TUGAS MAKALAH
FISIKA DASAR
STERILISASI RADIASI PADA MIKROORGANISME
OLEH:
MIFTAKHUL
JANNAH
NIM : 201310410311277
DOSEN :
ARINA SWASTIKA
MAULITA, S.Farm.,Apt
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS ILMU
KESEHATAN
PROGRAM STUDI
S-1 FARMASI
MALANG
2013/2014
KATA
PENGANTAR
Assalamu’alaikum
Wr. Wb.
Pertama-tama
penulis mengucapkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang mana atas
rahmat, hidayah, serta petunjuk-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang
berjudul “STERILISASI RADIASI PADA MIKROORGANISME” pada waktu yang tepat. Tidak lupa juga shalawat
serta salam selalu tercurahkan kepada junjungan kami Nabi Muhammad SAW smoga
menjadi suri tauladan umatnya hingga
akhir hayat nanti. Dan juga ucapan terima kasih kepada dosen pembimbing mata
pelajaran Fisika Dasar, ibu Arina Swastika Maulita, S. Farm., Apt yang telah
memberi pengetahuan tentang sebagian dari isi makalah ini.
Dengan
adanya makalah ini, penulis sangat berharap agar makalah ini dapat bermanfaat
di kemudian hari. Dan juga penulis sangat mengharapkan kritik serta saran yang
membangun dari para pembaca agar nantinya dapat dijadikan acuan semangat untuk
proses kedepan bagi penulis.
Akhir
kata, penulis mohon maaf sebesar-besarnya apabila dalam makalah ini terdapat
kekeliruan/ kesalahan baik dari segi penulisan maupun datanya.
Wasaalamualaikum Wr. Wb.
Malang, 22 Oktober 2013
Penulis,
Miftakhul jannah
i
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Suatu lingkungan kesehatan merupakan suatu lingkup yang sangat beresiko
untuk terjadinya infeksi ataupun penularan baik itu dari pasien sendiri maupun
dari tenaga kesehatannya. Pengetahuan bagi manusia untuk mengetahui tentang
bagaimana terjadinya infeksi dan pencegahan apa saja yang dapat dilakukan akan
sangat membantu mereka maupun manusia lain dalam upaya untuk mengatasi infeksi
itu sendiri.
Perkembangan ilmu mikrobiologi telah memberikan manfaat yang besar bagi
dunia medis, apalagi dengan ditemukannya berbagai alat-alat kesehatan dari berbagai
ilmuwan. Dan terbukti untuk mencegah atau mengendalikan infeksi maupun
penularan pada pasien dapat dilakukan dengan jalan sterilisasi.
Di dalam Standar Internasional tentang sterilisasi
alat-alat kesehatan disebutkan bahwa produk kesehatan merupakan suatu produk
yang mencakup peralatan medis (medical
devices), sedian farmasi (pharmaceutical)
dan sediaan Biologi (biologics). Beberapa
peralatan medis kedokteran maupun sediaan farmasi seperti syringes, jarum
suntik, kantung darah, internal kateter, graf tulang, obat suntik, obat mata,
bahan baku obat dan juga produk-produk kesehatan yang berkontak langsung dengan
darah mempunyai salah satu syarat yang utama yaitu steril.
Kata Sterilisasi berasal dari kata dasar Steril yang
berarti kondisi sediaan yang terbebas dari partikel asing non self, tidak
tercampur/ tercemar mikroorganisme lain serta memenuhi persyaratan yang
membenarkan bahwa sediaan tersebut benar-benar steril. Sedangkan Sterilisasi
merupakan proses atau tahapan yang bertujuan untuk menghilangkan dan
mengaktivasi mikroorganism hidup (bakteri, virus, jamur, dan organisme bersel
satu lainnya) yang terdapat pada suatu produk agar sediaan tersebut menjadi
steril. Secara garis besar ada tiga macam jenis sterilisasi yaitu sterilisasi
panas (panas kering dan basah), sterilisasi kimia (gas etilen oksida) dan
sterilisasi dingin (radiasi dan filtrasi). Sterilisasi cara dingin menggunakan
radiasi telah banyak digunakan untuk ensterilkan suatu produk yang tidak tahan
terhadap panas, contohnya pada graf tulang yang akan rusak apabila diperlakukan
dengan sterilisasi panas. Oleh karena itu sterilisasi dingin menggunaan radiasi
pengion dijadikan salah satu cara alternatif untuk mensterilkannya.
ii
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar....................................................i
Pendahuluan
.......................................................ii
Daftar isi..............................................................1
Jenis
Sterilisasi.....................................................2
Keuntungan sterilisasi
Radiasi............................2
Standar
Internasional..........................................3
Fasilitas berkas
Elektron.....................................3-4
Karakteristik radiasi
elektron..............................5
Efek radiasi pada
mikroorganisme......................5
Respon mikroorganisme terhadap
radiasi...........6
Faktor yang mempengaruhi respon
mikroorganisme terhadap
radiasi.......................6
Contoh produk kesehatan
steril..........................7-8
Daftar
pustaka....................................................9
1
JENIS STERILISASI
Secara umum ada dua jenis
sterilisasi radiasi pengion yang telah banyak digunakan yaitu:
1)
Sinar gamma, yang
dipancarkan dari radioisotop Cobal-60 atau cesium-137.
2)
Berkas
elektron, yang
merupakan elektron berenergi tinggi yang dihasilkan dari akselerator elektron
atau mesin berkas elektron.
Radiasi ionisasi dapat diperoleh dua
sumber yang berbeda seperti radioisotop dengan sinar gamma dan juga mesin
berkas elektron (MBE). Namun, baik radioisotop maupun berkas elektron memilki
pengaruh yang sama terhadap materi yang diradiasi yaitu sel menjadi reproduktif
dari mikroorganisme dan terjadinya perubahan terhadap ikatan-ikatan kimianya.
KEUNTUNGAN STERILISASI
RADIASI
Keuntungan menggunakan sterilisasi radiasi
dibandingkan dengan sterilisasi lainnya adalah :
ü Sterilisasi radiasi
tidak menimbulkan kenaikan suhu yang berarti.
ü Waktu
radiasi merupakan satu-satunya variabel yang dikontrol, sehingga proses
meradiasi dapat dikontrol secara tepat.
ü Dapat
menembus kedalam seluruh bagian produk dan dalam kemasan akhir.
ü Tidak
memerlukan tempat terpisah/karantina setelah produk diradiasi.
ü Proses
sterilisasi cepat (hanya dalam hitungan menit) untuk penggunaan berkas
elektron.
ü Tidak
meninggalkan residu.
2
Ada beberapa Standar Internasional
(ISO) yang dapat digunakan untuk acuan standar dalam menentukan dosis
sterilisasi, validasi, verifikasi serta persyaratan-persyaratan lainnya yang
harus ada pada suatu produk yang akan disterilisasikan, antara lain:
Ø ISO 11137 :
Sterillization of Health Care Product-Requirement for Validation and Routine
ControlRadiation Sterillization.
Ø ISO 11737-1
: Sterillization of Medical Devices –Microbiological Methods - Part 1 :
Estimation of popullation of Microorganisme on Product.
Ø ISO 111737-2
: Sterillization of Medical Device –Microbiological Methods- Part 2 : Test of
Sterility Performed in the Validation of a Sterillization Process.
Ø ISO 11737-3
:Sterillization of Medical Devices –Micobiological Methods- Part 3 : Guidance
on Evaluation and Interpretation of Bioburden data.
Ø ISO 13409 :
Sterillization of Health Care Product –Radiation Sterillization –Substantion of
25 kGy as a Sterillization Dose for Small or Infrequent Production Batchs.
Didalam standar internasional di atas dibahas mengenai
bagaimana cara menentukan jumlah kontaminasi awal suatu produk, dosis
verifikasi, cara memvalidasi hingga cara penentuan dosis sterilisasi radiasi
yang baik agar dapat meminimalisirkan jumlah mikroba awal (bioburden). Didalam buku Farmakope Indonesia edisi IV juga
disebutkan beberapa dosis sterilisasi yang digunakan untuk produk kesehatan.
Selain kita membutuhkan pemahaman diatas, diperlukan
juga pengetahuan tentang efek radiasi pada material penyusun produk agar kita
memperoleh tingkat jaminan kualitas yang tinggi dan kerusakan yang sangat
minimal pada produk yang disterilkan.
FASILITAS
BERKAS ELEKTRON
Mesin berkas elektron (MBE) disebut juga dengan
akselerator elektron yang merupakan mesin elektrik yang menggunakan elektron
sebagai partikel yang dipercepat. Jika mesin dihidupkan akan menghasilkan
energi elektron yang tinggi namun jika mesin dimatikan akan tetap aman.
Elektron adalah partikel negatif sehingga mampu untuk diakselerasi dengan
dengan medan listrik. Berdasarkan energi yang dihasilkan, MBE terbagi menjadi 3
yaitu:
1. MBE energi rendah (100 keV sampai 500 keV)
2. MBE energi
sedang (500 keV sampai 5 meV)
3. MBE energi tinggi (5 meV sampai 10 meV)
3
Hingga tahun 2004 Indonesia juga telah memiliki
beberapa MBE antara lain:
|
Jenis MBE
|
Lokasi
|
Aplikasi
|
|
MBE energi rendah
MBE(300
keV-50mA)
MBE(350
keV-20mA)
MBE(350
keV-50mA)
MBE(500
keV-20mA)
|
PATIR-BATAN
PTAPB-BATAN
PT.
Bridgenston Ind.
PT. Gajah
Tunggal
|
Curing of
surface coating.
Modifikasi sifat
permukaan material
Proses
produksi ban
Proses
produksi ban
|
|
MBE energi sedang
MEB(2meV-10mA)
|
PATIR-BATAN
|
Sterilisasi
graf tulang, amnion, hidrogel: pembuatan obat luka, hidrogel; modifikasi
sifat dan proses polimer dll
|
|
MBE energi tinggi
Akselerator
LINAC
|
Beberapa rumah
sakit di Jakarta, Surabaya dan Semarang
|
Untuk terapi
kangker
|
4
KARAKTERISTIK RADIASI
ELEKTRON
Ada beberapa karakteristik dari penggunaan radiasi
elektron anatara lain:
Berkas elektron yang dihasilkan dari akselerator
bersifat monoenergik
Distribusi dosis terabsorpsi lebih seragam dan
terbesar pada bagian dalam dari permukaan materi yang diradiasi.
Memiliki kemampuan penetrasi elektron yang tinggi
sehingga dapat untuk mensterilkan produk dalam kemasan akhir.
Fleksibilitas perlakuan produk dan kecepatan dosis
yang tinggi( sehingga MBE lebih sering pilih untuk sterilisasi dibanding sinar
Gamma)
EFEK RADIASI
PADA MIKROORGANISME
Efek radiasi terhadap mikroorganisme terdiri atas 2
cara yaitu:
1.
Efek
langsung, terjadi
akibat adanya tumbukan (interaksi) langsung energi radiasi atau elektron dengan
organisme. Perubahan sifat Fisika-Kimia yang terjadi akibat radiasi yaitu
terjadi single break (pemutusan
rantai gula Fosfat dari masing-masing stran polinukleotid dari DNA), double
break (pemutusan rantai yang berdekatan pada kedua stran polinukleotid dari
DNA), dan terbentuknya intramolecular crosslink yang disebut dengan base demage.
2.
Efek tidak
langsung, terjadi
melalui pembentukan radikal bebas air sebagai hasil dari radiolisis air dalam
ikroorganisme.pada efek tidak langsung inimelibatkan radikal bebas air sebagai
intermediasi dalam mentrasfer energi radiasi ke molekul biologi.
Ditinjau dari kerusakannya biologi
yang terjadi, sebenarnya tidak ada bedanya apakah kerusakan yang terjadi
disebabkan oleh efek langsung atau efek tidak langsung. Namun demikian kerusakan
radiobiologi kebanyakan terjadi akibat dari efek tidak langsung karena sel-sel
dan jaringan mengandung kurang lebih70-90% air.
5
RESPON
MIKROORGANISME TERHADAP RADIASI
Respon mikroorganisme terhadap
radiasi diukur dari suatu kurva inaktivasi atau dosis/respon. Kurva ini dibuat
dengan cara meradiasi mikroorganisme yang memiliki jumlah awal tertentu pada
beberapa dosis radiasi. Ada 3 bentuk umum dari kurva inaktivasi, yaitu:
1. Kurva
survival eksponensial (eksponential
survival curve). Terdapat hubungan linear antara fraksi yang dapat bertahan
hidup (survive) yang di nyatakan dalam log dan dosis. Beberapa mikroorganisme
yang sensitif terhadap radiasi akan membentuk kurva ini.
2. Kurva survival
berbahu (souldered survival curve). Membentuk
kurva bahu pada dosis yang relatif rendah dan diikuti dengan linear pada dosis
yang semakin tinggi. Kurva ini terbentuk karena adanya perbaikan pada dosis rendah
yang rusak.
3. Kurva
survival konkaf (concaf survival curve). Jenis
kurva ini biasa disebut konkaf dengan ekor resisten. Kurva jenis ini umumnya
terjadi pada populasi mikroba yang heterogen/campuran.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RESPON MIKROORGANISME
TERHADAP RADIASI
Mikroorganisme
yang berbeda jenis akan memberikan respon terhadap radiasi yang berbeda
sehingga akan menghasilkan kurva/dosis yang berbeda pula. Faktor-faktor yang
mempengaruhi respon mikroorganisme tersebut antara lain:
Ø Temperatur,
kondisi yang beku akan meningkatkan resistensi mikroba vegetatif. Suatu
mikrooganisme lebih bersifat sensitif pada lingkungan cair dibandingkan dengan
lingkungan beku.
Ø Oksigen,
radikal bebas dapat beraksi dengan molekul-molekul oksigen dan reaksi tersebut
sangat berarti karena akan menghasilkan radikal-radikal peroksi, yang beberapa
diantaranya dapat menyebabkn pengrusakan secara biologi. Pada umumnya
mikroorganisme lebih sensitif terhadap radiasi karena adanya oksigen.
Ø Air,
mikroorganisme lebih tahan terhadap radiasi jika dalam keadaan kering daripada
adanya air atau kandungan air yang aktif tinggi.
Ø Siklus sel,
kebanyakan mikroorganisme menunjukkan resistensi yang tinggi pada fase
pertumbuhan stasioner daripada pada fase pertumbuhan logaritmik, dan mungkin
ini disebabkan oleh degradasi DNA yang lambat.
Ø Bahan kimia,
komposisi medium dimana mikroba itu berada dapat menyebabkan mikroba
terlindungi (resistensi bertambah) atau menjadi lebih sensitif terhadap
radiasi. Senyawa (alkohol alifatik,tiourea, gliserol,sistein,H2O dan glotation)
yang bersifat melindungi itu bekerja dengan cara menghabiskan oksigen selama
iradiasi. Sebaliknya senyawa nitrat dan nitrit akan menyebabkan mikroba menjadi
sensitif.
6
PRODUK KESEHATAN YANG TELAH
DISTERILKAN DENGAN PROSES RADIASI
Penggunaan
berkas elektron sebagai salah satu cara untuk mensterilkan produk kesehatan
secara luas telah menyebar di negara-negara maju seperti Amerika, Jepang,
German, Australia, Korea dan Inggris karena teknologi tersebut telah terbukti,
aman, dan higienis.
Lalu bagaimana dengan negara kita sendiri,
yakni Indonesia?
Di Indonesia
sendiri sebenarnya telah ada fasilitas sterilisasi radiasi yaitu di
PT.Relion,jakarta. Akan tetapi fasilitasnya masih menggunakan sinar gamma
karena fasilitas sterilisasi dengan berkas elektron belum ada, namun Pemerintah
Indonesia akan mengusahakan agar
fasilitas sterilisasi berkas elektron itu juga ada di Indonesia.
Peralatan
medis yang telah disterilkan dengan radiasi :
|
No.
|
Produk
|
Contoh
|
|
1.
|
Sarung
tangan (gloves)
|
Sarung
tangan bedah, sarung tangan eksperimen, pembungkus alat bedah.
|
|
2.
|
Kateter
|
Balon
kateter, lateks kateter
|
|
3.
|
Baju bedah
(surgical wear)
|
Surgical
gowns, masker operasi, surgical caps
|
|
4.
|
Pengemas
|
Botol
plastik, botol tetes mata, tutup botol kontainer plastik
|
|
5.
|
Consumer
hygiene product
|
Kondom,cotton
buds
|
|
6.
|
Tissue
graft
|
Graf
tulang, amnion, membran, jaringan lunak, tendon
|
|
7.
|
Hidrogel
|
Pembalut
luka hidrogel, lensa kontak
|
7
Sediaan
farmasi yang telah disterilkan dengan radiasi:
|
No.
|
Produk
|
Contoh
|
|
1.
|
Salep
kulit berbasis polietilen glikol
|
Salep
neomisin sulfat, Tetracyclin tropical oitment
|
|
2
|
Bahan baku
obat
|
Betonite
powder, ergot powder,baby powder, herbal mix powder, cosmetic brush, natrium fluoresin,ekstra
kering beladona, eye cleaner solution, skin shooting powder
|
|
3
|
Salep mata
dalam basis parafin
|
Atropine
sulfat, chlorampenicol, tetrasiklin, hidrokortison, neomisin dll
|
|
4.
|
Pengemas
|
Botol
plastik, botol tetes mata, tutup botol kontainer plastik
|
|
5.
|
Preparat
optalmik dalam basis minyak
|
Pitostignin
salisilat, papain, tetrasiklin
|
8
DAFTAR PUSTAKA
http://www.zeus.comSterillization
of plastick
International
standar organization (ISO) 1113, sterillization of Human care Product
–reqiurements for Validation and Routine Control – Radiation Sterillization,
first edition, 1995
Farmakope
Indonesia edisi IV
http://www.ecd.com , product sterillization, why industri uses
radiation?
Pusat
pengembangan Teknologi isotop dan radiasi
9
Tidak ada komentar:
Posting Komentar