Potensi Medan Listrik untuk penonaktifan Biofilm dari Bakteri Pseudomonas aeruginosa

ABSTRAK

yang disebabkan oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa. Bakteri ini umumnya melekat dan membentuk biofilm pada alat-alat medis. Pada penelitian ini, digunakan medan listrik untuk menonaktifkan biofilm dari bakteri Pseudomonas aeruginosa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari variasi kuat medan listrik dan waktu paparan terhadap penurunan jumlah bakteri Pseudomonas aeruginosa.

Medan listrik dihasilkan dari power supply tegangan tinggi sebesar 10 kV yang dihubungkan dengan plat kapasitor sejajar yang terbuat dari bahan titanium. Kemudian dihubungkan dengan saklar agar menghasilkan medan listrik berpulsa. Lebar pulsa yang digunakan 100 µs dengan bentuk pulsanya gelombang persegi. Bakteri yang akan dipapari medan listrik diletakkan diantara kedua plat kapasitor sejajar. Penumbuhan bakteri Pseudomonas aeruginosa dilakukan pada media NA miring selama 24 jam. Kemudian ditumbuhkan pada media NB dan dimasukkan kateter steril ukuran 1x1 cm selama 6 hari. Biofilm yang sudah menempel pada kateter tersebut kemudian dipapari medan listrik dengan variasi kuat medan listrik yaitu 2,5 kV/cm, 2,75 kV/cm, 3 kV/cm, 3,25 kV/cm, dan 3,5 kV/cm serta dengan variasi waktu paparan yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, dan 25 menit. Setelah dipapari, bakteri divorteks dengan NaCl 0,9% kemudian diencerkan dengan aquades untuk dihitung jumlah koloninya.

Uji statistik Annova menunjukkan bahwa kuat medan listrik dan waktu paparan berpengaruh nyata dalam mengurangi jumlah bakteri dengan nilai signifikan masing-masing variabel sebesar 0,000. Pada kuat medan listrik 2,5 kV/cm dalam waktu 5 menit jumlah mikroba yang hidup sebanyak 8,41.1010 CFU/ml, dalam waktu 10 menit jumlahnya menjadi 6,35.1010 CFU/ml, waktu 15 menit jumlahnya 3,67.1010 CFU/ml, waktu 20 menit jumlahnya 3,59.1010 CFU/ml dan dalam waktu 25 menit jumlahnya 3,52.1010 CFU/ml. Untuk kuat medan listrik 3,5 kV/cm dalam waktu 5 menit jumlah mikroba yang hidup yaitu 0,96.1010 CFU/ml, dalam waktu 10 menit jumlahnya menjadi 0,159.1010 CFU/ml, waktu 15 menit jumlahnya 0,0787.1010 CFU/ml, waktu 20 menit jumlahnya 0,0155.1010 CFU/ml, dan dalam waktu 25 menit jumlahnya 0,0097.1010 CFU/ml. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi kuat medan listrik dan semakin lama waktu paparan maka jumlah bakteri yang hidup akan semakin berkurang.

ABSTRACT

One of the most prevalent problems in health is an infectious disease caused by the bacterium Pseudomonas aeruginosa. These bacteria are generally attached to and form biofilms on medical devices. In this study, the electric field is used to disable the biofilms of Pseudomonas aeruginosa. This study aims to determine the effect of variations in the electric field strength and time of exposure to the reduction in the amount bacteria Pseudomonas aeruginosa.

The electric field is generated from a high-voltage power supply of 10 kV which is connected to a parallel plate capacitor is made of titanium. Then linked with a switch to produce a pulsed electric field. Pulse width of 100 µs is used to form a square wave pulse. Bacteria are exposed to an electric field is placed between two parallel plate capacitors. Growth of Pseudomonas aeruginosa performed on NA media slant for 24 hours. Then grown on NB medium and sterile catheter inserted 1x1 cm size for 6 days. Biofilms are already attached to the catheter and then are exposed to the electric field variation of the electric field strength of 2,5 kV/cm, 2,75 kV/cm, 3 kV/cm, 3,25 kV/cm, and 3,5 kV/cm as well as the variation of the exposure time is 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, 20 minutes, and 25 minutes. Once exposed, the bacteria divorteks with 0.9% NaCl and then diluted with distilled water to count the number of colonies.

Annova statistical test shows that the electric field strength and exposure time significantly reducing the number of bacteria with a significant value of each variable of 0.000. In the electric field strength 2,5 kV/cm in 5 minutes total number of microbes that live 8,41.1010 CFU/ml, within 10 minutes total to 6,35.1010 CFU/ml, within 15 minutes the amount 3,67.1010 CFU/ml, 20 minutes the amount of time 3,59.1010 CFU/ml and within 25 minutes the amount 3,52.1010 CFU/ml. For the electric field strength 3,5 kV/cm within 5 minutes the number of microbes that live 0,96.1010 CFU/ml, within 10 minutes total to 0,159.1010 CFU/ml, within 15 minutes the amount 0,0787.1010 CFU/ml, a 20 minute amount 0,0155.1010 CFU/ml, and within 25 minutes the amount 0,0097.1010 CFU/ml. This shows that the higher the electric field strength and the longer the exposure time, the number of bacteria living on the wane.