ESAI FISIKA: Radioaktifitas

 A. Uraian Materi

Radioaktivitas adalah kemampuan atau proses inti atom yang tak stabil menjadi inti yang stabil dengan melepas partikel  sub-atomik energik atau sinar radiasi elektromagnetik.. Proses perubahan ini disebut dengan peluruhan. Saat peluruhan inti atom yang tak-stabil mengalami perubahan menjadi inti atom yang lain, atau dapat dikatakan berubahnya suatu unsur radioaktif menjadi unsur yang lain.

FENOMENA DALAM BIOTEKNOLOGI

Radioisotop merupakan suatu isotop yang tidak stabil atau radioaktif dari sebuah unsur yang dapat berubah massa atomnya, dengan memberikan radiasi. Radioisotop memiliki banyak manfaat dalam kehidupan manusia. Radioisotop banyak digunakan didalam penelitian biologi dan kedokteran. Penggunaan isotop radioaktif digunakan untuk memberikan label dan mendeteksi suatu rantai gen atau protein seiring dengan perkembangan ilmu Bioteknologi. Radioisotop digunakan secara meluas untuk kepentingan penelitian semata hingga pada aplikasi praktis di lapangan. Radioisotop yang sering digunakan pada umumnya adalah 3H, 32P dan 35S. Para peneliti tentunya harus menentukan isotop yang akan digunakan dalam penelitian karena masing-masing memiliki spesifisitas yang berbeda.

                Misalnya untuk memberikan label rantai DNA  harus menggunakan isotop 32P, sedangkan untuk melabel protein digunakan 35S. Dalam labotaorium penelitian modern, terutama laboratorium biologi molekuler dan bioteknologi, banyak di temukan sarana khusus untuk melakukan penelitian dengan isotop. Di siapkan tim khusus guna mengawasi keamanan lingkungan di sekitar laboratorium tersebut dan diadakan berbagai penyuluhan dan peraturan untuk melindungi peneliti dan orang disekitarnya untuk menghindari bahaya radioaktif di beberapa negara maju. Penelitian dengan radioisotop tentunya harus dikerjakan oleh orang-orang yang telah terlatih karena banyak dijumpai beberapa kecelakaan karena kurangnya pengetahuan dan pengalaman dalam  pengunaan radioisotop sebagai materi biohazard. Oleh karena itu, khususnya di Indonesia lembaga seperti Batan sebaiknya membuat berbagai standarisasi yang diperlukan bagi suatu laboratorium yang menggunakan isotop sebagai salah satu materi dalam penelitian.

                Salah satu penerapannya adalah DNA Probing yang merupakan proses melacak suatu rantai atau fragmen DNA atau RNA yang menjadi target dengan menggunakan rantai DNA yang komplementer. DNA yang komplementer inilah yang disebut "gene probe". Probe DNA harus dilabel dengan isotop radioaktif 32p untuk mendeteksi adanya ikatan komplementer dua serta DNA tersebut. Dari pengalaman yang ada ikatan komplementer antara serat DNA target dengan DNA probe menjadi spesifik dan akurat, sehingga dapat di deteksi antara lain dengan isotop tersebut, dan akan didapatkan alat yang amat akurat untuk memantau serat DNA yang saling berpasangan. Teknik ini disebut DNA-DNA hibridisasi atau DNA-RNA hibridisasi. Dengan majunya penelitian bioteknologi, berbagai usaha dilakukan untuk melabel hibridisasi tersebut dengan berbagai bahan Non-radioaktif seperti biotin, biotin-avidin kompleks dan lainnya. Namun, banyak ahli masih mempertahankan isotop karena sensitifitasnya yang tinggi. Kelemahan probing dengan isotop hanyalah bahwa penelitian dengan isotop harus dikerjakan pada tempat yang khusus, dan masa paruh 32p yang pendek yaitu hanya 14 hari.

Positron emission tomography atau yang disebut dengan PET Scan adalah teknologi canggih di dunia kedokteran.  PET Scan adalah tes pencitraan yang dapat memungkinkan dokter memeriksa penyakit yang terdapat pada organ maupun jaringan tubuh manusia. Pemeriksaan ini menerapkan sinar radioaktif, dengan menyuntikkan radioisotop kedalam vena, melalui infus. Radioisotop akan menyebar ke dalam darah kemudian masuk dalam organ tubuh. Radioisotop yang telah berada dalam organ akan dipindai dengan mesin PET dan akan tergambar representasi organ tubuh dan kelainannya.

Alat ini akan memindai dan melihat aktivitas pada area dalam organ atau jaringan tertentu yang menunjukkan adanya aktivitas kimia yang tinggi. Jika ditemukan aktivitas kimia yang lebih tinggi, maka area penyakit tersebut akan muncul sebagai titik terang pada PET scan.