PRINSIP DASAR & METODE KULTUR JARINGAN HEWAN Tim Biologi Unair

Kultur jaringan hewan: budidaya jaringan dalam media kultur sehingga mampu tumbuh dan membelah Kultur jaringan merupakan upaya memanfaatkan sifat totipotensi sel secara in vitro

Media Kultur Jaringan Hewan Optimalisasi media: meliputi pH, tekanan, sumber energi dan sumber karbon, asam amino, vitamin, mineral dan air. Media dasar tersusun: asam amino, asam lemak, glukosa, ion, vitamin dan ko-faktor ,dll. Misalnya: Serum Aditif : antibiotik penisilin dan steptomycin , antifungi: fungizone 0,5%, dan Mercapto Ethanol Sistem penyangga : sodium bikarbonat Berdasarkan asalnya, dibagi menjadi 2, yaitu: Media alami, yaitu media yang berasal dari cairan jaringan embrio dan medium plasma darah Media sintetik, yaitu media yang dibuat secara kimia, misalnya: MEM, RPMI

Media alami: Plasma darah Komponen terbesar (90%) dalam darah Plasma darah berfungsi untuk mengangkut sari makanan ke sel-sel serta membawa sisa pembakaran dari sel ke tempat pembuangan Bahan alami dikelompokkan dalam tiga kategori, yaitu: Koagulat, misalnya koagulan plasma darah dan kolagen. Cairan bologis, misalnya serum. Ekstrak jaringan, misalnya ekstrak embrio

Media sintesis dibagi menjadi 3, yaitu: Minimum essential medium (MEM), yaitu medium dasar yang tersusun atas asam amino esensial dan vitamin. Medium pemelihara (maintenance medium/MM), untuk memelihara sel dalam metabolisme rendah dan jangka waktu agak lama. Medium ini terdiri dari MEM & serum konsentrasi rendah (2 – 5 %). Medium penumbuh (growth medium) yaitu, medium yang diperkaya dengan nutrien untuk menumbuhkan kultur sel secara cepat, medium ini ditambahkan serum cukup banyak (10 – 20 %).

Eksplan Kultur Jaringan Hewan Berasal dari embrio dan jaringan dewasa. Jaringan embrionik yang digunakan harus steril. Jaringan embrionik dapat tumbuh dengan cepat, tidak tergregasi dan bermigrasi dengan cepat. Mitosis pada jaringan embrionik segera terjadi setelah dikultur. Jaringan dewasa yang tumbuh cepat adalah sel epitel dan jaringan tumor.

Teknik Kultur Jaringan Hewan Dilakukan pada ukuran tertentu untuk meminimalkan terjadinya kontaminasi. Harus diperhatikan (harus steril): Lingkungan di dalam kultur (media) dan di luar kultur (udara, manusia, kondisi laboratorium) Selama kultur, faktor fisik seperti unsur hara dan hormon. Semua sumber kontaminasi (ruangan laboratorium, laminer dan alat-alat bedah untuk kultur) harus ditiadakan.

Berdasarkan tempat untuk kultur jaringan hewan terdapat 3 teknik kultur jaringan yaitu : Slide Culture, yaitu menumbuhkan kultur sel pada gelas obyek cekung. Flask Culture, yaitu menumbuhkan kultur sel pada cawan kultur. Test-tube Culture, yaitu menumbuhkan kultur sel pada tabung reaksi, botol terutama untuk jenis sel yang tidak melekat.

Wadah yang baik untuk flask culture adalah Carrel flask. Flask Culture memberikan keuntungan lebih jika dibandingkan dengan slide culture. Karena jaringan dapat dikultur sampai bertahun-tahun. Wadah yang baik untuk flask culture adalah Carrel flask. Terdapat dua tipe Flask Culture, yaitu Thick Clot Culture, sangat baik untuk pertumbuhan yang cepat dari suatu kultur jaringan Thin Clot Culture, sangat baik sebagai uji pengaruh makanan pada medium terhadap kultur.

Mekanisme Kultur Sel Hewan Menyiapkan peralatan kultur . Mencuci organ atau jaringan di dalam PBS Organ dicincang sampai halus dengan gunting dan pinset . Dicuci kembali dengan PBS Dipindahkan dalam botol steril Penambahan senyawa Tripsin untuk menghancurkan organ Cairan dipindah dalam botol steril Organ yang belum hancur di tripsinasi ulang dan cairan yang terkumpul disaring, di sentrifugasi . Supernatan dibuang, diganti MEM, diinkubasi . Setelah 2-3 hari, biakan sel yang sudah monolayer dapat diperbanyak dengan cara pasase .

Pembuatan Kultur Jaringan Hewan dengan Menggunakan Media Alami Mensterilkan Laminar Air Flow dan ruangan dengan sinar UV, 2 jam. Menyiapkan alat yang telah disterilkan (spet; membran milipore; botol kaca ; aluminium foil; pembakar spiritus) Menyiapkan bahan (darah ayam segar yang diberi amonium oksalat sebagai antikoagulan; alkohol 70%; spirtus) Mensentrifuge darah (plasma darah (bag atas) dan sel darah (bag bawah). Menempelkan membran milipore pada mulut botol dengan bantuan spet secara aseptik. Menyaring plasma darah ke dalam botol melalui membran milipore. Setelah semua plasma darah tersaring ke dalam botol, lalu mengambil membran milipore dan menutup botol dengan penutupnya. Kemudian ditutup lagi dengan aluminium foil.

Kultur Mesenchymal Stem Cells (MSCs) dari 3 macam jaringan (amandel, adiposa, sumsum tulang) menjadi banyak macam sel (otot polos, osteosit, kondrosit, saraf, dan lemak)

Kultur jaringan epitel usus embrio ayam

Pengaturan pelepasan growth factor untuk regenerasi jaringan Pelepasan GF diperlukan untuk pembentukan jaringan baru, misal jaringan pembuluh darah dari miokardium GF untuk pembuluh darah : basic fibroblast growth factor (bFGF)

Kultur jaringan tulang Pertumbuhan dan diferensiasi osteoblast dari mesenkim stem cell akan distimuli oleh kontak interseluler, faktor media (microenvironment) , stimulasi fisik, dan bentuk permukaan sel/jaringan

Bentuk permukaan sel/jaringan tulang tergantung pada komposisi senyawa penyusun matriks ekstraseluler (protein, polisakarida, growth hormone) Pertumbuhan sel terjadi karena adanya interaksi antara kontak reseptor dengan matrik ekstraseluler

Implantasi : strategi potensial untuk memfasilitasi regenerasi jaringan tulang yang rusak karena penyakit, trauma Cetakan pengganti tulang terbuat dari biokeramik polimer, bahan logam, dan komposit tulang Keberhasilan regenerasi dan sistem vaskularisasi jaringan tulang ditentukan oleh kesesuaian dng catakannya

Deteksi stem cell (sel induk) yang ditransplantasikan ke jaringan lain menggunakan metode pencitraan (magnetic resonance imaging , MRI)

Metode kultur jaringan kulit

Kultur jaringan kulit Digunakan untuk transplantasi kulit babi ke kulit luka bakar Alternatif lain menggunakan bahan kolagen sapi, kolagen tulang rawan ikan hiu

Manfaat teknik kultur jaringan kulit dalam operasi plastik, cream anti-aging, dll

Jaringan kulit diambil dari pasien dan dikulturkan dalam cawan petri

Kelebihan Penelitian menggunakan Kultur Sel Hewan Mudah dikontrol fisikokimia lingkungannya (pH, suhu, tekanan oksigen, dan CO2) Pengambilan kesimpulan relatif lebih mudah dengan menggunakan populasi sel yang homogen . Kultur sel primer tetap memiliki integritas morfologi dan biokimiawi dalam jangka waktu lama, dengan demikian memungkinkan melakukan penelitian ulang (reproducible) dan terkontrol . Ekonomis, tidak perlu memakai banyak hewan coba . Kekurangan Kultur Sel Hewan Memerlukan keahlian, selalu menjaga aseptis, tertib dan sabar . Gambaran histologis sudah tidak nampak . Dalam kasus kultur sel telah mengalami perubahan sifat aslinya, maka hasil pengamatan yang diperoleh akan menyimpang . Tidak ada pengaruh sistemik dan kerjasama antar-sel yang berbeda dalam suatu jaringan yang kemungkinan memegang peran penting dalam aktivitas fisiologis .