Universitas Airlangga Official Website

Aktivasi Ozon dengan PDI Laser untuk Mereduksi Biofilm Bakteri

Ilustrasi oleh Flickr

Penyakit infeksi merupakan salah satu penyakit yang menjadi perhatian, khususnya di negara berkembang. Bakteri gram positif aerob patogen yang umum menyebabkan infeksi adalah Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus, sedangkan bakteri gram negatif adalah Enterobacter sp, Citrobacter sp, Pseudomonas aeruginosa belakangan ini sering sebagai penyebab infeksi nosokomial pada manusia. Infeksi nosokomial adalah infeksi yang dapat diamati sesudah 72 jam perawatan pada pasien rawat inap dan bisa juga pada pasien yang dirawat lebih lama dari masa inkubasi suatu penyakit. Pseudomonas aeruginosa juga sering ditemukan pada otitis eksterna ringan pada perenang. Bakteri ini dapat menyebabkan maligna pada penderita diabetes, infeksi mata yang dapat mengakibatkan kerusakan mata, pembedahan pada bayi yang lemah. Obat yang umum digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah antibiotik. Berdasarkan penelitian terdapat beberapa antibiotik yang resisten terhadap bakteri Pseudomonas aeruginosa seperti ampisilin dengan sensitivitas sebesar 4%, septran sebesar 9,2%, augmentin sebesar 9,6% dan lomefloxacin 25,8%. Namun masih ada beberapa antibiotika yang memiliki sensitivitas yang besar terhadap pseudomonas aeruginosa seperti piperasilin sebesar 55,8% dan sefotaksim sebesar 52,8%. Bakteri yang telah resisten terhadap antibiotic akan sulit untuk diobati.

Photodinamic Inactivation (PDI) merupakan suatu metode yang digunakan untuk inaktivasi mikroba dengan penyinaran foton cahaya. Terdapat 3 faktor utama yang berperan untuk keberhasilan PDI, yakni cahaya sebagai penginisiasi terjadinya proses reaksi kimia, fotosensitiser sebagai molekul penyerap cahaya, dan oksigen sebagai molekul pengaksorbsi energi cahaya yang menghasilkan radikal oksigen spesies (ROS) yang bersifat reaktif terhadap sistem biologis seperti sel.

Ozon (O3) dengan nama trioksigen merupakan oksidan yang kuat dan berpotensi sebagai bahan desinfektan yang mampu membunuh mikroorganisme patogen seperti bakteri, virus dan jamur. Ozon adalah oksidator kuat dengan potensial oksidasi 2,07 volt dan dapat menghasilkan radikal hidroksida dengan potensial oksidasi 2,7 volt. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ozon dengan konsentrasi yang rendah (kurang dari 0,5 mg/liter) mampu membunuh mikroorganisme dalam air. Pada konsentrasi ozon sebesar 0,02 mg/liter dapat membunuh mikroorganisme Eschericia coli dan Streptococcus facealis dalam air.

Ozon terdiri dari tiga oksigen juga dapat berperan sebagai aktivator untuk meningkatkan efektivitas PDI dalam mereduksi biofilm bakteri. Ozon juga mampu memberikan reaksi kontinyu sehingga menghasilkan oksigen reaktif dengan memproduksi H2O2. Pada biofilm, mekanisme kematian bakteri terjadi karena terganggunya komponen penyusun peptidoglikan pada biofilm bakteri, merusak lapisan membrane bakteri, sehingga pertukaran ion tidak terkendali dan menyebabkan kematian sel bakteri tersebut. Metode PDI dengan laser diode 403 nm 4,99 J/cm2 mampu merereduksi biofilm bakteri 57,80%. Kombinasi ozon 0,008 mg/L dan laser dioda 403 nm 4,99 J/cm2 meredukdi biofilm 78,74%. Jadi kombinasi ozon dengan PDI laser dioda efektif dalam mereduksi biofilm bakteri Pseudomonas aeruginosa.

Penulis : Suryani Dyah Astuti

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di: https://medic.upm.edu.my/upload/dokumen/202104291510112020_0902_08.pdf