LAPORAN KUNJUNGAN PRAKTIKUM BIOLOGI SEL
PENGAMATAN
MIKROSKOP SEM
 |
Kelompok 5:
1.
Ayun
Ratnasari (1110095000006)
2.
M Fazri
Hikmatyar (1110095000010)
3.
Mutia Widi
Riani (1110095000016)
4.
Ega Mulya
Putri (1110095000023)
PROGRAM
STUDI BIOLOGI
FAKULTAS
SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA
KATA PENGANTAR
Puji
syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas
kehendak-Nyalah laporan ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Penulisan laporan
ini bertujuan untuk melaporkan hasil pengamatan kami tentang mikroskop SEM
dalam kunjungan praktikum biologi sel ke LIPI, selain itu, selain itu penulisan
laporan ini juga bertujuan untuk melengkapi nilai Biologi Sel.
Penulis menyadari bahwa didalam
pembuatan makalah ini berkat bantuan dan tuntunan Tuhan Yang Maha Esa dan tidak
lepas dari bantuan berbagai pihak. Karena itu, sepantasnya jika penulis
mengucapkan terima kasih kepada dosen Biologi Sel kami yang bernama drh.
Bhintarti S. Hastari M.biomed, Ayah dan
Ibu kami yang selalu mendukung dan memberikan dorongan kepada kami, Teman-teman
kami yang selalu membantu kami ketika mendapat kesulitan, dan pihak-pihak
lainnya yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih
jauh dari sempurna. Karena itu kami mengharapkan kritik dan sarannya, agar
laporan ini menjadi lebih baik.
Jakarta, 20 November 2011
Tim Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Kemajuan, yang sering diartikan sebagai modernisasi, menjanjikan
kemampuan manusia untuk mengendalikan alam melalui ilmu pengetahuan,
meningkatkan kesejahteraan materil melalui teknologi, dan meningkatkan
efektifitas masyarakat melalui penerapan organisasi yang berlandaskan pertimbangan
rasional. Tidak dapat dipungkiri bahwa kemajuan dari suatu bangsa tergantung
pada penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). Dengan penguasaan iptek
pula manusia dapat melakukan hal-hal yang sebelumnya belum pernah dibayangkan
(Ramelan, 2008).
LIPI sebagai lembaga yang berperan dalam bidang teknologi memiliki
peran dalam kemajuan bioteknologi di Indonesia. Dengan bantuan pemerintah
maupun pihak asing, LIPI memiliki alat-alat yang canggih dan modern untuk dapat
mendukung penelitian yang dilakukan dalam rangka pengembangan dan inventarisasi
keanekaragaman hayati yang ada di Indonesia. Salah satunya adalah mikroskop
SEM.
Keterbatasan alat yang dimiliki oleh Pusat Laboraturium Terpadu
UIN Jakarta untuk memberikan pengetahuan tentang mikroskop SEM, membuat kami
melakukan kunjungan ilmiah ke LIPI untuk dapat melihat secara langsung dan
mengetahui cara menggunakan alat tersebut.
1.2
TUJUAN KUNJUNGAN
- Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang mikroskop SEM dan cara menggunakannya.
- Agar lebih memahami serta dapat mengaplikasikan ilmu yang didapatkan secara teori dan praktek.
- Menambah pengetahuan, pengalaman, dan wawasan Mahasiswa dalam bidang Biologi.
- Mendapatkan gambaran aplikatif mengenai mikroskop SEM.
- Untuk mendapatkan bekal pengetahuan dalam bidang laboratorium di dalam lingkungan kerja.
BAB
II
PROFIL
INSTITUSI OBYEK KUNJUNGAN ILMIAH
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)
1.
Sejarah
Kegiatan
ilmiah di Indonesia dimulai pada abad ke-16 oleh Jacob Bontius, yang
mempelajari flora Indonesia dan Rompius dengan karyanya yang terkenal berjudul
Herbarium Amboinese. Pada akhir abad ke-18 dibentuk Bataviaasch Genotschap van
Wetenschappen. Dalam tahun 1817, C.G.L. Reinwardt mendirikan Kebun Raya
Indonesia (S\'land Plantentuin) di Bogor. Pada tahun 1928 Pemerintah Hindia
Belanda membentuk Natuurwetenschappelijk Raad voor Nederlandsch Indie. Kemudian
tahun 1948 diubah menjadi Organisatie voor Natuurwetenschappelijk onderzoek
(Organisasi untuk Penyelidikan dalam Ilmu Pengetahuan Alam, yang dikenal dengan
OPIPA). Badan ini menjalankan tugasnya hingga tahun 1956.
Pada tahun 1956,
melalui UU no. 6 tahun 1956 pemerintah Indonesia membentuk Majelis Ilmu
Pengetahuan Indonesia (MIPI) dengan tugas pokok:
- Membimbing perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
- Memberi pertimbangan kepada pemerintah dalam hal kebijaksanaan ilmu pengetahuan.
Kemudian pada
tahun 1962 pemerintah membentuk Departemen Urusan Riset Nasional (DURENAS) dan
menempatkan MIPI didalamnya dengan tugas tambahan: membangun dan mengasuh
beberapa Lembaga Riset Nasional. Dan tahun 1966 pemerintah mengubah status
DURENAS menjadi Lembaga Riset Nasional (LEMRENAS).
Pada bulan
Agustus 1967 pemerintah membubarkan LEMRENAS dan MIPI dengan SK Presiden RI no.
128 tahun 1967, kemudian berdasarkan Keputusan MPRS no. 18/B/1967 pemerintah
membentuk Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan menampung seluruh tugas
LEMRENAS dan MIPI, dengan tugas pokok sebagai berikut:
- Membimbing perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berakar di Indonesia agar dapat dimanfaatkan bagi kesejahteraan rakyat Indonesia pada khususnya dan umat manusia pada umumnya.
- Mencari kebenaran ilmiah di mana kebebasan ilmiah, kebebasan penelitian serta kebebasan mimbar diakui dan dijamin, sepanjang tidak bertentangan dengan Pancasila dan UUD 1945.
- Mempersiapkan pembentukan Akademi Ilmu Pengetahuan Indonesia (sejak 1991 tugas pokok ini selanjutnya ditangani oleh Menteri Negara Riset dan Teknologi dengan Keppres no. 179 tahun 1991).
Sejalan dengan
perkembangan kemampuan nasional dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi,
organisasi lembaga-lembaga ilmiah di Indonesia telah pula mengalami pertumbuhan
dan perkembangan. Oleh sebab itu dipandang perlu untuk mengadakan peninjauan
dan penyesuaian tugas pokok dan fungsi serta susunan organisasi LIPI sesuai
dengan tahap dan arah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka Keppres
no. 128 tahun 1967, tanggal 23 Agustus 1967 diubah dengan Keppres no. 43 tahun
1985, dan dalam rangka penyempurnaan lebih lanjut, tanggal 13 Januari 1986
ditetpkan Keppres no. 1 tahun 1986 tentang Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia,
dan terakhir dengan Keppres no. 103 tahun 2001
BAB III
HASIL
KUNJUNGAN ILMIAH
A. Pengamatan Mikroskop SEM
·
Perkenalan Alat Mikroskop SEM
Mikroskop
Pemindai Elektron (SEM) adalah jenis mikroskop elektron yang
gambar permukaan sampel dipindai dengan menggunakan sinar elektron
berenergi tinggi dalam pola pemindai pixel. Mikroskop Pemindai Elektron
(SEM) adalah microscope yang menggunakanhamburan elektron dalam membentuk
bayangan Elektron berinteraksi dengan atom-atom yang membentuk sampel
menghasilkan sinyal yang berisi informasi tentang topografi permukaan
sampel, komposisi dan sifat-sifat lain seperti konduktivitas listrik. Alat ini
memiliki banyak keuntungannya jika dibandingkan dengan menggunakanmikroskop
cahaya. SEM menghasilkan bayangan dengan resolusi yang tinggi, yang maksudnya
adalah pada jarak yang sangat dekat tetap dapat menghasilkan perbesaran
yangmaksimal tanpa memecahkan gambar. Persiapan sampel relatif mudah. Kombinasi
dari perbesaran kedalaman jarak focus, resolusi yang bagus, dan persiapan
yang mudah, membuat SEM merupakan satu dari alat-alat yang sangat penting
untuk digunakan dalam penelitian saat ini
Gambar 3.1
Mikroskop SEM LIPI Cibinong
·
Sejarah Mikroskop SEM
Tidak
diketahui secara persis siapa sebenarnya penemu Mikroskop pemindai elektron
(Scanning Electron Microscope-SEM) ini. Publikasi pertama kali yang
mendiskripsikan teori SEM dilakukan oleh fisikawan Jerman dR. Max Knoll pada
1935, meskipun fisikawan Jerman lainnya Dr. Manfred von Ardenne mengklaim
dirinya telah melakukan penelitian suatu fenomena yang kemudian disebut SEM
hingga tahun 1937. Mungkin karena itu, tidak satu pun dari keduanya mendapatkan
hadiah nobel untuk penemuan itu.
Pada 1942 tiga
orang ilmuwan Amerika yaitu Dr. Vladimir Kosma Zworykin , Dr. James Hillier,
dan Dr. Snijder, benar-benar membangun sebuah mikroskop elektron metode
pemindaian (SEM) dengan resolusi hingga 50 nm atau magnifikasi 8.000 kali.
Sebagai perbandingan SEM modern sekarang ini mempunyai resolusi hingga 1 nm
atau pembesaran 400.000 kali. Mikroskop elektron cara ini memfokuskan sinar
elektron (electron beam) di permukaan obyek dan mengambil gambarnya dengan
mendeteksi elektron yang muncul dari permukaan obyek.
·
Cara Kerja Mikroskop SEM
a.
Sumber Elektron
Elektron disemburkan dari sebuah filament, yang dibuat dari
bermacam-macam material, salah satunya adalah Tungstein hair pin gun. Filamen
ini adalah sebuah looptungsten yang berfungsi sebagai katoda. Sebuah tegangan
diberikan kepada loop, yang menyebabkan loop menjadi panas. Sebuah anode, yang bermuatan lebih positif daripada
filament, dipasang sedemikianrupa, sehingga keadaan demikian membuat elektron
memiliki gaya yang sangat kuat. Hal iniakan
mengakibatkan
elektron dipercepat menuju anoda. Sebagian elektron yang dipercepatmenerobos lubang pada anoda sebagai pancaran elektron
(electron beam). Beberapa contohfilamen antara lain : Lanthanum Hexaboride filaments and field emission
guns.
Sumber gambar: http://www.scribd.com/Mikroskop-Pemindai-Elektron-Sem
b. Dalam Lensa
Silinder Magnetik
Sumber gambar: http://www.scribd.com/Mikroskop-Pemindai-Elektron-Sem
c. Jalan Berkas
Cahaya Yang Melewati Kolom
Suatu berkas elektron dihasilkan dalam senapan elektron, yang terletak
di bagian atas kolom yang digambarkan disebelah kiri. Berkas ini tertarik
melalui anoda, dikodensasikan dengan lensa kondensor, dan terfokus sebagai
titik yang sangat tepat pada sampel oleh lensa objektif. Kumparan pemindai
diberi energi (dengan memvariasikan tegangan yang dihasilkan oleh generator
pemindai) dan menciptakan medan magnet yang membelokkan berkas bolak-balik
dalam pola terkontrol. Tegangan yang berbeda-beda juga diterapkan pada
kumparan di sekeliling leher tabung sinar katoda (crt) yang menghasilkan
cahaya yang dibelokkan dengan pola bolak-balik di permukaan crt. Pola defleksi
dari berkas elektron adalah sama dengan pola defleksi dari titik terang
di crt.
Sumber gambar: http://www.scribd.com/Mikroskop-Pemindai-Elektron-Sem
d. Preparasi sampel
Gambar 3.1 LIPI Cibinong
Scanning elektron mikroskop biasanya
dilakukan dalam vakum tinggi, karena campur tangan molekul gas dengan berkas
elektron dan dengan elektron sekunder dan backscattered dipancarkan digunakan
untuk pencitraan. Ada contoh-contoh tertentu ketika sebuah vakum rendah
atau lingkungan SEM dapat digunakan, atau diharuskan, tetapi instrumen ini
tentu trade off resolusi untuk dapat bekerja dengan gas dalam ruang sampel.
Spesimen untuk SEM harus siap untuk
lingkungan pencitraan tinggi-vakum. Prosedur persiapan tergantung pada
kedua sampel yang diperiksa dan tujuan penelitian. Spesimen biologi,
seperti sel-sel dan jaringan jaringan atau komponen, pertama harus tetap
mempertahankan struktur asli mereka. Beberapa contoh, seperti jaringan keras
seperti tulang atau gigi, dan organisme dengan exoskeleton sulit, seperti
beberapa arthropoda, dapat dipelajari tanpa persiapan, tetapi ini adalah
pengecualian.
A. Preparasi spesimen
(padat) – SEM (proses pada suhu 40
C)
1. Cleaning (pembersihan)
Sampel direndam dala caccodylate buffer kurang lebih 2 jam,
agitasi dalam “ultrasonic cleaner” selama 5 menit.
2. Prefiksasi
Sampel
dimasukkan kedalam larutan glutaraldehyde2,5% beberapa jam selama 2 hari.
3. Fiksasi
Fiksasi ini dilakukan baik dengan cara kimia
atau fisik. Fiksasi kimia adalah standar dengan yang kebanyakan orang yang
akrab, dan biasanya menggunakan formalin atau glutaraldehida dari berbagai
persen konsentrasi dalam buffer pH tertentu dan osmolaritas. Fiksasi fisik
mungkin oleh panas (seperti mendidih telur), tetapi lebih sering dilakukan
dengan pembekuan. Freeze-fiksasi (= cryofixation) dilakukan dalam beberapa
cara berbeda, tapi cara terbaik adalah dengan terjun spesimen menjadi nitrogen
lumpur - nitrogen cair didinginkan sampai titik beku - atau dengan tekanan
tinggi beku.
Fiksasi sampel dilakukan dengan cara direndam tannic acid 2% selama 6 jam dalam beberapa hari, kemudian
dicuci dengan caccodylate buffer selama 5 menit sebanyak 4 kali.
4. Dehidrasi
Sampel terhidrasi, seperti kebanyakan
spesimen biologi dan beberapa bahan, pertama harus dehidrasi sebelum
menempatkan spesimen dalam ruang sampel SEM. Hal ini biasanya dilakukan
dengan melewatkan spesimen melalui serangkaian bergradasi etanol-air campuran
untuk EtOH 100%, dan kemudian pengeringan sampel dengan metode kritis-point.Freeze-tetap
sampel juga dapat beku-kering (tetapi tidak dalam lyophilizer a). Rincian yang
berbeda fiksasi, dehidrasi, dan prosedur pengeringan, seberapa besar sampel
shoud, dan seterusnya, semua tergantung pada sampel dan pertanyaan-pertanyaan
yang diajukan. Silahkan merasa bebas untuk membuat janji dengan staf BBPIC
untuk konsultasi tanpa biaya pada persiapan spesimen sebelum memulai pengamatan.
5. Teknik
Pelapisan dengan Emas
Jika tujuan analisa bukan untuk memperoleh
spektrum sinar-x, emas adalah bahan pelapis yang sering digunakan untuk
melapisi sampel non- konduktor. Gambar 13memperlihatkan secara skematik apa
yang disebut sebagai sputtering. Alat ini terdiri dari power supply D.C
yang diatur antara 1 sampai 3 kv, dihubungkan seperti pada gambar 13,kutub
positif ke lempengan emas dan kutub negatif ke sampel. Semua system ini
ditaruh diruang vakum yang dihubungkan dengan pompa vakum. Bila kita masukan
ke dalam vakumgas seperti argon, atom argon ini akan menumbuk lempengan emas
dan karenanya atom emas.
B. Pengamatan Hewan
di Museum Zoologicum Bogoriense
Selain untuk melihat secara langsung mikroskop SEM, pada kunjungan
kami kali ini ke LIPI, kami juga berkesempatan untuk mengamati koleksi yang ada
di museum yang terdapat disana. Koleksi hewan di MBZ (Museum Zoologicum
Bogoriense) mencapai 2,6 juta spesimen dari 17.182 jenis hewan yang ada. Jenis
koleksi terbagi menjadi 7 kelompok utama kurotorial, yaitu Mamalia, Burung,
Ikan, Herpet (reptilia dan amfibi), Moluska, termasuk hewan invertebrata lain
seperti Crustacea dan Arthropoda lainnya, dengan koleksi terbesar adalah hewan
jenis serangga. Disamping koleksi ilmiah, MBZ juga menyimpan koleksi type atau
“masterpeace” yang berjumlah 5.145 nomor. Koleksi didapat dari berbagai daerah
di Indonesia maupun dari luar negeri.
Gambar
3.2 contoh koleksi serangga yang ada di MBZ
BAB
IV
PENUTUP
Kegiatan Kunjungan Ilmiah
merupakan kegiatan yang sangat bermanfaat untuk diikuti oleh Mahasiswa jenjang
S1 dalam rangka menyelesaikan pendidikannya. Kegiatan Kunjungan Ilmiah
merupakan bentuk kerja lapangan yang berfungsi untuk menambah ketrampilan dan
kemampuan dari pesertanya dalam mengaplikasikan teori– teori yang telah dipelajari
di bangku universitas untuk dikembangkan dan diterapkan serta dimanfaatkan
untuk kepentingan masyarakat.
Sehingga dalam rangka pelaksanaan
kegiatan Kunjungan Ilmiah perlu dipersiapkan dengan baik mulai dari
perencanaan, menetapkan obyek Kunjungan Ilmiah, persiapan, administrasi dan
perijinan hingga pada penyusunan Kunjungan Ilmiah. Sehingga setelah mengikuti
kegiatan Kunjungan Ilmiah, Mahasiswa benar–benar mendapatkan tambahan
ketrampilan dan pengatahuan terapan yang nyata. Selain itu kegiatan Kunjungan
Ilmiah ini juga berfungsi untuk meningkatkan kerja sama antara pihak
Universitas dengan instansi obyek Kunjungan Ilmiah . Hal ini akan menjadi momen
untuk saling meningkatkan kualitas antara pihak Universitas dan instansi obyek
yang dijadikan tujuan Kunjungan Ilmiah dalam memberikan pelayanan kepada
masyarakat. Pelaksanaan kegiatan Kunjungan Ilmiah juga akan memberikan
bekal ketrampilan yang nyata kepada Mahasiswa dalam mengaplikasikan teori–
teori yang didapatnya dibangku kuliah.
Daftar Pustaka
Ramelan, Rahardi.
2008. Teknologi Masyarakat. Lubung
Agung. Bandung
http://www.biologi.lipi.go.id diakses pada tanggal 21/12/2011
http://www.scribd.com/doc/25416900/Mikroskop-Pemindai-Elektron-Sem diakses pada tanggal 21/12/2011
http://www.scribd.com/doc/26093435/Teknik-Pembuatan-Preparat-Yang-Digunakan-Pada-Mikroskop-Elektron diakses pada tanggal 21/12/2011
