Potensi Kombinasi Medan Listrik dan Cahaya Ungu (405 nm) untuk penonaktifan Biofilm Bakteri Pseudomonas aeruginosa

ABSTRAK

Salah satu masalah yang paling marak dalam dunia kesehatan adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Pseudomonas aeruginosa. Bakteri ini umumnya membentuk biofilm pada alat-alat medis. Pada penelitian ini, digunakan medan listrik dan cahaya ungu (405 nm) untuk menonaktifkan biofilm dari bakteri Pseudomonas aeruginosa. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari kuat medan listrik, intensitas cahaya dan waktu paparan terhadap penurunan jumlah bakteri Pseudomonas aeruginosa.

Medan listrik dihasilkan dari power supply tegangan tinggi (10kV) yang disambungkan pada saklar agar menghasilkan medan listrik berpulsa kemudian dihubungkan dengan plat sejajar yang terbuat dari bahan titanium. Lebar pulsa yang digunakan 100µs dengan bentuk pulsa gelombang persegi. Pada penelitian ini cahaya ungu yang digunakan adalah laser diode dengan panjang gelombang 405 nm. Biofilm ditumbuhkan pada kateter steril ukuran 1x1 cm dan diinkubasi selama 6 hari. Biofilm yang sudah menempel pada kateter tersebut kemudian dipapar medan listrik dan cahaya ungu dengan variasi kuat medan listrik 2,5 kV/cm, 3 kV/cm dan 3,5 kV/cm, intensitas cahaya 50 mW/cm2, 150 mW/cm2 dan 250 mW/cm2 dan waktu paparan 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit.

Hasil penelitian menunjukan bahwa dengan pemaparan medan listrik dan cahaya ungu (405 nm) pada bakteri Pseudomonas aeruginos, pada kuat medan listrik 3,5 kV/cm, intensitas cahaya 250 mW/cm2 dan waktu paparan 20 menit dapat menyebabkan penurunan jumlah bakteri sebesar 0,1x108 CFU/ml dan persentase kematian bakteri Pseudomonas aeruginosa tersebut sebesar 99.56%. Maka dapat disimpulkan bahwa ada pengaruh antara kuat medan listrik, intensitas cahaya dan waktu paparan terhadap penonaktifan biofilm bakteri Pseudomonas aeruginosa.

ABSTRACT

One of the most prevalent problems in health is an infectious disease caused by the bacterium Pseudomonas aeruginosa. These bacteria are generally form biofilms on medical devices. In this study, the electric field and violet light (405 nm) was used to disable Pseudomonas aeruginosa biofilm. This study aims to determine the effect of variations in the electric field strength, light intensity and time of exposure towards the reduction in the amount bacteria Pseudomonas aeruginosa.

The electric field was generated from a high-voltage power supply of 10 kV linked with a switch to produce a pulsed electric field. After that it was connected to a plate capacitor which made of titanium. Pulse width of 100 µs was used to form a square wave pulse. In these studies light violet which use to the laser diode with a wavelength (405 nm). Biofilm grew up in a catheter sterile 1x1 cm size for 6 days. The attached biofilm to a catheter then was exposed to the electric field and violet light with variation of the electric field strength of 2,5 kV/cm, 3 kV/cm and 3,5 kV/cm, light violet of 50 mW/cm2, 150 mW/cm2 and 250 mW/cm2 and Exposure to time of 5 minutes, 10 minutes, 15 minutes, and 20 minutes.

The result of the research shows that by exposure to an electric field and violet light (405 nm) on Pseudomonas aeruginosa bacterium and in electricity field 3,5 kV/cm, the intensity of light 250 mW/cm2 and exposuring time 20 minutes can cause a decreased in the amount bacteria of 0,1x108 CFU/ml. And the death percentage of Pseudomonas aeruginosa bacteria is 99.56%. Then it can be concluded that there is influence among electric field, the intensity of light and the exposuring time to deactivation of biofilm in bacterium Pseudomonas aeruginosa.