Sterilisasi

Sterilisasi adalah segala proses dimana suatu objek, material atau lingkungan dijadikan steril. Steril adalah kondisi benda atau objek yang bebas dari segala jenis sel hidup, spora dan virus. Metode sterilisasi dapat dikategorikan menjadi 3, yaitu metode fisik, metode kimia, dan kombinasi fisik dan kimia. Metode fisik antara lain mencakup pemanasan, pembakaran, penyaringan, penggunaan radiasi, dan penggunaan gelombang ultrasonik. Pemanasan adalah metode yang paling lazim digunakan. Efek mematikan panas adalah mendenaturasi protein dan asam amino dari suatu organisme. Pada suhu sterilisasi, membran akan menjadi labil, asam amino akan terdeaminasi, terdepurinasi atau terdegradasi. (Singleton dan Sainsbury, 2006).

Menurut Singleton dan Sainsbury (2006), beberapa contoh sterilisasi dengan panas antara lain :

  • Sterilisasi panas kering, umumnya digunakan untuk peralatan gelas atau keramik yang tahan panas, dan dilakukan dalam oven. Pada kondisi panas kering, protein akan terdenaturasi, sitoplasma akan kering, dan berbagai komponen sel dan virus teroksidasi.
  • Radiasi infamerah (pada panjang gelombang 7.5×10−5 to 4×10−2 cm) digunakan untuk peralatan medis yang berukuran kecil.
  • Pembakaran digunakan untuk menghancurkan peralatan yang sudah digunakan atau terkontaminasi atau untuk mesterilkan alat yang tahan panas (terbuat dari besi baja, platina atau  nikrom.
  • Panas basah (menggunakan uap air), lebih mematikan dibandingkan panas kering pada suhu yang sama. Hal ini disebabkan kehadiran molekul air membantu memecahkan ikatan hidrogen pada membran. Sterilisasi panas basah ini biasanya dilakukan dengan alat autoklaf.

Filtrasi dilakukan untuk memisahkan mikrobia dari suatu cairan atau gas. Filtrasi dilakukan untuk bahan-bahan yang rentan terhadapa panas seperti serum dan enzim. Cairan atau gas yang disterilisasi akan melewati suatu penyaring yang dapat berupa membrane, tanah diatom, asbes, dan lain-lain. Untuk mempercepat cairan atau udara melewati membran, dapat digunakan pompa vakum atau menggunakan tekanan. Contoh alat sterilisasi yang menggunakan prinsip filtrasi adalah vacuum filter dan milipore filter yang memfiltrasi cairan, dan laminar air flow yang memfiltrasi udara (Thompson, 2003).

Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang 240-300 nm diserap dengan mudah oleh basa DNA dan dapat menyebabkan dimer yang akan menyebabkan mutasi dan kematian sel. Lampu UVR germisida adalah lampu yang memancarkan cahaya ultraviolet dengan panjang gelombang 254nm yang digunakan untuk mensterilkan udara atau permukaan suatu benda. Contoh penggunakan lampu UVR adalah pada laminar air flow (Allen, 2001).

Metode sterilisasi kimia menggunakan disinfektan atau mikrosida untuk membunuh mikrobia. Disinfektan tersebut antara lain alkohol, etilen oksida, klor dan formaldehid. Penggunaan dan dosis disinfektan ini bervariasi tergantung jenis mikrobia yang akan dibunuh (Creighton, 1999).

Metode sterilisasi kombinasi fisik dan kimia, menggabungkan kedua metode sebelumnya. Salah satunya adalah sterilisasi uap formadehid temperature rendah, adalah untuk mensterilisasi endoskop, selimut bedah dan peralatan medis, dilakukan dalam ruang vakum pada suhu 73ºC selama 2 jam (Wilson, 2008).

Beberapa alat sterilisasi yang lazim digunakan di laboratorium adalah :

a.      Milipore Filter

Milipore filter adalah alat sterilisasi yang menggunakan prinsip fisik mekanis, yaitu filtrasi. Alat ini terdiri dari filter dan tabung syringe. Filternya menggunakan membrane milipore, yaitu membrane yang terbuat dari selulosa dengan pori-pori yang berliku-liku dan berukuran 0,45–0,22μm. Lewatnya cairan dipercepat dengan cara menggunakan tekanan dari tabung syringe. Dengan menekan syringe, cairan akan didesak melewati membrane. Saat menekan syringe, harus berhati-hati agar tidak terlalu keras karena dapat merobek membrane. Cairan yang telah melewati membrane akan melewati jarum syringe dan dapat ditampung dalam suatu wadah.

b.      Vacuum Filter

Vacuum filter juga merupakan alat sterilisasi yang menggunakan prinsip fisik mekanis, yaitu filtrasi. Komponen alat ini adalah dua wadah penampung yang dibatasi oleh filter, serta sebuah lubang untuk pompa vakum. Wadah pertama yang terletak di bagian atas berfungsi untuk menampung cairan yang akan disterilisasi, dan wadah penampung kedua yang terletak dibawah berfungsi untuk menampung cairan yang sudah disterilisasi. Kedua wadah ini dibatasi oleh filter berpori-pori besar. Filter ini akan dilapisi lagi dengan membrane sesuai dengan kebutuhan. Wadah bagian bawah memiliki lubang yang dapat dihubungkan dengan pompa vakum. Saat bagian bawah vakum, cairan dari wadah atas akan tertarik untuk melewati filter menuju bagian bawah.

c.       Inkubator

Inkubator adalah alat untuk menginokulasi suatu media atau sampel pada temperatur tertentu dan dalam periode tertentu. Tujuan alat ini adalah untuk menyediakan suatu kondisi terkontrol yang pas untuk pertumbuhan mikrobia pada suatu media. Inkubator sebenarnya tidak tergolong alat sterilisasi karena tidak dapat digunakan untuk mensterilkan alat atau bahan. Kompunen inkubator adalah ruang inkubasi yang ditutup oleh 2 lapis pintu, pintu besi dan pintu kaca. Pintu besi untuk mengamankan serta mengisolasi ruang, sementara pintu kaca dibagian dalam memudahkan kita untuk mengecek sampel. Komponen lain adalah pelat pemanas elektrik yang suhunya dapat dikontrol, dengan jangka suhu 25- 73ºC, serta panel pengatur suhu dan pengatur lamanya waktu (timer).

d.      Oven

Oven atau sering juga disebut hot-air oven, adalah alat sterilisasi yang menggunakan prinsip panas kering. Oven digunakan untuk mensterilisasi alat gelas yang berongga atau material seperti minyak yang tidak dapat disterilisasi dengan autoklaf karena tidak permeable terhadap uap air. Alat ini terdiri dari pemanas elektrik, pengontrol suhu, dan ruang insulasi yang umumnya dilengkapi kipas untuk mensirkulasikan udara sehingga panas rata. Kondisi sterilisasi yang umum adalah 160-170ºC dalam waktu 1 jam.

e.       Autoklaf

Autoklaf adalah alat untuk mensterilkan berbagai macam alat dan bahan yang digunakan dalam mikrobiologi menggunakan uap air panas bertekanan. Tekanan yang digunakan pada umumnya 15 Psi atau sekitar 2 atm dan dengan suhu 121oC. Lama waktu untuk mensterilakan alat kurang lebih 15-20 menit, sedangkan lama waktu untuk mensterilkan bahan kurang lebih 10-15 menit.

Komponen-komponen autoklaf :

  • Tombol pengatur waktu mundur (timer)
  • Katup pengeluaran uap
  • pengukur tekanan
  • klep pengaman
  • Termometer
  • Lempeng sumber panas

f.       Laminar Air Flow

Laminar Air Flow adalah alat sterilisasi yang menggunakan prinsip filtrasi udara dan penggunaan radiasi ultraviolet. Laminar air flow digunakan sebagai tempat untuk melakukan kegiatan laboratorium yang membutuhkan kondisi steril, seperti membuka alat yang telah disterilisasi dan menyiapkan samel mikrobia. Lingkungan dalam laminar air flow disterilisasi dengan 2 cara. Sebelum digunakan, laminar air flow ditutup dan lampu UVR dinyalakan sehingga mikrobia di udara dan permukaan ruang mati, lalu saat bekerja, kondisi udara dijaga stabil dengan filtrasi udara. Komponen laminar air flow antara lain ruang kaca steril yang dilengkapi dengan tutup, filter udara di bagian belakang, lampu UVR di langit-langit ruang, lampu biasa untuk membantu proses kerja, serta panel tombol untuk menyalakan lampu UVR, filter dan lampu biasa.

 

Allen, Jeannie.  2001. Ultraviolet Radiation : How It Affect Live on Earth http://earthobservatory.nasa.gov/Features/UVB/.  19 Februari 2011.

Creighton, Thomas. 1999. Encyclopedia of Molecular Biology. John Wiley and Sons Inc. Canada.

Singleton dan Sainsbury, 2006. Dictionary of Microbiology and Molecular Biology 3rd Edition. John Wiley and Sons Inc. Sussex, England.

Thompson, J.L. 2003. What is microfiltration?. http://www.wisegeek.com/what-is-microfiltration.htm. 19 Februari 2011

Wilson, Denise. 2008. McGraw Hill Manual of Laboratories. McGraw Companies. USA.