Bio Teknologi, Industrialisasi

Gen Sel Telur Ikan Zebra sebagai Bahan Obat Kanker dan Sakit Jantung

ShareGen sel telur ikan zebra sebagai bahan obat kanker dan sakit jantung merupakan hasil yang menakjubkan. Betina dewasa ikan Zebra bertelur ratusan...

Written by Marinus L Toruan · 2 min read >

Gen sel telur ikan zebra sebagai bahan obat kanker dan sakit jantung merupakan hasil yang menakjubkan. Betina dewasa ikan Zebra bertelur ratusan tiap minggu. Telur-telur tampak transparan.

Telur ikan Zebra yang dibuahi dengan dua sel. Gen sel telur ikan zebra sebagai bahan obat kanker dan sakit jantung  (Foto/©: Stefan Scholz/Helmholtz Pusat Penelitian Lingkungan-UFZ)

Apa manfaat ikan Zebra bagi manusia? Tim peneliti menjelaskan ikan Zebra telah lama diketahui oleh para peneliti  di bidang organisme yang populer dengan sel dan biologi molekuler.

Makhluk kecil berukuran enam sentimeter ini berkembang di luar rahim betina  dan telurnya tampak transparan. Tim peneliti sangat takjup terhadap ikan Zebra yang telurnya tampak transparans.

Tim peneliti pun leluasa mengamati sel dan organ di bawah mikroskop dengan bantuan cahaya yang mulai tahap larva dan tidak merusak embrio.

Seekor Zebra betina dewasa yang subur akan menelurkan rarusan butir setiap minggu. Telur-telur itulah  yang tepat sebagai bahan penelitian gen yang dijadikan sebagai bahan obat—melalui peneltian dan uji soba di laboratorium.

Tim peneliti menghasilkan obat yang dapat digunakan untuk mengobati kanker toksikologi dan penyakit jantung. Ikan Zebra memiliki gen 70 persen–sebanding dengan gen manusia—termasuk sistem organ penting yang kondisinya  ideal untuk penelitian biomedis.

Bagaimana tim menganalisis temuan mereka? Persiapan sampel dilakukan cukup sulit. Tim harus memeriksanya secara individual yang dilakukan oleh spesialis tentang status pembuahan sel, diklasifikasikan secara mikroskopis,  dan kemudian ditempatkan di piring mikrotiter.

Untuk mengisi pelat mikrotiter 96—membutuhkan pekerja laboratorium yang terlatih dengan waktu  12 menit. Tingkat kesalahan dapat meningkat karena aktivitas yang monoton.

Para peneliti ingin mempercepat proses pekerjaan  dengan membuat sebuah solusi otomatis yang baru—diharapkan dapat mengklasifikasikan tiga telur ikan per detik—sekali meneliti.

Telur yang dibuahi diurutkan ke dalam piring mikrotiter 96 selama waktu kurang dari dua menit. Hal itu bertujuan untuk menetapkan metode analisis dengan hasil tinggi dan diintegrasikan ke dalam sistem yang sepenuhnya otomatis untuk lebih meningkatkan hasil sampel.

“Dengan teknologi, kami membebaskan pekerja laboratorium dari persiapan sampel, dan menghilangkan hambatan dalam rantai proses, menurunkan biaya personil, dan tentu mempercepat penelitian untuk menghasilkan obat,” tutur Bastian Standfest, ilmuwan grup Teknologi dan Pengembangan Perangkat  Departemen Otomasi Laboratorium dan Teknologi Bioproduksi  Fraunhofer IPA.

Bersama dengan kelompok Martin Thoma dan rekanlainnnya,  Xi Chen dan Sascha Getto dari departemen Pengolahan Citra dan Sinyal,  tipm Bastian Standfest mengembangkan alat penyortir telur ikan yang secara otomatis menyediakan hasil berupa prototipe.

Telur ikan yang dibuahi dan tidak dibuahi disedot dengan wadah berventilasi dengan alat yang berputar dan didistribusikan ke dalam cairan pentransfer—kemudian disalurkan dengan fluida yang dipisahkan di lokasi itu.

Sensor optik memeriksa apakah operasi berhasil. Kemudian sistem kamera mendeteksi kondisi pembuahan dengan menggunakan algoritma secara mendalam untuk mengidentifikasi tahapan sel yang berbeda.

“Kami melatih algoritme ini melalui database gambar telur ikan yang menyimpan banyak rahasia. Teknologi  mendefinisikan berbagai karakteristik tahap sel dan kemudian menjelaskan apakah telur dibuahi atau tidak,” jelas Steadfast.

Telur yang dibuahi diendapkan oleh lonjakan tekanan dari fluidic chip ke piring mikrotiter. Tes pertama dilakukan untuk mengetahui tingkat positif atau palsu yakni telur yang tidak dibuahi yang kemudian diklasifikasikan: subur hanya 0,2 persen dari tiap percobaan.  

Tim peneliti berasumsi bahwa alat dapat menyortir beberapa ribu telur setiap jam. Tim peneliti bekerja dengan memaksimalkan kecepatan proses, dan algoritma—juga dioptimalkan.

“Karena umpan balik konstan dari gambar yang baru diperoleh, kami secara bertahap meningkatkan penelitian ini yang bertujuan untuk mengembangkan sistem belajar secara mandiri,” tambah Standfest.

“Ini juga dapat disesuaikan dengan proses pemilahan makroskopik lainnya, seperti pemisahan otomatis dan klasifikasi organisme lain.”

Struktur berfungsi sebagai aplikasi pertama untuk sistem cerdas dan belajar mandiri. Teknologi platform ini berguna sebagai pengantar sistem bio secara cerdas dan dapat diadaptasikan pada masa depan di area aplikasi yang berbeda.

Selain itu, proyek semacam itu mendukung transformasi biologis atau antarmuka umum antara biologi dan teknologi—mengetahui apakah gen sel telur ikan zebra sebagai bahan obat kanker dan sakit jantung.                                                    

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *