Inkubator CO2 untuk Penyimpanan Stem Cell
Tahukah Anda apa tipe alat inkubator yang tepat untuk aplikasi stem cell (sel punca)? Penggunaan inkubator CO2 merupakan metode yang tepat dan dapat mengoptimalkan saat menginkubasi stem cell. Hal ini dikarenakan inkubator CO2 dapat memenuhi kebutuhan yang diperlukan dalam memenuhi kebutuhan lingkungan inkubasi stem cell seperti pengaturan suhu yang memenuhi suhu inkubasi stem cell, humidity (kelembaban), supply karbon dioksida (CO2) dan supply oksigen (O2). Selain penggunaanya di rumah sakit untuk pengobatan dengan menggunakan stem cell, inkubator CO2 juga dapat digunakan untuk aplikasi lainnya di laboratorium-laboratorium institusi pemerintah dan swasta ataupun laboratorium komersial pengujian untuk aplikasi biosynthesis, kultur sel dan fertilisasi in-vitro.
Stem cell (Sel Punca)
Stem cells sekarang ini dan ke depannya merupakan suatu kemajuan ilmu yang sangat menakjubkan di bidang bioteknologi dan kedokteran medis. Stem cell mempunyai potensi yang sangat luar biasa dan memberikan harapan yang sangat meyakinkan bagi penderita dengan tingkatan “tiada harapan” untuk kesembuhan terutama pada kasus penyakit degeneratif yang menyebabkan kerusakan pada organ, seperti Alzheimer, stroke, Parkinson, diabetes melitus, HIV, maupun infark miokard dan malnutrisi berat yang berakibat pada gangguan reproduksi seperti testis failure ataupun ovary failure. Berdasarkan eksistensinya, stem cells telah menjadi trending dan topik utama pembicaraan banyak researcher dan scientist, ahli di bidang medis bahkan orang awam di seluruh penjuru dunia, dikarenakan stem cell sangat dipercaya menjadi solusi bagi penyembuhan dari berbagai penyakit degeneratif. Penyebab penyakit degeneratif telah diketahui berakibat pada kerusakan sel sebagai penyusun jaringan atau organ, yang berakibat tidak lagi berfungsi jaringan atau organ tersebut sesuai dengan kebutuhan tubuh. Kerusakan sel pada penderita penyakit degeneratif adalah bersifat irreversible, hal ini menyebabkan obat-obatan yang tersedia pada saat ini hanya dapat memperlambat atau mencegah terjadinya kerusakan yang lebih meluas yang tidak dapat diperbaiki lagi.
Stem cell menyingkap mata dunia dan mampu mengubah konsep-konsep pengobatan di bidang kedokteran medis pada saat ini dan juga pada masa-masa yang akan datang berupa transplantasi sel. Stem cell, dalam Bahasa Indonesia, dikenal dalam beberapa istilah seperti sel punca, sel induk atau sel batang, namun istilah sel punca lebih familiar dan umum dipergunakan. Stem cell atau sel punca yang berarti merupakan awal sel adalah sel yang mengawali pertumbuhan seluruh sel lain penyusun keseluruhan jaringan tubuh organisme, baik manusia, hewan, mupun tumbuhan. Stem cell merupakan suatu bahan (sel awal) yang bersumber dari tubuh dan harus diketahui dan dipahami oleh berbagai lapisan masyarakat yang berkecimpung dan terkait pada dunia kesehatan dan kedokteran, baik yang berhubungan dengan dunia riset, pengobatan, pemerintahan, maupun industri.
Ada beberapa spesifikasi dari stem cell yang pertama adalah kemampuannya dalam melanjutkan proliferasi dan dapat disimpan sebagai sel yang tetap available untuk dapat digunakan pada beberapa waktu yang akan dating apabila sewaktu waktu dibutuhkan. Spesifikasi kedua berupa kemampuan merespons signal dengan tepat sehingga dapat berdiferensiasi menjadi satu atau lebih tipe sel-sel yang dibutuhkan. Karakteristik yang spesifik dari stem cell di antaranya adalah belum mengalami diferensiasi (undifferentiated) dan mampu memperbanyak diri sendiri (self renewal) serta dapat berdiferensiasi menjadi lebih dari satu jenis sel (multipotent/pluripotent). Stem cell adalah merupakan sel yang belum memiliki bentuk ataupun fungsi yang spesifik layaknya seperti sel lainnya pada organ tubuh. Sel β pankreas, sel neuron, dan sel cardiomicyte atau otot jantung adalah jenis-jenis sel tubuh yang telah memiliki bentuk serta fungsi yang sudah spesifik. Sel-sel tersebut bekerja secara jelas dalam menjalankan fungsi dari organ yang dibentuknya. Sel β pankreas terdapat dalam jaringan pulau Langerhans pada pankreas yang berfungsi memproduksi hormon insulin, sel neuron dari otak juga telah memiliki bentuk yang memungkinkan untuk menghantarkan impuls-impuls saraf, sedangkan otot sel jantung mempunyai bentuk yang mendukung fungsinya untuk berdenyut. Stem cell berbeda dengan ketiganya, yaitu sel yang belum memiliki fungsi secara khusus, seperti halnya sel neuron yang berfungsi menghantarkan impuls, sel β pankreas yang menghasilkan hormon dan sel otot jantung yang berdenyut ataupun fungsi lainnya. Berdasarkan bukti hasil penelitian secara ilmiah, telah menunjukkan bahwa populasi stem cell dalam suatu jaringan yang mature sebagai sumber stem cell menunjukkan suatu populasi sel yang bersifat dormant, bersifat inactive, dan baru berfungsi dalam waktu dan kondisi tertentu, misalnya karena terjadinya defect.
Tipe atau jenis stem cell yang dihasilkan oleh tubuh dibedakan berdasarkan tingkat kematangan dari jaringan penyusunnya. Berdasarkan Tingkat kematangan jaringan penyusunnya, stem cell terbagi menjadi dua jenis, yaitu stem cell dewasa atau disebut adult stem cell (ASC) dan stem cell embryonal atau disebut embryonic stem cell (ESC).
Terdapat beberapa variasi dari stem cell telah diisolasi dan diidentifikasi baik secara in vivo maupun in vitro. Klasifikasi stem cell dapat dibagi menjadi 4 tipe berdasar sumber originalitas dari mana stem cell tersebut berasal, yaitu stem cell yang berasal dari embrio, stem cell yang berasal dari fetal, stem cell yang berasal dari infant, dan stem cell yang berasal dari adult. Masing-masing tipe stem cell dapat diklasifikasikan berdasar originalitas sumber dari stem cell. Salah satu contoh yaitu Kultur MSCs Derived Bone Marrow. Sel yang terdapat di dalam bone marrow terdiri atas bermacam-macam jenis stem cell, dari sumber ini dapat dikultur menjadi beberapa sel salah satunya seperti sel mesenchymal. Sel setelah diisolasi selanjutnya dikultur menggunakan ficol histopaque 0,177 (Sigma). Pada beberapa penelitian, kultur sel menggunakan growth medium seperti α-modified essential medium (α-MEM) (Sigma) dengan penambahan fetal bovine serum 20% (Biowest), penicillin dan streptomycin (Sigma), serta amphotericyne (Sigma). Selanjutnya sel-sel dicuci terlebih dahulu sebelum ditumbuhkan yaitu pada 24 jam masa inkubasi pada inkubator dengan suhu 37° C dan 5% CO2.
Inkubator CO2
Salah satu cara untuk mengoptimalkan terapi stem cell dan pengobatan regeneratif yaitu diperlukan inkubator yang sesuai untuk membudidayakan dan menyimpan stem cell. Inkubator yang diperlukan yaitu inkubator yang bukan hanya membutuhkan temperatur atau suhu yang sesuai dan konstan selama waktu inkubasi namun juga dapat meng-supply, dapat mengatur humidity (kelembaban) karbon dioksida (CO2) dan oksigen (O2) yaitu inkubator CO2.
Inkubator CO2 yang digunakan untuk budidaya sel juga sebaiknya memiliki beberapa ukuran guna user dapat memenuhi kebutuhan sel yang dibudidaya. Inkubator CO2 yang digunakan juga sebaiknya mudah untuk digunakan atau dioperasikan oleh user dan memiliki display yang mudah dimengerti dan dibaca untuk melakukan pengontrolan. Inkubator CO2 yang digunakan sebaiknya berbahan stainless steel yang berkualitas dan mudah dibersihkan. Selain itu, inkubator CO2 yang digunakan sebaiknya memiliki double door agar menghindari kontak langsung media kultur dengan lingkungan luar ketika dipantau. Inkubator yang digunakan juga perlu dipastikan bahwa dapat meng-supply gas CO2 dan O2 yang dapat disalurkan langsung ke sampel di yang berada di dalam inkubator.
Inkubator CO2 yang digunakan sebaiknya memiliki range kontrol supply CO2 dan O2 yang luas dan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan user, misalnya dapat diatur dari 0-20% CO2 atau 1-20% O2. Kebutuhan lainnya yaitu temperatur atau suhu sebaiknya dapat memenuhi kebutuhan untuk inkubasi stem cell misalnya dapat diatur dari suhu 18-50°C. Selain temperatur, humidity (kelembaban) juga dapat dipenuhi dengan penggunaan inkubator CO2 misalnya dapat diatur humidity (kelembaban) dari range 40-97% relative humidity (rh). Ataupun jika parameter humidity tidak dibutuhkan, maka parameter ini dapat dinonaktifkan pada inkubator.
Dalam memaksimalkan pengontrolan, sebaiknya inkubator CO2 yang digunakan juga memiliki alarm visual dan akustik dalam mengontrol supply CO2 dan O2 juga humidity apabila melebihi pengaturan yang diinginkan. Dan baiknya inkubator CO2 yang digunakan memiliki program sterilisasi pada inkubator, hal ini guna memudahkan user dalam melakukan sterilisasi inkubator. misalnya terdapat program sterilisasi pada suhu 180°C selama 2 jam (60 menit).
Adapun contoh inkubator CO2 yang tepat untuk digunakan dalam melakukan budidaya stem cell dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.
Gambar 1. Inkubator CO2
Dengan memerhatikan kebutuhan parameter yang harus dipenuhi dalam penyimpanan stem cell, inkubator CO2 yang digunakan diharapkan dapat membudidayakan dan menyimpan stem cell diharapkan dapat mengoptimalkan pertumbuhan stem cell yang disimpan.
Referensi:
Budidharmaja, Eko. 2020. Stem Cell: Jenis, Manfaat, Terapi, Transplantasi, dll. Doktersehat.com. https://medikanews.com/terapi-stem-cell-dan-keberadaannya-di-indonesia/. Diakses pada 11 Agustus 2023 Pukul 2.48 pm WIB.
Putri, Indri L. 2021. Rekayasa Tulang Alveolar dengan Kombinasi Sel Punca Adiposa dan Cangkok Tulang. Airlangga University Press.
Saputra, Virgi. 2006. Dasar-dasar Stem Cell dan Potensi Aplikasinya dalam Ilmu Kedokteran. Cermin Dunia Kedokteran No. 153.