Farmakologi dan Alat Laboratoriumnya Yang Perlu Kamu Tahu

Farmakologi adalah cabang ilmu yang mempelajari obat dan interaksinya dengan sistem biologi. Umumnya farmakologi berhubungan langsung dengan hewan uji, seperti tikus dan mencit. Beberapa alat laboratorium yang digunakan dalam bidang farmakologi seperti plethysmometer, metabolic cage, analgesy meter berasal dari brand Ugo Basile. Mari kita bahas tentang farmakologi, hewan uji dan alat laboratorium farmakologi yang digunakan.

Apa Itu Farmakologi

Farmakologi adalah Istilah yang berasal dari bahasa Yunani yaitu Farmakos yang memiliki arti obat dan Logos yang artinya ilmu. Jadi secara harfiah, farmakologi dapat ditafsirkan sebagai suatu ilmu yang mempelajari obat dan cara kerjanya pada sistem biologis. Pengertian farmakologi tersebut penulis ambil dari sumber wikipedia

Dalam hubungannya dengan dunia obat, tentu ketika membuat formulasi obat perlu dilakukan serangkaian pengujian hingga obat dinyakatan sesuai dan bisa dipasarkan. Jika saat formulasi obat di uji cobakan pada manusia langsung tentu akan berbahaya (alasan etika dan keamanan). Maka dari itu digunakanlah hewan uji sebagai hewan percobaan.

Hewan uji tersebut memainkan peran krusial sebagai “model” untuk memprediksi bagaimana sebuah obat bekerja pada manusia sebelum obat tersebut diizinkan untuk diuji secara klinis.

Alasan mengapa perlu menggunakan hewan uji diantaranya :

1. Uji Toksisitas – Untuk mengetahui apakah suatu zat kimia beracun atau memiliki efek samping berbahaya.
2. Uji Efikasi – Dilakukan untuk melihat apakah obat tersebut benar-benar memberikan efek penyembuhan yang diinginkan.
3. Farmakokinetik – Dilakukan untuk mempelajari bagaimana tubuh menyerap, menyebarkan, memetabolisme, dan mengeluarkan obat. Sering juga disingkat ADME dengan kepanjangan Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion.

Hewan Uji dalam Farmakologi

Dalam hubungannya dengan farmakologi terdapat hewan-hewan yang cukup sering dijadikan sebagai hewan uji. Hewan tersebut diantaranya :

Tikus dan Mencit

Alasan utama tikus dan mencit dipilih sebagai hewan uji adalah memiliki kesamaan genetik yang sama seperti manusia. Pada kasus-kasus tertentu bahkan tikus dikondisikan memiliki penyakit seperti manusia, seperti obesitas, diabetes dan alzaimer. Penggunaan tikus sebagai hewan uji memiliki tantangan tersendiri karena memang termasuk binatang pengerat. Jika ada anda berencana kuliah dan berhubungan dengan studi farmakologi, maka keterampilan memegang tikus/mencit perlu dikuasai.

Kelinci

Hewan yang satu ini memang lucu dan identik dengan warna bulu putih bersih. Namun siapa sangka, ternyata kelinci sering juga digunakan sebagai hewan uji. Selain karena jinak dan mudah dikendalikan, ternyata beberapa uji yang sering dilakukan dengan kelinci seperti uji iritasi mata, produksi antibody dan uji pirogenitas.

Marmut

Hewan uji selanjutnya adalah marmut atau dikenal juga Guinea Pig. Memiliki ukuran yang lebih kecil dari kelinci dan lebih besar dari pada hamster. Sistem pernafasan yang spesial pada hewan marmut biasa digunakan dalam hubungannya dengan obat asma. Beberapa studi menyebutkan bahwa marmut memiliki sistem kekebalan tubuh yang mirip manusia. Diantara pembaca apa ada yang sudah pernah menggunakan marmut sebagai hewan uji?

Ikan Zebra

Setelah tikus, mencit, kelinci dan marmut, hewan selanjutnya adalah ikan zebra, atau sering disebut zebra fish. Ikan ini ketika masih dalam tahap embrio memiliki warna yang transparan sehinga pengamatan organ dapat dengan mudah dilakukan. Ikan zebra sebagai hewan uji memiliki kesamaan secara genetika kurang lebih 70% dengan manusia. Oh ya, jika ikan zebra ketika kecil berwarna transparan, apa mungkin dilakukan rekayasa genetika sedemikian rupa hingga berwarna warna seperti ikan glow fish yang selama ini kita sering dengar.

Hewan lainnya

Beberapa hewan uji lainnya yang penulis sering dengar digunakan sebagai hewan uji adalah monyet ekor panjang dan babi. Namun secara langsung menggunakannya sebagai hewan uji penulis belum pernah melakukannya.

Pengujian Farmakologi

Sebuah alasan mengapa obat diujikan terlebih dahulu pada hewan adalah untuk memastikannya aman dan tepat guna. Sayangnya hewan uji tersebut tidak bisa berbicara, sehingga tidak bisa mengkomunikasikan bagaimana hasil dari pengujian tersebut. Namun ada alat laboratorium khusus farmakologi yang memang digunakan untuk mengamati hal tersebut.

Jenis pengamatan yang dilakukan berhubugan dengan farmakologi adalah :

1. Rasa nyeri dan inflamasi
2. Kordinasi motorik, kekuatan genggaman dan  aktifitas spontan
3. Daya ingat dan fungsi kognitif

Mari kita sedikit uraikan ketiga jenis pengamatan tersebut :

Rasa Nyeri dan Inflamasi

Lebih sering juga dikenal dengan istilah pain and inflamation. Dalam farmakologi, hubungan antara hewan uji dengan rasa nyeri dan inflamasi sangat erat. Karena hewan uji adalah model hidup, peneliti perlu memahami bagaimana rasa sakit itu terjadi dan bagaimana obat bisa menghentikannya.

Dalam laboratorium, peneliti mengamati perubahan perilaku hewan untuk mengidentifikasi jenis nyeri, diantaranya:

1. Hyperalgesia atau Hiperalgesia. Kondisi di mana hewan menunjukkan respon nyeri yang berlebihan terhadap rangsangan yang biasanya memang menyakitkan. Contohnya menarik kaki sangat cepat saat terkena suhu yang hanya sedikit panas.
2. Allodynia atau Alodinia. Kondisi di mana hewan merasa nyeri akibat rangsangan yang normalnya tidak sakit. Contohnya mencit merasa kesakitan hanya karena disentuh dengan bulu halus atau kapas pada area yang radang.
3. Sensitivitas Mekanis. Menggunakan alat seperti Hot Plate atau Cold Plate untuk melihat berapa lama hewan tahan sebelum menjilat kaki karena dingin atau melompat karena panas.

Kordinasi Motorik, Kekuatan Genggaman &  Aktifitas Spontan

Beberapa pengujian ini sering juga disebut Motory coordination, grip and activity. Dalam studi farmakologi, pengujian instrumen pada hewan uji bertujuan untuk mengukur secara objektif bagaimana suatu obat memengaruhi sistem saraf pusat dan fungsi neuromuskular. Parameter seperti koordinasi motorik, kekuatan genggaman, dan aktivitas spontan adalah indikator vital untuk menilai efek samping (seperti sedasi) atau efek terapi (seperti obat Parkinson atau pelemas otot).

Beberapa alat laboratorium farmakologi yang berhubungan dengan pengujian tersebut diantaranya:

1. Rotarod untuk kordinasi motorik. Mungkin dalam serial tv hamtaro kita sering melihat seekor hamster berlari diatas roda berputar, namun ternyata hal tersebut dilakukan juga pada tikus serta menjadi pengujian farmakologi. Alat yang digunakan untuk menguji tikus atau mencit bernama Rotarod. Biasanya peneliti mengukur waktu bertahan hewan sebelum jatuh (latency to fall). Obat yang mengganggu koordinasi (seperti alkohol atau benzodiazepine) akan memperpendek waktu ini.
2. Grip Strength Meter untuk uji kekuatan genggaman. Alat laboratorium farmakologi ini mengukur kekuatan maksimal yang dikeluarkan hewan sebelum melepaskan genggamannya. Hubungannya dengan dengan farmakologi, digunakan untuk menguji obat muscle relaxant (pelemas otot) atau untuk mengevaluasi model penyakit degenerasi otot. Jika obat memiliki efek samping melemahkan otot, nilai grip strength akan menurun drastis.
3. Open Field untuk uji perilaku eksplorasi. Hewan uji yang sehat cenderung menjelajahi area baru, terutama bagian pinggiran. Jika hewan hanya diam atau takut ke tengah, ini bisa mengindikasikan efek anxiolytic (cemas) atau sedatif dari obat yang diuji. Proses pengamatan ini akan dibantu dengan sensor infra merah yang tersedua pada open field.

Daya Ingat dan Fungsi Kognitif

Dalam farmakologi akan dipelajari juga perilaku hewan dalam hubungannya dengan daya ingat dan fungsi kognitif, atau lebih dikenal dengan memory & learning cognition. Karena hewan tidak dapat berbicara, peneliti menggunakan tugas-tugas berbasis instrumen yang dirancang untuk mengukur jenis memori dan proses pembelajaran tertentu yang memiliki kemiripan dengan sistem kognisi manusia.

Beberapa pengujian yang berhubungan dengan daya ingat hewan uji di farmakologi diantaranya:

1. Memori kerja atau working memory. Kemampuan menyimpan informasi jangka pendek untuk menyelesaikan tugas yang sedang berjalan. Instrumen yang digunakan biasanya Y-Maze atau Radial Arm Maze. Peneliti mengamati apakah hewan mampu mengingat lengan mana yang baru saja dimasuki agar tidak kembali ke tempat yang sama.
2. Learning and Reversal Learning. Pernahkan anda melihat video ayam yang mematuk tuas untuk mendapatkan pakan? Bagaimana jika tuas yang dijadikan acuan mengeluarkan pakan diganti dengan tuas lainnya? ternyata pengujian tersebu mempelajari fungsi Prefrontal Cortex.
3. Social Behavior atau perilaku sosial. Ternyata pada uji farmakologi terdapat juga pengujian perilaku sosial hewan. Misalnya saja pengamatan pada hewan yang sudah saling mengenal dan hewan baru yang dimasukan ke kelompok. Kegagalan mengenali hewan yang sudah dikenal mengindikasikan gangguan pada memori sosial dan area otak seperti lateral septum atau oxytocin pathways.

Tentunya banyak sekali pengujian farmakologi yang berhubungan dengan hewan uji. Mungkin pada artikel lainnya kita akan coba bahas pengujian farmakologi secara lengkap.

Alat Laboratorium Farmakologi

Beberapa alat laboratorium farmakologi yang perlu anda ketahui karena cukup sering penggunaanya di laboratorium farmakologi diantaranya:

Alat Farmakologi Plethysmometer

Plethysmometer adalah laboratorium farmakologi yang digunakan untuk mengukur edema atau pembengkakan pada kaki hewan uji tikus dan mencit. Alat plethysmsometer adalah instrumen kunci dalam penelitian anti-inflamasi (anti-radang). Alat plethysmometer bekerja dengan prinsip kerja menghitung volume pembengkakakan yang terjadi pada hewan uji.

Perhitungan tersebut dibantu sensor yang akurat, sehingga dapat dipelajari berapa ukuran kaki hewan uji ketika normal, ketika terjadi pembengkakan, setelah diberikan obat pada interval waktu-waktu tertentu.

Alat Farmakologi Analgesy Meter

Alat laboratorium farmakologi selanjutnya adalah analgesy meter, sering juga disebut randall-selitto test. Analgesy meter adalah adalah instrumen yang digunakan untuk mengukur ambang batas nyeri mekanik pada hewan uji. Instrumen analgesy meter berfokus pada pengukuran intensitas nyeri dan efektivitas obat analgesik (penghilang rasa sakit).

Mekanisme atau prinsip kerja alat farmakologi yang satu ini adalah dengan memberikan tekanan fisik pada hewan uji, biasanya dilakukan pada bagian ekor atau telapak kaki. Tekanan fisik dalam bentuk beban tersebut secara terukur akan ditingkatkan hingga hewan uji memberikan respon, misalnya saja menarik kaki, menjerit atau mengeluarkan suara.

Alat Farmakologi Metabolic Cage

Instrumen laboratorium farmakologi selanjutnya adalah metabolic cage atau sering disebut kandang metabolic. Alat ini dirancang untuk memisahkan dan mengumpulkan hasil ekskresi hewan uji (urin dan feses) secara bersih tanpa kontaminasi satu sama lain. Metabolic cage dan farmakologi memiliki hubungan yang sangat erat, terutama dalam mempelajari bagaimana tubuh memproses obat dan pengaruh obat terhadap metabolisme tubuh secara keseluruhan.

Metabolic cage digunakan untuk mengambil data kuantitatif dalam beberapa jenis penelitian:

1. Studi Farmakokinetik (Ekskresi)
2. Uji Diuretik
3. Keseimbangan Metabolik (Metabolic Balance)
4. Toksikologi

Setelah mengetahui ketiga alat farmakologi plethysmometer, analgesy meter dan metabolic cage, mana yang pernah anda gunakan dan belum pernah anda gunakan hingga saat ini?

Alat Farmakologi Hot/Cold Plate

Lanjut ke alat laboratorium farmakologi yang ke-empat, Hot/Cold Plate. Dari alatnya sebetulnya sudah ditebak, alat ini akan berhubungan dengan pengujian panas dan dingin pada hewan uji. Yapp, benar. Hot/Cold Plate adalah instrumen yang digunakan untuk mengevaluasi respon hewan uji terhadap suhu ekstrem (panas atau dingin). Alat ini merupakan salah satu instrumen paling mendasar namun krusial untuk mempelajari analgesia (penghilangan rasa sakit) dan termosensitivitas (kepekaan terhadap suhu).

Prinsip kerja Hot/Cold Plate adalah dengan mempelajari stimulus termal terkontrol. Pada bagian atas alat terdapat pelat logam yang suhunya dapat diatur dengan presisi dan stabil. Ada juga dinding silinder berbahan transparan/bening, sehingga memudahkan proses pengamatan hewan uji. Pada mode Hot range suhu berkisar 50°C hingga 55°C. Sedangkan pada mode cold suhu berkisar 5°C hingga 0°C.

Alat Farmakologi Plantar Test

Plantar Test adalah alat laboratorium farmakologi yang dirancang untuk melakukan skrining obat analgesik (antinyeri) dan penentuan fenotipe hewan pengerat. Alat ini bekerja dengan cara memberikan stimulasi panas pada telapak kaki tikus/mencit, sesuai dengan metode yang dirancang oleh Prof. K. Hargreaves.

Secara teknis, alat plantar test terdiri dari sumber inframerah (I.R.), yang energi radiasinya dapat diatur intensitasnya dan difokuskan pada telapak kaki tikus/mencit saat hewan tersebut bergerak bebas di atas panel kaca. Di atas kaca tersebut terdapat kompartemen hewan yang diposisikan untuk membatasi pergerakannya, sehingga energi dapat disalurkan ke telapak kaki dari arah bawah saat hewan dalam posisi diam berdiri.

Plantar test mengukur latensi waktu (jeda waktu) dari respon penarikan telapak kaki saat rasa nyeri muncul akibat panas radiasi yang diberikan pada telapak kaki hewan tersebut.

Alat Farmakologi Isolated Organ Bath

Isolated Organ Baths adalah alat farmakologi yang dirancang untuk pencatatan yang akurat dari kontraksi/pelepasan jaringan secara isometrik atau isotonik. Penelitian yang melibatkan efek rangsangan listrik atau obat-obatan pada organ terisolasi, rahim, trakea, potongan pembuluh darah, dan serambi jantung (auricle), dapat dilakukan di bawah kondisi yang optimal.

Larutan pencuci atau larutan uji masuk ke dalam chamber setelah melewati kumparan penyeimbang suhu dan katup spuit. Jaringan di dalam bilik dicuci dengan cara membilas bilik melalui tabung pembuangan luapan (over-flow drain tube), untuk menghindari paparan jaringan terhadap udara.

Distributor Alat Laboratorium Farmakologi

PT. Andaru Persada Mandiri adalah distributor alat laboratorium farmakologi. Kami menjual berbagai instrumen farmakologi dari brand Ugo Basile Italy dan menjadi ekslusif distributor hingga saat ini. Jika anda membutuhkannya bisa menghubungi customer service kami di whatsapp 0877-7727-774 telepon di (0251)-7504679 atau berkunjung langsung ke lokasi di googlemaps

Demikian artikel kami yang berjudul “Farmakologi dan Alat Laboratoriumnya Yang Perlu Kamu Tahu“, semoga bisa memberikan pengetahuan lebih bagi anda yang sedang mempelajari tentang farmakologi dan alat laboratorium yang sering digunakan.