laporan kunjungan ke lippi cibinong

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

1. Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang mikroskop SEM dan cara menggunakannya.
2. Agar lebih memahami serta dapat mengaplikasikan ilmu yang didapatkan secara teori dan praktek. 
3. Menambah pengetahuan, pengalaman, dan wawasan Mahasiswa dalam bidang Biologi.
4. Mendapatkan gambaran aplikatif mengenai mikroskop SEM.
5. 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:

1. Membimbing perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
2. 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:

1. Membimbing perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berakar di Indonesia agar dapat dimanfaatkan bagi kesejahteraan rakyat Indonesia pada khususnya dan umat manusia pada umumnya.
2. Mencari kebenaran ilmiah di mana kebebasan ilmiah, kebebasan penelitian serta kebebasan mimbar diakui dan dijamin, sepanjang tidak bertentangan dengan Pancasila dan UUD 1945.
3. 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