuk
memonitor respon imun terutama untuk 'iagnostik 'ini. Sebagai ontoh pen'eteksian interferon pa'a infeksi 'ini ka'ang ti'ak atau belum 'itemukan antibo'i seperti igM karena interferon han)a 'ipro'uksi seara loal bukan sistemik. Kelemahan 'iagnosti aal pa'a interferon kurang bisa menggambarkan seara umum karena interferon han)a 'apat 'ipro'uksi pa'a sel tertentu saja, se'ang immunoglobulin seara sistemik. Mo'el lain )ang 'ikembangkan pa'a 'iagnosti klinik a'alah sitokin atau pa'a bahan komersil lebih bana)k )ang su'ah terspesifikasi seperti interleukin 8-%9. -nterleukin sekarang memegang peranan penting pa'a infeksi 'ini maupun sebagai barier terutama infeksi )ang men)ebabkan pera'angan seperti interleukin 1! 8-%71!9. Perkembangan imunologi )ang begitu epat ti'ak terlepas 'ari 'orongan perkembangan abang ilmu lain serta meto'e pemeriksaan laboratorium )ang 'itunjang 'engan peralatan )ang semakin anggih. Analisis, baik kualitatif maupun kuantitatif, terha'ap berbagai gambaran tanggapan kekebalan men)ebabkan semakin bertambahn)a pemahaman terha'ap pathogenesis berbagai pen)akit. Dalam bi'ang kesehatan, pemahaman semaam ini, 'itambah
penguasaan
prose'ur
laboratorium,
semakin
membuka
kemungkinan penerapan imunologi upa)a 'iagnostik berbagai pen)akit. Pa'a pengembangan immunoassa) ban)ak pilihan teknik )ang 'apat 'igunakan sebagai auan untuk men'apatkan hasil )ang optimal, tetapi ti'ak se'ikit )ang terbentur pa'a tingkat sensiti5itasn)a
DAFTAR PUSTAKA
=rooks, >.F., 'kk., #!!(, &ikrobiologi 'edokteran, Salemba Me'ika? 2akarta 6antam, F.A., #!!", &etode Imunologi, Airlangga Cni5ersit) Press? Suraba)a Sofro, A.S.M, 1//, Imuno 'imia, Penerbit An'i Offset? $og)akarta
Persuless), A.<. 'an Pramu'ji.1///. Kemungkinan Pemanfaatan :eknik -mmunoassa) Dalam Csaha Pemantauan 6esi'u Pestisi'a Di Kaasan Pesisir Pantai. (urnal &arina %himia Ata) *disi #pesial Oktober 1///, hal 11.
Ahma', Ah)ar.#!!(. :eknik -mmunoassa) Dalam Analisis Keamanan Pangan Dasar7 Dasar 6eaksi Kimia 'an Penerapann)a. (urnal &arina %himia Ata. +ol. , o .1 hal. 21-24.
