Gelar Studium General Bertajuk Biomedical Photonics, Trensains Awali Tahun Ajaran Baru 2018/2019
Wednesday, 25 July 2018 23:03

Sragen-

Sebagai bagian dari rutinitas istimewa ala SMA Trensains Muhammadiyah Sragen, weekend kali ini (Sabtu, 21/7) diisi dengan Studium General bertajuk Biomedical Photonics bersama Dr.rer.nat.Ir. Aulia Muhamad Taufiq Nasution M.Sc, seorang dosen di Departemen Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember atau yang biasa tenar dengan akronimnya, ITS. Departemen ini berlokasi di Kampus ITS Keputih Sukolilo Surabaya, menawarkan kesempatan studi lanjut dan riset dari jenjang sarjana teknik hingga tingkatan doktoral. Pendidikan teknik fisika di ITS telah berlangsung sejak 1965, memiliki bidang kajian riset dan keprofesian yang meliputi Rekayasa Instrumentasi, Rekayasa Vibrasi dan Akustik, Rekayasa Fotonika, Rekayasa Bahan, dan Rekayasa Konservasi Energi dan Pengkondisian Lingkungan.

 

Pembicara kali ini bagi saya pribadi sangat menawan, bukan hanya soal apa yang beliau bawakan, namun juga track record beliau yang telah menempuh S3 Optical Diagnostics di University Gottingen Jerman. Wow. Apa saja yang beliau sampaikan? Topik besar yang beliau ungkapkan kali ini adalah “Cahaya untuk deteksi Kelainan Kesehatan Tubuh dan Pengobatannya”. Berikut cuplikan singkat materi yang beliau bawakan.  



Cahaya. Banyak orang tidak menyadari seberapa berguna cahaya bagi kehidupan manusia. Selain sebagai sumber energi utama, cahaya memiliki berbagai manfaat lainnya. Sinar-x misalnya, tak seorangpun membantah bahwa miliaran manusia telah tertolong nyawanya semenjak sinar-x ditemukan. Penyinaran itu digunakan para ahli medis, terkhusus dokter untuk mendiagnosis segala sesuatu mulai dari TBC, tumor, sakit jantung, patah tulang, gigi yang terjepit dan sebagainya. Lebih sederhana dari itu semua, kita dapat melihat suatu benda juga karena benda tersebut memantulkan cahaya dan masuk ke dalam mata kita. Benda-benda untuk dapat terlihat harus memantulkan cahaya. Tanpa cahaya kita tidak akan pernah tahu dan melihat apa yang sebenarnya ada di sekitar kita.

 

Cahaya sendiri adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasatmata maupun yang tidak. Cahaya juga merupakan paket partikel yang biasa disebut foton. Kedua definisi tersebut adalah sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya itu disebut spektrum yang kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.  

Studi tentang cahaya ini diawali berdasarkan munculnya zaman optika klasik untuk mempelajari tentang besaran optik, misalnya seperti fase cahaya, polarisasi, panjang gelombang, frekuensi dan intensitas.  



Cahaya (Spectrum optic, atau spektrum terlihat atau spektrum tampak) adalah bagian dari spektrum elektromagnet yang tampak oleh mata manusia. Radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang ini disebut sebagai cahaya tampak atau cahaya saja. Tidak ada batasan yang tepat dari spektrum optik; mata normal manusia akan dapat menerima panjang gelombang dari 400 sampai 700 nm.

Panjang gelombang yang kasat mata didefinisikan oleh jangkauan spektral jendela optik, wilayah spektrum elektromagnetik yang melewati atmosfer bumi sebagian besar tanpa dikurangi (meskipun cahaya biru dipencarkan lebih banyak dari cahaya merah, salah satu alasan mengapai langit berwarna biru). Radiasi elektromagnetik di luar jangkauan panjang gelombang optik, atau jendela transmisi lainnya, hampir seluruhnya diserap oleh atmosfer.

 



Cahaya memiliki beberapa gelombang frekuensi untuk membedakannya. Berdasarkan frekuensi gelombang tersebut, cahaya dibagi menjadi gelombang radio dan mikro, cahaya tampak, inframerah, sinar-X atau x-ray), sinar gamma, dan ultraviolet. Cahaya tampak merupakan satu bagian yang bisa diakses secara kasat mata, sedangkan masih ada jenis-jenis cahaya lainnya yang hanya dapat dilihat oleh mata manusia menggunakan alat bantu.

 



Panjang gelombang cahaya berbanding terbalik dengan frekuensi. Artinya, semakin besar panjang gelombang maka semakin rendah frekuensi cahaya, maka warna merah memiliki energi lebih rendah daripada warna ungu. Interferensi cahaya merupakan perpaduan dua atau lebih gelombang cahaya yang bertemu pada suatu titik. Hasil interferensi gelombang cahaya dapat saling menguatkan (konstruktif) dengan ditandai garis terang (untuk cahaya monokromatik) dan saling melemahkan (destruktif) yang ditandai dengan garis gelap. Agar dua cahaya dapat berinterferensi maka kedua cahaya tersebut harus koheren artinya kedua cahaya memiliki frekuensi yang sama serta beda fase yang tetap.

 


Lebih jauh lagi, bila cahaya monokhromatik (satu warna) dijatuhkan pada celah sempit, maka cahaya akan dibelokkan/dilenturkan dan apabila cahaya yang dijatuhkan polikhromatik (cahaya putih/banyak warna), selain akan mengalami peristiwa difraksi, juga akan terjadi peristiwa interferensi, hasil interferensi menghasilkan pola warna pelangi. Sedangkan kisi/celah banyak, sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari terutama untuk dinding bangunan. Kisi difraksi yang ada di laboratorium Fisika adalah kaca yang digores dengan intan, sehingga dapat berfungsi sebagai celah banyak.  



Para ilmuwan berpendapat bahwa cahaya terang memengaruhi sistem jam dalam internal tubuh. Sebuah penelitian mengemukakan, saat terkena cahaya terang, tubuh akan mengalami peningkatan serangkaian hormon yang biasa disebut dengan glukokortikoid. Hormon tersebut bertanggung jawab terhadap aneka proses dalam tubuh. Hormon ini dibuat oleh kelenjar adrenal. Proses metabolisme, respons terhadap stres, peradangan, dan sistem kekebalan tubuh adalah sebagian proses dalam tubuh yang dipengaruhi oleh hormon glukokortikoid. Pada penelitian tersebut, tikus ditempatkan pada ruang gelap kemudian dipaparkan dengan cahaya terang dalam waktu singkat. Hasilnya, aktivitas gen pada kelenjar adrenal tikus meningkat sehingga kadar hormon yang dihasilkan meningkat dan kemudian memberi efek peningkatan metabolisme sel-sel tubuh.

 

Terapi cahaya sering juga dipakai untuk memperbaiki kondisi kulit tertentu. Untuk keperluan ini, cahaya ultraviolet akan dipaparkan di daerah kulit yang bermasalah atau pada seluruh permukaan kulit. Beberapa kondisi kulit yang dapat dibantu oleh terapi cahaya antara lain: psoriasis, vitiligo, acne vulgaris, kanker kulit, eksim, dermatitis atopik, dan penyembuhan luka.  



Pemakaian gelombang cahaya kuat untuk pengobatan medis adalah laser. Laser sendiri merupakan akronim dari Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Dalam dunia medis, pemakaian laser bisa digunakan untuk memotong, membakar, atau menghancurkan jaringan.Pemakaian cahaya laser untuk pengobatan medis memiliki risiko yang hampir sama dengan pembedahan secara konvensional, misalnya pendarahan, nyeri, dan timbulnya jaringan arut. Hanya saja, waktu pemulihan dari operasi memakai laser biasanya lebih cepat daripada operasi terbuka.

 

Beberapa kondisi medis yang penanganannya bisa dibantu dengan cahaya laser adalah varises, penyakit prostat, batu ginjal, dan sejumlah tumor. Selain itu, pemakaian cahaya laser bisa juga digunakan untuk memperbaiki penglihatan selama operasi kornea dan memperbaiki retina mata yang lepas (ablasio retina).  



Manusia pada dasarnya memiliki sesuatu yang unik/khas yang hanya dimiliki oleh dirinya sendiri. Hal ini menimbulkan gagasan untuk menjadikan keunikan tersebut sebagai identitas diri. Hal ini perlu didukung oleh teknologi. Teknologi yang dapat mendukung hal tersebut disebut sebagai biometrik. Biometrik adalah metode untuk mengindentifikasi atau mengenali seseorang berdasarkan karakteristik fisik atau perilakunya.

 



Biometrik memang kini mulai jadi trend. Pilihannya kian beragam, mulai dari sidik jari, pola wajah, pola suara hingga lapisan iris dari mata. Absen sidik jari sendiri adalah suatu metode baru yang saat ini telah berkembang menggunakan mesin dengan bantuan software untuk mengisi data kehadiran suatu komunitas,

kelompok meupun instansi yang menggunakannya. Mesin absensi sidik jari dirancang khusus dengan teknologi terdepan saat ini. Mesin ini biasanya memilki kapasitas memori yang besar dan dilengkapi dengan fitur canggih, seperti : USB Flash, Disk, Web Server, Schedule Bell, SMS Message, Workcode, Function Key,dll.

 



Dengan tek

nik ini, pola sidik jari direkam atau discan menggunakan cahaya. Alat perekam (fingerprint scanner) yang digunakan adalah berupa kamera digital. Tempat untuk meletakkan ujung jari disebut permukaan sentuh (scan area). Di bawah scan area, terdapat lampu atau pemancar cahaya yang menerangi permukaan ujung jari. Hasil pantulan cahaya dari ujung jari ditangkap oleh alat penerima yang selanjutnya menyimpan gambar sidik jari tersebut ke dalam memori. Kelemahan metode ini adalah hasil scanning sangat tergantung dari kualitas sidik jari. Jika kualitas sidik jari miskin (poor) atau luka, maka kualitas hasil pembacaan akan tidak bagus. Kelemahan lain adalah te

knik ini bisa diakali dengan jari palsu. Tapi teknik ini mempunyai keuntungan mudah dilakukan dan tidak membutuhkan biaya yang mahal.

 

Penggunaan pemindai biometrik ada juga yang menggunakan pemindai retina mata

 (iris scanning). Untuk 

pemindai retina, identifikasi dilakukan berdasarkan susunan dan warna dari retina mata manusia. Alat ini pemindaian retina mata dewasa ini dikembangkan dan dimodifikasi agar dapat mengidentifikasi konstruksi wajah.

 



Sebagai teknologi yang relatif baru digunakan, teknologi biometrik memiliki beberapa permasalahan implementasi yang berhubungan dengan perkembangan dan persebarannya yang luas. Permasalahan yang muncul antara lain minimnya standar biometrik secara internasional dan juga permasalahan privasi dan keamanan menjadi potensi yang memengaruhi pertumbuhan, persebaran, dan penyelenggaraan layanan pemerintahan elektronik. Implementasi biometrik untuk pemerintahan elektronik harus memperhatikan dan menjaga privasi dan kepercayaan masyarakat. Sistem biometrik tidak menjadi standar nyata bagi identifikasi personal tanpa kesadaran dari persepsi dan sikap masyarakat terhadap potensi pelanggaran kearah privasi.

 

Pada perkembangannya, berdasarkan apa yang beliau sampaikan, cahaya digunakan sebagai komponen pendeteksi penyakit. Hal ini berkaitan erat dengan biometric dan teknik fisika, khusunya fisika medis. Sehingga diketahui pula, bahwa fisika tidak terbatas hanya soal rumus, namun aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari dapat meliputi segala bidang. Lebih-lebih dalam bidang medis, nyatanya cahaya dapat menjadi partikel yang sangat bermanfaat. Yang perlu kita lakukan adalah menemukan, menyadari, menelaah, lalu kemudian mengambil bagian untuk mengembangkannya di masa depan. Tak hanya seputar cahaya, nyatanya kita dikelilingi oleh jutaan partikel, yang boleh jadi sangat bermanfaat namun belum kita sadari apa manfaatnya. Maka, mari menelaah dan mencari. Mari membuka mata dan memahami dengan hati, sehingga semoga esok lusa kitalah yang berkesempatan untuk menebar kebaikan dan bermanfaat bagi alam semesta.  


Studium General yang dimulai sejak jam 20.00 ini berakhir pukul 22.30. Acara ditutup dengan sesi perphotoan bersama santri dan asatidz.  


(Qoni Ihda- XII IPA 4)  

QURBAN BERSAMA UNTUK SESAMA 1439 H
SELAMAT HARI RAYA IEDUL FITRI 1439 H