Studi Mikrobiologi yang digunakan sampai sekarang

1. Mikroskop oleh Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723)

Penemu mikroba pertama adalah Anthony Van Leeuwenhoek (1632-1723). Penemuan ini diawali oleh penemuan mikroskop. Lensa mikroskop buatannya masih sangat terbatas perbesarannya (200-300 kali). Mikroskopnya mempunyai sedikit mempunyai persamaan dengan mikroskop sekarang. Dengan sarana ini dia dapat mengamati mikroorganisme di dalam air hujan, air laut, bahan pengorekan dari sela-sela gigi, campuran yang sedang berfermentasi dan berbagai bahan lainnya, kemudian ia menamai hewan temuan pertamanya ini dengan nama hewan kecil (animalcule).

1.1 Perkembangan Mikroskop Sampai Sekarang

a. Mikroskop Cahaya


Keterbatasan pada mikroskop Leeuwenhoek adalah pada kekuatan lensa cembung yang digunakan. Pada perkembangan selanjutnya ditambahkan pengatur jarak antara kedua lensa untuk mempertajam fokus, cermin atau sumber pencahayaan lain, penadah obyek yang dapat digerakkan dan lain-lain, yang semua ini merupakan dasar dari pengembangan mikroskop modern yang kemudian disebut mikroskop cahaya Light Microscope (LM). LM modern mampu memberikan pembesaran (magnifikasi) sampai 1.000 kali dan memungkinkan mata manusia dapat membedakan dua buah obyek yang berjarak satu sama lain sekitar 0,0002 mm (disebut daya resolusi 0,0002 mm). Seperti diketahui mata manusia yang sehat disebut-sebut mempunyai daya resolusi 0,2 mm. Pada pengembangan selanjutnya diketahui bahwa kemampuan lensa cembung untuk memberikan resolusi tinggi sudah sampai pada batasnya, meskipun kualitas dan jumlah lensanya telah ditingkatkan.

b. Mikroskop Elektron


Mikroskop electron mampu pembesaran objek sampai 2 juta kali, yang menggunakan elektro statik dan elektro magnetik untuk mengontrol pencahayaan dan tampilan gambar serta memiliki kemampuan pembesaran objek serta resolusi yang jauh lebih bagus daripada mikroskop cahaya. Mikroskop elektron ini menggunakan jauh lebih banyak energi dan radiasi elektromagnetik yang lebih pendek dibandingkan mikroskop cahaya. Dengan mikroskop elektron yang mempunyai perbesaran lebih dari 10.000x, kita dapat melihat objek mikroskop dengan lebih detail. Perkembangan mikroskop ini mendorong berbagai penemuan di bidang biologi, seperti penemuan sel, bakteri, dan partikel mikroskopis yang akan dipelajari berikut yaitu virus. Penemuan virus melalui perjalanan panjang dan melibatkan penelitian dari banyak ilmuwan.

c. Mikroskop Elektron Mode Scanning

1. Transmission Electron Microscopy (TEM)

Dikembangkan pertama kali oleh Ernst Ruska dan Max Knoll, 2 peneliti dari Jerman pada tahun 1932. Sebagaimana namanya, TEM bekerja dengan prinsip menembakkan elektron ke lapisan tipis sampel, yang selanjutnya informasi tentang komposisi struktur dalam sample tersebut dapat terdeteksi dari analisis sifat tumbukan, pantulan maupun fase sinar elektron yang menembus lapisan tipis tersebut. Dari sifat pantulan sinar elektron tersebut juga bisa diketahui struktur kristal maupun arah dari struktur kristal tersebut. Bahkan dari analisa lebih detail, bisa diketahui deretan struktur atom dan ada tidaknya cacat (defect) pada struktur tersebut. Hanya perlu diketahui, untuk observasi TEM ini, sample perlu ditipiskan sampai ketebalan lebih tipis dari 100 nanometer. Dan ini bukanlah pekerjaan yang mudah, perlu keahlian dan alat secara khusus. Obyek yang tidak bisa ditipiskan sampai order tersebut sulit diproses oleh TEM ini. Dalam pembuatan divais elektronika, TEM sering digunakan untuk mengamati penampang/irisan divais, berikut sifat kristal yang ada pada divais tersebut. Dalam kondisi lain, TEM juga digunakan untuk mengamati irisan permukaan dari sebuah divais.

2. Scanning Electron Microscopy (SEM)




Keterangan: 1. Scanning Electron Microscopy (SEM)

2. Scanning probe microscopy (SPM)

3. Scanning tunneling microscope (STM)

4. atomic force microscope (AFM)

5. Scanning near-field optical microscope (SNOM)

SEM bekerja berdasarkan prinsip scan sinar elektron pada permukaan sampel, yang selanjutnya informasi yang didapatkan diubah menjadi gambar. Imajinasi mudahnya gambar yang didapat mirip sebagaimana gambar pada televisi. Demikian, SEM mempunyai resolusi tinggi dan familiar untuk mengamati obyek benda berukuran nano meter. Meskipun demikian, resolusi tinggi tersebut didapatkan untuk scan dalam arah horizontal, sedangkan scan secara vertikal (tinggi rendahnya struktur) resolusinya rendah. Ini merupakan kelemahan SEM yang belum diketahui pemecahannya. Namun demikian, sejak sekitar tahun 1970-an, telah dikembangkan mikroskop baru yang mempunyai resolusi tinggi baik secara horizontal maupun secara vertikal, yang dikenal dengan “scanning probe microscopy (SPM)”. SPM mempunyai prinsip kerja yang berbeda dari SEM maupun TEM dan merupakan generasi baru dari tipe mikroskop scan. Mikroskop yang sekarang dikenal mempunyai tipe ini adalah scanning tunneling microscope (STM), atomic force microscope (AFM) dan scanning near-field optical microscope (SNOM). Mikroskop tipe ini banyak digunakan dalam riset teknologi nano ”

3. Mikroskop dan Teknologi Nano

Sejak sekitar tahun 1970-an, telah dikembangkan mikroskop baru yang mempunyai resolusi tinggi baik secara horizontal maupun secara vertikal, yang dikenal dengan “scanning probe microscopy (SPM)”. SPM mempunyai prinsip kerja yang berbeda dari SEM maupun TEM dan merupakan generasi baru dari tipe mikroskop scan. Mikroskop yang sekarang dikenal mempunyai tipe ini adalah scanning tunneling microscope (STM), atomic force microscope (AFM) dan scanning near-field optical microscope (SNOM).

Sampai hari ini telah berhasil dikembangkan mikroskop dengan teknologi nano. Yaitu teknologi yang berbasis pada struktur benda berukuran nano meter. Satu nano meter = sepermilyar meter). Tentu yang dimaksud di sini bukanlah mikroskop biasa, tetapi mikroskop yang mempunyai tingkat ketelitian (resolusi) tinggi untuk melihat struktur berukuran nano meter.

Peran Mikroskop Pada Masa Sekarang

a.    Untuk mempelajari patogen-patogen dari mikroba, serta kajian-kajian mengenai Imunologi seperti vaksinasi untuk berbagai macam penyakit, contohnya Louis Pasteur yang mengembangkan vaksin untuk penyakit kolera ayam, antraks, dan rabies.

b.   Sebagai alat untuk mendeteksi mikroba yang di gunakan dalam  penelitian-penelitian masa kini seperti dalam bidang genetika, biokimia, dan biologi molekuler.

c.    Untuk mengidentifikasi munculnya berbagai jenis penyakit baru yang disebabkan oleh mikroorganisme.

d.   Untuk meneliti banyak mikroorganisme yang belum dapat diidentifikasi sebelumnya.

e.      Untuk menghitung jumlah bakteri dalam susu yaitu cara perhitungan langsung.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: