DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2016

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

PENGEMBANGAN MODUL BERBASIS RISET UJI ANTIPROLIFERATIF PARTIKEL ZnO DAN PENYINARAN UV TERHADAP SEL KANKER PAYUDARA MCF-7 SECARA IN VITRO PADA MATAKULIAH BIOTEKNOLOGI

Umi Fitriyati

Abstrak


ABSTRAK

 

Fitriyati, Umi. 2015. Pengembangan Modul Berbasis Riset Uji Antiproliferatif Partikel ZnO dan Penyinaran UV terhadap Sel Kanker Payudara MCF-7 secara in Vitro pada Matakuliah Bioteknologi di Universitas Negeri Malang. Tesis. Program Studi Pendidikan Biologi, Pascasarjana Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Dr. Umie Lestari, M.Si., (II) Nandang Mufti, S.Si., M.T., Ph.D.

 

Kata kunci: pengembangan modul, riset, uji antiproliferatif, partikel ZnO, penyinaran UV, sel kanker payudara MCF-7, in vitro, bioteknologi.

 

Salah satu kompetensi yang diharapkan dikuasai oleh mahasiswa S1 jurusan Biologi Universitas Negeri Malang adalah mahasiswa mampumengaplikasikan kemanfaatan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari. Hasil analisis kebutuhan bahan ajar pada mahasiswa yang telah menempuh matakuliah Bioteknologi belum secara utuh memberikan pengalaman bagi mahasiswa untuk melakukan praktikum atau penelitian di bidang bioteknologi. Mahasiswa membutuhkan bahan ajar yang memberikan contoh penelitian sehingga memberi wawasan yang dapat diaplikasikan ke dalam kehidupan sehari-hari. Bahan ajar pada matakuliah Bioteknologi belum ada yang menuntun untuk mengaplikasikan kemanfaatan bioteknologi, khususnya teknik kultur jaringan hewan sebagai teknik dasar untuk melakukan penelitian yang mengangkat permasalahan sehari-hari, akibatnya kompetensi belum tercapai secara optimal. Hasil angket mahasiswa yang telah menempuh matakuliah Bioteknologi menunjukkan 85% dari 26 mahasiswa mengharapkan adanya bahan ajar yang memuat tentang penelitian bioteknologi, khususnya teknik kultur jaringan hewan yang merupakan teknik dasar dalam penelitian-penelitian di bidang bioteknologi.

Salah satu permasalahan kesehatan saat ini adalah penyakit kanker. Telah banyak pengobatan kanker, namun masih perlu dilakukan penelitian untuk menemukan alternatif pengobatan kanker yang aman bagi penderita kanker. Partikel ZnO merupakan mineral alami berbasis logam oksida yang berfungsi sebagai agen fotosensitizer yang dapat membunuh sel kanker dengan bantuan penyinaran UV. Oleh karena itu, perlu dilakukan uji antiproliferatif partikel ZnO dan penyinaran UV terhadap sel kanker payudara MCF-7, sebagai acuan untuk mengembangkan bahan ajar berbasis riset. Tujuan dari penelitian ini adalah

(1) melakukan uji antiproliferatif partikel ZnO dan penyinaran UV terhadap sel kanker payudara MCF-7 secara in vitro, (2) menghasilkan modul produk bahan ajar berupa modul berbasis riset yang memuat teknik dan hasil riset uji antiproliferatif partikel ZnO dan penyinaran UV terhadap sel kanker payudara MCF-7 secara in vitro untuk matakuliah Bioteknologi di Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang.

Model pengembangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah model pengembangan Thiagarajan (4D) yang terdiri dari tahap define, design, develop, dan disseminate, namun tahap penelitian yang dilakukan hanya sampai tahap disseminate. Riset uji antiproliferatif partikel ZnO dan penyinaran UV terhadap sel kanker payudara MCF-7 secara in vitro digunakan sebagai acuan pada tahap design. Instrumen pengumpulan data yang digunakan pada pengembangan ini berupa angket yang diberikan kepada ahli materi, ahli media dan desain pembelajaran, serta mahasiswa untuk uji coba perorangan dan kelompok kecil. Data yang diperoleh berupa data kualitatif dan data kuantitatif. Data yang diperoleh dari para validator subjek uji coba produk digunakan untuk meperbaiki bahan ajar, sehingga layak untuk digunakan.

Hasil penelitian menunjukkan terjadi penurunan proliferasi sel kanker payudara MCF-7 seiring dengan tingginya konsentrasi yang diberikan, yaitu pada rentang 25-100 µg/ml. Uji doubling time menunjukkan bahwa pada konsentrasi ZnO 50 μg/ml dengan penyinaran UV selama 360 detik telah mampu menghambat proliferasi sel MCF-7 secara signifikan. Hasil validasi dari ahli materi menyatakan tingkat validitas dengan persentase 90,91%, ahli media dan desain pembelajaran 95,83%, dan uji kelompok kecil 88,89%. Dapat disimpulkan bahwa (1) konsentrasi ZnO 50 μg/ml dan iradiasi UV selama 360 detik telah mampu menghambat proliferasi sel kanker MCF-7 secara signifikan, yaitu dengan waktu doubling time 250 jam, (2) modul teknik kultur jaringan hewan berbasis riset uji antiproliferatif partikel ZnO dan penyinaran UV terhadap sel kanker payudara MCF-7 telah dihasilkan dan telah layak digunakan karena sudah tervalidasi.

 

ABSTRACT

 

Fitriyati, Umi. 2015. The Development of a Module for Biotechnology Subject in State University of Malang Based on the Research of Antiproliferative Test Zno Particles And UVIrradiation to the Breast Cancer Cell Line MCF-7 in Vitro. Thesis. Program of Biology Education, Postgraduate of State University of Malang. Advisors: (I) Dr. Umie Lestari, M.Si., (II) Nandang Mufti, S.Si., M.T., Ph.D.

Kata kunci: research and design, module, antiproliferative test, ZnO particles , UV irradiation, MCF-7breast cancer cell, in vitro, biotechnology.

One of the competencies of undergraduate college students majoring in Biology, State University of Malang is able to apply the benefit of biotechnology in dayly life. Based on requirement analysis of teaching materials on students who have to taked a Biotechnology course is not completely provide experiences for students to do a practicum or research in the field of biotechnology. Students need teaching materials that provide examples of research to improve knowledge and can be applied in dayly life. So far, there is no Biotechnology teaching material on subjects that lead to apply biotechnology, particularly animal tissue culture techniques as basic techniques for conducting research that raised the problems of dayly life, therefore, student competence is not achieved optimally. The questionnaire results of students who have takeda course in Biotechnology shows that 85% of 26 students needsteaching materials containing biotechnology research, particularly animal tissue culture technique as a basic technique in studies in the field of biotechnology.

One of the health problems today is cancers. There are a lot of cancer treatment, howeverresearch to find alternative cancer treatment is safety for people is still developed. ZnO particles is a natural mineral-based metal oxide which serves as a photosensitizer agent that can kill cancer cells with applied UV irradiation. Therefore, it is necessary to test antiproliferative ZnO particles and UV irradiation to the breast cancer cell line MCF-7, as a reference to develop research-based instructional materials. The aim of this study is (1) to test the antiproliferative particles of ZnO and UV irradiation to the breast cancer cell line MCF-7 in vitro, (2) to generate product modules teaching materials in the form of modules based on research that includes the techniques and results of research trials antiproliferative particles of ZnO and UV irradiation on cancer cells Breast MCF-7 in vitro for Biotechnology courses in the Department of Biology, State University of Malang.

The development model used in this research is the development model Thiagarajan (4D) comprising the steps define, design, develop, and disseminate, but the research phase is done only to disseminate stage. Research antiproliferative test ZnO particles and UV irradiation to the breast cancer cell line MCF-7 in vitro is used as a reference in the design stage. Data collection instruments used in the development of this form of questionnaire given to materials experts, media specialists and instructional design, as well as students to test individuals and small groups. Data obtained in the form of quantitative and qualitative data. Data that obtained from the validator and test subjects used to improveteaching materials ready to use.

The results shows decreased proliferation of breast cancer cells MCF-7 along with the high concentration given, which is in the range of 25-100 μg/ml. Doubling timetest indicates that 50 μg/ml ZnO concentration and360 seconds UV irradiation is able to inhibit the proliferation of MCF-7 cells significantly. Validation experts teaching material shows the validity of 90,91%, media and instructional design experts 95,83%, and 88,89% of small group test. It can be concluded that (1) the concentration of ZnO of 50 μg/ml and 360 seconds UV irradiation is able to inhibit the proliferation of cancer cells MCF-7 significantly, by a doubling time of 250 hours, (2) module of animal tissue culture technique based on antiproliferative test ZnO particles and UV irradiation to the MCF-7 breast cancer cell has been validated an dready to used.