Tinjauan
Pustaka
·
Penyakit
Malaria
Malaria adalah penyakit yang disebabkan oleh
infeksi parasit Plasmodium dan dapat ditularkan melalui nyamuk.
Orang dengan malaria seringkali mengalami demam dan menggigil. Jika tidak
diobati, penderita bisa mengalami komplikasi berat dan meninggal.
Seseorang dapat terkena malaria melalui :
Gigitan nyamuk
betina Anopheles
Transfusi darah
yang terkontaminasi
Suntikan dengan
jarum yang sebelumnya telah digunakan oleh penderita malaria
Setelah digunakan obat-obatan dan insektisida, malaria jarang ditemukan di AS dan negara berkembang lainnya, tetapi infeksi ini masih sering terjadi di negara-negara tropis. Pendatang dari daerah tropis atau pelancong yang baru kembali dari daerah tropis kadang membawa infeksi ini ke suatu negara atau ke negara asalnya dan kemungkinan menyebabkan wabah yang ringan.
Setelah digunakan obat-obatan dan insektisida, malaria jarang ditemukan di AS dan negara berkembang lainnya, tetapi infeksi ini masih sering terjadi di negara-negara tropis. Pendatang dari daerah tropis atau pelancong yang baru kembali dari daerah tropis kadang membawa infeksi ini ke suatu negara atau ke negara asalnya dan kemungkinan menyebabkan wabah yang ringan.
·
PENYEBAB
Terdapat 4 spesies parasit penyebab
malaria:
Plasmodium
vivax
Plasmodium
ovale
Plasmodium
falciparum
Plasmodium
malariae
Semua parasit ini bisa menginfeksi manusia dan
menyebabkan malaria. P. falciparum merupakan penyebab infeksi terbanyak dan
paling berbahaya.
Siklus infeksi malaria dimulai ketika nyamuk betina
menggigit penderita malaria. Nyamuk menghisap darah yang mengandung parasit. Di
dalam nyamuk, parasit kemudian tumbuh, bertambah banyak, dan berpindah ke
kelenjar liur nyamuk. Ketika nyamuk menggigit orang lain, parasit ditularkan
melalui air liur nyamuk ke orang yang digigit. Pada manusia, parasit masuk ke
dalam hati, tumbuh dan bertambah banyak selama sekitar 1-3 minggu. Parasit
kemudian meninggalkan hati dan menginvasi sel-sel darah merah, bertambah
banyak, dan pada akhirnya menyebabkan pecahnya sel-sel yang terinfeksi. Parasit
yang dilepaskan kemudian menginvasi sel-sel darah merah lainnya.
Plasmodium vivax dan Plasmodium ovale bisa tetap
berada di hati dan secara periodik melepaskan parasit ke aliran darah sehingga
menyebabkan gejala-gejala yang hilang timbul. Parasit yang diam di dalam hati
ini berada dalam keadaan dormant (tidur) dan tidak dapat
dibunuh oleh banyak obat anti-malaria.
Plasmodium falciparum
dan Plasmodium malariae tidak menetap di hati. Namun, Plasmodium malariae dapat
tetap berada di aliran darah selama berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun
sebelum akhirnya menimbulkan gejala.
·
Penularan
Tingkat penularan
malaria dapat berbeda tergantung pada faktor setempat, seperti pola
curah air hujan (nyamuk
berkembang biak pada lokasi basah), kedekatan antara lokasi
perkembangbiakan nyamuk
dengan manusia, dan jenis nyamuk di wilayah tersebut.
Beberapa daerah
memililki angka kasus yang cenderung tetap sepanjang tahun – Negara
tersebut digolongkan
sebagai "endemis malaria ". Di daerah lain, ada “musim malaria”
yang biasanya
berhubungan dengan musim hujan.
Epidemik yang luas dan
berbahaya dapat terjadi ketika parasit yang bersumber dari
nyamuk masuk ke wilayah
di mana masyaratnya memiliki kontak dengan parasit namun memiliki sedikit atau
bahkan sama sekali tidak memiliki kekebalan terhadapa malaria.
Atau, ketika orang
dengan tingkat kekebalan rendah pindah ke wilayah yang memiliki
kasus malaria tetap.
Epidemik ini dapat dipicu dengan kondisi iklim basah dan banjir,
atau perpindahan
masyarakat akibat konflik.
·
Nyamuk
Penyebab Penyakit Malaria
Di seluruh dunia, terdapat 460 spesies nyamuk anopheles yang sudah dikenali. Namun hanya 100
diantaranya yang dapat menularkan penyakit malaria. Di Indonesia sendiri
terdapat 25 spesies nyamuk anopheles yang mempunyai kemampuan menularkan
penyakit malaria. Dengan jumlah spesies nyamuk anopheles yang begitu besar
,bukan tidak mungkin Indonesia rawan terhadap penularan penyakit
malaria.
Berikut beberapa ciri-ciri
nyamuk anopheles betina yang dapat menularkan penyakit malaria
§
Nyamuk anopheles betina memiliki tubuh pendek dan kecil
§
Memiliki tubuh berwarna hitam
§
Memiliki panjang yang sama antara proboscis dan polpi
§
Memeliki bentuk sayap yang simetris
§
Merupakan salah satu penyebab penyakit malaria
§
Posisi tubuh saat hinggap 90 deerajat
§
Senang hidup di genangan air yang kotor, tumpukan sampah dan
berkembang biak disana
Lebih spesifiknya lagi
dapat dijelaskan seperti ini :
Tubuh nyamuk Anopheles terbagi menjadi tiga bagian,
yaitu kepala, dada, dan perut. Di bagian kepala terdapat sungut (antenna). Antenna
pada nyamuk jantan berambut banyak, sedangkan pada nyamuk betina berambut
sedikit ( Bruce-Chwatt, 1980). Di bagian kepala juga terdapat alat mulut,
dengan salah satu bagian mulutnya disebut proboscis. Di bagian dada terdapat
satu pasang sayap. Sayap nyamuk Anopheles
biasanya berbintik-bintik yang disebabkan oleh kelompok sisik-sisik yang
warnanya berbeda (Borror et al. 1996).
- Sensor Ultrasonic
Sama seperti
vertebrata, nyamuk memiliki organ auditori untuk mendeteksi suara pada
frekuensi tertentu dan pada intensitas tertentu.[5] Nyamuk mengenali suara
dengan antena yang mereka miliki. Berfungsi sebagai penerima suara yaitu
flagella yang ada di antena, kemudian diteruskan hingga menuju ke bagian distal
dari antena. Di bagian distal itulah terdapat organ pendengaran nyamuk yang sebenarnya
yang disebut organ Johnston.
Organ Johnston
merupakan kompleks organ chordotonal yang tersusun dari ribuan unit
mekanoreseptor multiselular yang tersusun secara radial, dan tiap unitnya
tersusun atas dua atau tiga neuron sensoris dan dua sel auksilar. Totalnya pada
nyamuk betina memiliki 7.500 neuron sensoris pada organ Johnston-nya, sedangkan
pada nyamuk jantan total memiliki sekitar 15.000 neuron sensoris pada organ
Johnston yang dimilikinya. Oleh sebab itu, banyak para ahli berpendapat bahwa nyamuk
jantan lebih sensitif terhadap stimulus suara yang diberikan daripada nyamuk
betina (Göpfert dan Robert, 2000).
Gelombang ultrasonik
merupakan gelombang suara dengan frekuensi mencapai lebih dari 20 kilohertz
(KHz). Pada kenyataannya, gelombang dengan frekuensi sebesar itu tidak dapat
didengar oleh manusia.[1]
Dewasa ini gelombang ultrasonik banyak digunakan pada beberapa bidang,
antara lain pada pengukuran jarak dan pendeteksian objek. Dalam bidang
penginderaan, ultrasonik digunakan untuk mengambil gambar manusia ataupun hewan
lewat alat ultrasonography (USG). Dalam bidang industri, gelombang
ultrasonik lazim digunakan untuk keperluan tes dan uji struktur dari suatu
produk dalam mendeteksi cacat yang tidak terlihat. Bahkan dalam industri kimia,
gelombang ini dapat pula digunakan untuk mempercepat proses reaksi kimia. Persepsi
antara manusia dan hewan terhadap gelombang ultrasonik cukup berbeda. Seperti
kita ketahui bahwa kemampuan pendengaran manusia berada pada tingkatan akustik,
yaitu sekitar 20 Hz sampai 20kHz. Oleh karena itu, rentang di bawah tingkatan
tersebut yaitu infrasound dan di atasnya yaitu ultrasound menjadi tidak
terjangkau bagi manusia. Hal itu dikarenakan telinga manusia memiliki
keterbatasan pada bagian middle ear, yang berperilaku seperti low-pass filter.
Sehingga hanya kebanyakan gelombang dengan frekuensi rendah yang dilewatkan
oleh middle ear. Sedang banyak hewan seperti anjing, kucing, lumba-lumba, dan
hewan pengerat memiliki limit frekuensi yang lebih tinggi dibanding manusia.[2]
Sehingga umum bagi hewan-hewan tersebut dapat mendengar gelombang suara hingga
mencapai 160kHz. Untuk dapat mengeluarkan gelombang suara dengan frekuensi
mencapai tingkatan ultrasonik, diperlukan aktuator yang handal. Salah satunya
dengan menggunakan piezo buzzer. Piezo buzzer dibuat dari dua konduktor yang di
bagian tengahnya dipisahkan oleh kristal piezo. Prinsip 5 kerjanya, ketika suatu tegangan diaplikasikan pada
kristal ini, maka kristal akan menekan satu konduktor dan menarik konduktor
yang lain. Hasil dari aktivitas menekan dan menarik ini adalah gelombang suara.
Piezo buzzer dapat digunakan untuk banyak keperluan seperti memberi sinyal
peringatan ketika waktu habis maupun menghasilkan suara ketika sebuah tombol
ditekan. Pada tingkatan yang lebih tinggi piezo buzzer dapat digunakan sebagai
alat penghasil suara pada alat pengukur jarak dan pendeteksi objek.
Banyak penelitian sudah dilakukan untuk mengetahui
pengaruh gelombang ultrasonik pada nyamuk. Salah satunya penelitian yang telah
dilakukan [8] menunjukkan bahwa gelombang ultrasonik dengan frekuensi 35-60 kHz
memiliki efek terhadap nyamuk Anopheles tormotus betina yang merupakan salah
satu spesies nyamuk vektor malaria. Efek tersebut berupa ereksi pada antena
sebesar 58,5o, pergerakan yang tidak biasa, adanya stress pada sistem saraf
hingga terjadi cedera fisik (physical injury), kelelahan (fatigue)
dan jumlah jatuhnya nyamuk.
Kemampuan inilah yang dapat dijadikan dasar penggunaan
gelombang ultrasonik sebagai repellent elektrobiomekanis yang cukup efektif
·
Sensor Suara
Pada tahun 2006, Gibson dan Ian
Russel dari University of Sussex, Inggris, menunjukkan dengungan sayap nyamuk
mungkin dapat memberi jawaban. Nyamuk Toxorhynchites brevipalpis mengubah
frekuensi beat sayap untuk disesuaikan bagi calon pasangan. Tim Gibson dan tim
yang dipimpin oleh Ron Hoy dari Cornell University di Ithaca, New York,
kemudian menemukan bahwa pada spesies di mana jantan dan betina mempunyai beat
frekuensi sayap yang sangat berbeda (karena perbedaan ukuran), intonasi beat
sayap ke frekuensi harmonik yang terdekat, biasanya melambatkan frekuensi.
Sekarang, Gibson dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa tuning ini dapat membantu
nyamuk membedakan diri antara bentuk M dan S dari A. gambiae, sehingga secara
langsung perilaku dapat diketahu keduanya secara terpisah. "Selalu ada
pertanyaan tentang bagaimana mereka satu sama lain. Ini studi akustik untuk
membuka jendela baru pada perilaku seksual nyamuk," kata Hoy. Hasil
penelitian ini diterbitkan pekan ini di jurnal Current Biology. Gibson dan
rekannya meneliti sebuah lahan di Burkina Faso di mana M dan S dari A. gambiae
hidup berdampingan, namun tidak ditemui hibrida dari keduanya, menunjukkan
bahwa mereka tidak saling kawin. Menangkap kedua jenis dan menempelkan ke ujung
pin. Nyamuk yang tertambat terus mengepakkan sayap pada frekuensi yang
mendekati perilaku penerbangan. Tim menggunakan mikrofon untuk mengukur
frekuensi baik sendiri maupun dalam kombinasi dengan calon pasangan. Sayap
pejantan dari kedua bentuk sedikit lebih kecil daripada betina, akibatnya
frekuensi lebih tinggi sekitar 690 hertz, dibandingkan betina yaitu 460 hertz.
Kedua jenis kelamin, M mengepakkan sayap sedikit lebih cepat dibanding S.
Ketika kedua jenis kelamin ditempatkan dalam jarak 2 sentimeter dengan lawan
jenis, kepakan sayap bergeser naik dan turun. Jika calon pasangan adalah nyamuk
sejenis, kedua serangga ini akan menetapkan frekuensi rasio 3:2, dan
bersama-sama menghasilkan nada yang harmonis di sekitar 1.500 hertz. "Ini
seperti dua penyanyi mencoba untuk menyelaraskan diri satu sama lain,"
kata Gibson. Gibson berspekulasi bahwa perilaku harmonisasi ini adalah usaha
meminimalkan turbulensi pejantan saat mendekati betina. Penelitian Hoy
menunjukkan bahwa nyamuk dapat mendengar hingga 2.000 hertz, namun Gibson
berpendapat bahwa nyamuk jantan dan betina tidak dapat benar-benar mendengar
suara harmoni bernada tinggi. Sebaliknya, mereka berkumpul dengan meminimalkan
denyut suara (perbedaan nada) yang dihasilkan ketika dua nada sedikit sumbang.
Pada A. gambiae, perbedaan nada ini kurang dari 22 hertz dan menghasilkan
respons listrik yang khas pada antena.
Sensor suara adalah
sebuah alat yang mampu mengubah gelombang Sinusioda suara menjadi gelombang
sinus energi listrik (Alternating Sinusioda Electric Current). Alat pendeteksi
sinyal suara bekerja berdasarkan prinsip pemfilteran suara yang didengar oleh komponen
mikrofon. Sinyal analog hasil pembacaan mikrofon akan disaring dengan
menggunakan unit bandpass filter yang meloloskan sinyal analog.
Sensor
suara bekerja berdasarkan besar/kecilnya kekuatan gelombang suara yang mengenai
membran sensor yang menyebabkan bergeraknya membran sensor yang juga terdapat
sebuah kumparan kecil di balik membran tadi naik dan turun. Oleh karena
kumparan tersebut sebenarnya adalah ibarat sebuah pisau berlubang-lubang, maka
pada saat ia bergerak naik-turun, ia juga telah membuat gelombng magnet yang
mengalir melewatinya terpotong-potong. Kecepatan gerak kumparan menentukan
kuat-lemahnya gelombang listrik yang dihasilkannya.
Dengan ini
kita dapat mendeteksi nyamuk Anopheles
ini lewat frekuensi suara dari kepakan sayap nyamuk Anopheles. Sensor suara akan mendeteksi kepakan sayap nyamuk Anopheles lalu mengubahnya ke gelombang
sinusoidal.
- Sensor Suhu
Sensor suhu IC LM 35 merupkan chip IC produksi Natioanal
Semiconductor yang berfungsi untuk mengetahui temperature suatu objek atau ruangan
dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen
elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperature yang diterima
dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan
temperature menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC
LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA
dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM 35 merupakan chip IC dengan
kemasan yang berfariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah kemasan
TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah. Dari gambar diatas dapat
diketahui bahwa sensor suhu IC LM35 pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi
sebagai sumber supply tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil
penginderaan dalam bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground.
Karakteristik Sensor suhu IC LM35 adalah : Memiliki sensitivitas
suhu, dengan faktor skala linier antara tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga
dapat dikalibrasi langsung dalam celcius. Memiliki ketepatan atau akurasi
kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25 ºC seperti terlihat pada gambar 2.2.
Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai +150 ºC. Bekerja
pada tegangan 4 sampai 30 volt. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA.
Memiliki pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1 ºC
pada udara diam. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk
beban 1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC. Sensor suhu IC LM35
memiliki keakuratan tinggi dan mudah dalam perancangan jika dibandingkan dengan
sensor suhu yang lain, sensor suhu LM35 juga mempunyai keluaran impedansi yang
rendah dan linieritas yang tinggi sehingga dapat dengan mudah dihubungkan dengan
rangkaian kontrol khusus serta tidak memerlukan seting tambahan karena output
dari sensor suhu LM35 memiliki karakter yang linier dengan perubahan 10mV/°C.
Sensor suhu LM35 memiliki jangkauan pengukuran -55ºC hingga +150ºC dengan
akurasi ±0.5ºC.
Sensor suhu akan di hubungkan
dengan alat penstabil suhu ruangan, jika suhu ruangan sudah mulai tidak stabil
maka alat penstabil ruangan akan bekerja menstabilkan suhu ruangan agar tidak
menjadi sarang nyamuk.
- Sensor Kelembapan
DHT11 adalah sensor digital yang dapat mengukur
suhu dan kelembaban udara di sekitarnya. Sensor ini sangat mudah digunakan bersama dengan Arduino. Memiliki tingkat stabilitas yang sangat baik
serta fitur kalibrasi yang sangat akurat. Koefisien kalibrasi disimpan
dalam OTP program memory, sehingga ketika internal sensor mendeteksi sesuatu,
maka module ini menyertakan koefisien tersebut dalam kalkulasinya.
DHT11 termasuk sensor yang memiliki kualitas
terbaik, dinilai dari respon, pembacaan data yang cepat, dan kemampuan
anti-interference. Ukurannya yang kecil, dan dengan transmisi sinyal
hingga 20 meter, membuat produk ini cocok digunakan untuk banyak aplikasi-aplikasi
pengukuran suhu dan kelembaban.
Sensor kelembapan akan di
hubungkan dengan alat penstabil suhu ruangan, jika suhu ruangan sudah mulai
tidak stabil maka alat penstabil ruangan akan bekerja menstabilkan suhu ruangan
jika suhu stabil maka kelembapanpun juga sehingga ruangan tidak menjadi sarang
nyamuk.
- Sinar X
Banyak orang beranggapan bahwa
nuklir hanya berkaitan dengan senjata yang mematikan, sampai-sampai timbul rasa
ketakutan atau phobia jika mereka harus berhadapan langsung dengan
nuklir. Ada benarnya paradigma tersebut karena teknologi nuklir merupakan salah
satu teknologi yang harus memiliki Zero
Human Error karena dapat
berakibat fatal jika terjadi kelalaian. Namun, jika dilakukan dengan benar
teknologi nuklir tersebut akan sangat bermanfaat bagi kesejahteraan masyarakat
seperti dalam bidang pertanian, energi dan kesehatan
Radiasi gamma, netron dan sinar
X dapat dimanfaatkan untuk pengendalian hama dan vektor penyakit, yaitu dapat
digunakan untuk membunuh secara langsung (direct killing) dengan teknik
disinfestasi radiasi dan secara tidak langsung (indirect killing) yang dikenal
dengan teknik serangga mandul (TSM). Teknik ini relatif baru dan potensial
untuk pengendalian vektor malaria karena ramah lingkungan, efektif spesies dan
kompartibel dengan teknik lain. Prinsip dasar TSM sangat sederhana yaitu
membunuh serangga dengan serangga itu sendiri (autodical technique).
Teknik Serangga Mandul (TSM)
merupakan suatu cara pengendalian vektor yang ramah lingkungan, efektif, dan
potensial. Teknik ini disebut juga sebagai pengendalian spesifik species, yaitu
membunuh vektor dengan vektor itu sendiri (autocidal technique). Cara
kerja teknik inipun relatif mudah, yaitu mengiradiasi koloni serangga jantan di
laboratorium, kemudian melepaskannya ke habitat secara periodik. Akibat
pelepasan serangga ke habitat, maka lama kelamaan di lokasi pelepasan tersebut
akan terjadi penurunan populasi, yang secara otomatis akan menurunkan jumlah
penderita malaria, karena tingkat kebolehjadian perkawinan antara serangga
mandul dan serangga fertil menjadi makin besar dari generasi pertama ke
generasi berikutnya. Akibatnya presentase fertilitas populasi serangga di
lapangan akan semakin menurun, teoritis pada generasi ke-4 persentase
fertilitas mencapai titik terendah menjadi 0% atau dengan kata lain jumlah
populasi serangga pada generasi ke-5 nihil.
Referensi
:
- P, Richard D. Malaria. Merck Manual Home Health Handbook. 2007.
- Centers
for Disease Control and Prevention. Malaria. Atlanta. 2012.
-
Enayati
A., Hemingway J., dan Garner P. 2012. Electronic mosquito repellents for
preventing mosquito bites and malaria infection (Review). The Cochrane
Collaboration pp.1-5.
- Gopfert, M.C., dan
Robert, D. 2000. Nanometre-range acoustic sensitivity in male and female
mosquitoes. Proc R Soc Lond B 267, 453-457.
-
Mang'are,
PA, Maweu, OM, Ndiritu, FG, dan Vulule, JM. 2012. The startling effect of the
sound of C.Afra and A.Tormotus on the Female: A.Gambiae. International
Journal of Biophysics 2(3): 40-52.
- 1. Gibson, G. & Russell, I. Curr.
Biol. 16, 1311-1316 (2006). 2. Warren, B., Gibson, G. & Russell, I. J.
Curr. Biol. 19, 485-491 (2009). 3. Cator, L.J., Arthur, B.J., Harrington, L.C.
& Hoy, R.R. Science 323, 1077-1079 (2009). 4. Pennetier, C., Warren, B.,
Dabire, R., Russell, I.J. & Gibson, G. Curr. Biol.
doi:10.1016/j.cub.2009.11.040 (2009).
- Nurhayati Siti,dkk. PEMANDULAN Anopheles macullatus SEBAGAI VEKTOR PENYAKIT MALARIA
DENGAN RADIASI GAMMA Co-60.2008. Pustek Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi dan Pusat Aplikasi
Teknologi Isotop dan Radiasi : Depok.
