file · Web view14 Penemuan yang Terinspirasi hewan dan Biologi Manusia. Rambut rambut kecil di kaki tokek menginspirasi robot pendaki dipermukaan vertikal

TUGAS PERBAIKAN NILAI BILOGI

SEMESTER II

“14 Penemuan yang terinspirasi biologi hewan dan biologi manusia”

“Biologi Modern”

Oleh : Nadya Wulandari

Kelas : X.4

SMA N 1 Siak

t.a 2010-2011

14 Penemuan yang Terinspirasi hewan dan Biologi Manusia

Rambut rambut kecil  di kaki tokek menginspirasi robot pendaki dipermukaan vertikal. Permukaan gigi manusia yang tahan benturan mengilhami bahan pesawat luar angkasa yang ringan dan tahan lama. Sama seperti desain yang terinspirasi oleh laut, penemuan yang meniru serangga, berikut ini 14 penemuan yang terinspirasi oleh  hewan, biologi manusia dan pemanfaatan efisiensi dari alam.Sebuah Lengan Robot Seperti Belalai Gajah

(image via: festo.com)

Robotika selalu terikat oleh keterbatasan komputer, tetapi karena teknologi komputer terus berkembang, perhitungan yang lebih kompleks untuk berbagai gerakan yang lebih luas menjadi mungkin. Dan kemampuan yang fleksibel, gerakan lembut telah memberikan cara untuk desain yang lebih maju seperti yang satu ini: sistem penanganan 'biomechatronic' baru yang didasarkan pada belalai gajah. Dibuat oleh Festo perusahaan teknik Jerman, robot ini mampu mengangakat beban berat secara halus dengan menggembungkan atau mengempiskan kantung-kantung udara dalam setiap 'tulang belakang'.

Tenaga Matahari kelelawar menginspirasi pesawat mata-mata

(image via: inhabitat)

Kelelawar tanpa disadari menjadi inspirasi untuk perangkat pengawasan pemerintah. Militer Amerika Serikat menugaskan COM-BAT dari Fakultas Teknik University of Michigan , memberikan mereka, hibah lima tahun $ 10-juta dolar untuk mengembangkan desain. Dilengkapi dengan panel surya transparan di 'kepala' nya, pesawat mata-mata 6-inci memiliki sayap berbentuk seperti mamalia terbang. Pesawat harus mampu mengumpulkan data dalam jumlah besar sementara berjalan pada hanya 1 watt daya.

Tengkorak Burung menginspirasi keringanan, Bahan Bangunan yang Kuat

(image via: andres harris)

"Tengkorak pada umumnya adalah struktur Dampak-tahan yang luar biasa dan sangat ringan pada saat yang sama seperti mereka melindungi organ-organ yang paling penting dari tubuh hewan, dan kinerja ini dan properti fisik dapat diterapkan dalam desain struktur atau arsitektur," kata arsitek Andres Harris, yang telah mempelajari tulang binatang - khususnya tengkorak burung - dalam upaya untuk merancang permukaan yang sangat efisien. Harris membayangkan meniru bahan untuk sebuah paviliun besar, dan blog biomimetik Arsitektur mencatat bahwa konsep ini juga bisa diterapkan pada mobil.

Kereta Peluru Memiliki Hidung Seperti Paruh Kingfisher

(images via: yimhafiz, laszlo-photo)

The kingfisher menyelam ke dalam air dari udara tanpa membuat percikan,  berkat bentuk paruhnya yang sangat efisien.Insinyur dan penggemar burung Nakatsu Eiji menyadari bahwa bentuk yang sama bisa memecahkan masalah yang menjengkelkan yang dihadapi oleh kereta ultra-cepat Jepang, yang menciptakan suara menggelegar keras seperti gemuruh guntur setiap kali mereka keluar dari terowongan. Hidung kereta itu mendorong udara pada kecepatan tinggi, menciptakan dinding angin yang tidak saja membuat suara keras, tetapi juga memperlambat kereta. Hidung, kereta api The kingfisher mengionspirasi menghilangkan masalah ini, membuat bahan bakar kereta api lebih efisien 20 Persen.

Super Komputer terinspirasi otak kucing

(image via: aturkus)

Tentu, teknisi komputer telah berkembang banyak dalam beberapa tahun terakhir - tetapi bahkan superkomputer masih tidak bisa mengenali wajah-wajah manusia seperti kucing yang bisa mengenali wajah manusia. University of Michigan memutuskan untuk mempelajari otak kucing dalam rangka untuk mengembangkan komputer cerdas. Idenya adalah bahwa komputer saat ini menjalankan kode secara linear, sebagai lawan dari otak mamalia, yang dapat mengolah banyak hal sekaligus. Lu sedang dalam proses mengembangkan elemen sirkuit yang berperilaku seperti sinapsis biologis. Ini 'memristor' dapat mengingat tegangan masa lalu yang melewatinya dengan cara yang mirip dengan memori dan belajar di otak. Mengapa kucing? Komputer insinyur Wei Lu mengatakan itu hanyalah tujuan yang lebih realistis daripada meniru otak manusia.

Navigasi Sonar kelelawar Membantu tunanetra mengenali sekitarnya

(image via: gizmag)

Tidak memiliki semua fitur fisik keren yang mengungkapkan inspirasi, tetapi Ultracane tidak akan mungkin tanpa mempelajari cara kelelawar berkeliling di kegelapan. Dengan cara yang sama bahwa kelelawar bisa "melihat" dalam gelap dengan menggunakan gema ultrasonik yang mengungkapkan lokasi rintangan, Ultracane memperingatkan tunanetra obyek yang ada dijalur mereka. Sejumlah sensor pada cane malah membuat mungkin bagi pengguna untuk pengertian objek lebih tinggi dari ketinggian kepala.

Chip Radio meniru Telinga Manusia

(images via: physorg, lisaw123)

Lebih cepat daripada penganalisa frekuensi spektrum radio-rancangan manusia , ini chip radio juga membutuhkan daya yang sangat sedikit untuk beroperasi. Bagaimana itu mungkin? Desain didasarkan atas telinga manusia. peneliti MIT melihat cara koklea mengkonversi gelombang suara menjadi sinyal listrik yang dikirim ke otak. Gelombang suara menciptakan gelombang mekanik dalam cairan dari telinga bagian dalam, yang mengaktifkan sel-sel rambut kecil yang memfasilitasi sinyal listrik. Rahul Sarpeshkar menggunakan prinsip desain yang sama di dalam chip radio koklea buatannya, yang akan membuat perangkat nirkabel mungkin dapat menerima telepon seluler, internet, sinyal radio dan televisi.

"" Semakin saya mulai mencari di telinga, semakin saya menyadari ini seperti sebuah radio super dengan 3.500 saluran paralel, "kata Sarpeshkar.

RoboSwift Micro-Airplane adalah bukan Burung Biasa

(image via: science daily)

Berikut penemuan lain untuk membuat Anda paranoid bahwa makhluk terbang sedikit di atas rumah Anda bukan burung biasa atau kelelawar. The RoboSwift, seperti tersirat dengan namanya, didasarkan pada burung walet, keluarga burung yang mampu terbang sangat cepat. Dikembangkan oleh Delft University of Technology, RoboSwift dilengkapi dengan kamera pengamatan yang dapat digunakan baik untuk mempelajari burung, atau mungkin untuk pengawasan aktivitas manusia.

Stickybot: Kaki Tokek inspirasi robot pemanjat

(image via: science daily)

Bagaimana bisa robot mendaki permukaan halus seperti kaca tanpa menggunakan gelas isap, yang lambat dan tidak efisien? Rahasianya terletak pada desain rumit dari sebuah jari kaki tokek. Mark Cutkosky, seorang profesor teknik mesin di Universitas Stanford, mengembangkan 'Stickybot' dengan perekat kering jenis yang sama  yang memungkinkan mereka melekat pada permukaan yang paling mustahil. Ini 'perekat arah' bergantung pada jutaan bulu pada punggung kaki tokek.

"Perekat lain semacam iniseperti berjalan-jalan dengan permen karet pada kaki Anda: Anda harus menekan ke permukaan dan kemudian Anda harus bekerja untuk menariknya keluar. Tapi dengan adhesi terarah, hampir seperti Anda dapat semacam kail dan diri Anda melepas kaitan dari permukaan, "kata Cutkosky ScienceDaily.

Tanduk rusa menginspirasi bahan dasar super kuat

(image via: stuart.bassil)

Apa yang membuat tanduk rusa sangat kuat? Para ilmuwan di Universitas York di Inggris yang tidak tahu persis bagaimana tingkat kelembaban di tanduk rusa mempengaruhi kekuatan mereka. Mereka mempelajari tanduk yang dipotong tepat sebelum tahap ketika rusa mulai duel, ketika mereka perlu tanduk mereka berada di terkuat mereka, dan menemukan bahwa selama periode ini, tanduk mengering. Kering, bahan kaku biasanya rapuh dan mudah pecah, tetapi tanduk rusa terbukti 2,4 kali lebih kuat dari tulang basah. Ini tampaknya telah memecahkan masalah yang membingungkan untuk insinyur: membuat bahan yang bersifat kaku dan tangguh. Struktur tanduk rusa kemungkinan akan menjadi dasar bahan industri yang sangat tahan lama.

Struktur Gigi Manusia dan Teknologi Aerospace

(image via: diongillard)

Gigi kami hanya kuat seperti kaca - jadi bagaimana mereka bisa bertahan hampir seumur hidup mengunyah semua jenis makanan keras? Para peneliti di Tel Aviv University memeriksa ribuan gigi manusia yang diekstrak dan menemukan struktur yang sangat canggih yang membuat bagian luar gigi kita membentuk jaringan retakan mikro, bukan yang besar. Ini retak kecil kemudian akan mampu menyembuhkan diri dari waktu ke waktu. Jika insinyur dapat menemukan cara untuk meniru ini, struktur berlapis-lapis dalam bahan sintetis, mereka bisa mengembangkan pesawat yang tahan benturan dan lebih ringan, meskipun sifat penyembuhan diri sendiri mungkin jauh dari realisasi.

Lensa Kontak Masa Depan Terinspirasi oleh Mata Tokek

(image via: jurvetson)

Kaki bukan satu-satunya bagian anatomi tokek yang menginspirasi ilmuwan. Para ilmuwan telah menemukan bahwa tokek memiliki serangkaian zona konsentris yang berbeda di mata mereka yang memungkinkan mereka untuk melihat warna di malam hari, beberapa mahluk lain juga punya kemampuan sama. Zona ini memiliki kekuatan bias yang berbeda, memberikan tokek sistem optik multifokal yang memungkinkan cahaya dari panjang gelombang yang berbeda untuk fokus pada retina pada waktu yang sama. Hal ini membuat mata mereka 350 kali lebih sensitif daripada mata manusia, dan memungkinkan mereka fokus pada objek pada jarak yang berbeda. Penemuan ini memungkinkan para insinyur untuk mengembangkan kamera yang lebih efektif dan bahkan mungkin lensa kontak multi-fokus.

Warna Bulu Burung Pengaruh Bahan Optik

(image via: steve patten)

Bulu-bulu berwarna-warni dari bluebird Timur jantan tidak diciptakan oleh pigmen, seperti kebanyakan warna lain yang ditemukan di alam - bahwa naungan biru sebenarnya dihasilkan oleh struktur nano yang merakit diri dalam banyak cara yang sama seperti buih bir. Pada dasarnya, mereka membentuk cara yang sama sebagai bahan menjalani 'fase pemisahan', ketika substansi yang berbeda menjadi tidak stabil dan terpisah dari satu sama lain. Warna-memproduksi struktur pada bulu mulai keluar sebagai gelembung air di dalam sel-sel hidup, dan digantikan dengan udara sebagai bulu tumbuh. Struktur-struktur optik yang rumit, yang terlihat seperti spons dengan gelembung udara di bawah mikroskop, yang digunakan untuk menciptakan generasi baru bahan optik di laboratorium.

Mata Manusia Menginspirasi Kamera dengan Bidang Lihat yang lebih luas

(image via: orangeacid)

Permukaan melengkung mata manusia memfasilitasi bidang pandang yang lebih luas daripada kamera. Tantangan bagi insinyur adalah untuk mentransfer komponen mikroelektronik ke permukaan melengkung tanpa melanggar mereka. Yonggang Huang dari Northwestern University dan John Rogers dari University of Illinois membangun sebuah  bentuk kamera digital, ukuran yang sama dan tata letak mata manusia, dan mengembangkan bahan mesh-seperti yang memegang komponen elektronik ke permukaan melengkung. Teknologi ini akan memungkinkan foto-foto yang benar-benar jelas dan terfokus, tidak seperti kamera hari ini yang bisa fokus hanya pada area tertentu. Bahkan mungkin memungkinkan membuat retina buatan atau mata bionik....

sumber : webchoise

Biologi Modern

Modern Biologi, Teknik Baru MLPA dan Stem Cell Sunday, 29 November 2009 18:15

Semarang, undip.ac.id Beberapa terobosan bersejarah dalam bidang biologi seperti teori Darwin dan hukum Mendel pada abad 19 membawa ilmu biologi ke babak baru, yaitu modern biologi. Hal ini ditandai dengan perkembangan yang sangat cepat dan disertai berbagai penemuan bersejarah seperti penemuan struktur DNA oleh Watson dan Crick.

Berbagai teknik molekulerpun ditemukan sesudahnya . Saat ini teknik tersebut telah digunakan secara luas seperti penelitian mengenai gen, protein dan interaksi antara gen, lingkungan dan penyakit. Penemuan penemuan baru dalam bidang biologi molekuler mempunyai banyak peran dalam kehidupan manusia, seperti menyingkap misteri dibalik penyakit yang dahulu tidak diketahui asal usulnya, dan dapat pula untuk membuktikan suatu kejahatan.

Beberapa dekade terakhir ini, perkembangan ini semakin cepat, ditandai dengan penemuan teknik teknik baru yang meliputi teknik Polymerase Chain Reaction (PCR) dimana teknik ini bisa digunakan untuk membuat salinan (copy) dari deoxyribonucleic acid (DNA). Lalu selanjutnya adalah teknik sequencing DNA yang bisa digunakan untuk mengetahui urutan basa dalam DNA. Akhir akhir ini beberapa metode baru juga telah ditemukan yaitu teknologiMicroarray dan Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA). MLPA merupakan teknik baru dalam bidang molekuler yang dikembangkan oleh MRC-Holland, Belanda. Teknikini berbasiskan multiplex PCR dimana dengan teknikini kita dapat melihat perubahan satu basa saja dalam DNA sequence.

Kelebihan MLPA dibandingkan teknik Multiplex PCR konvensional adalah kemampuannya untuk mendeteksi lebih dari 40 perubahan basa sekaligus dalam satu kali eksperimen yang hal tersebut tidak mungkin dapat dilakukan menggunakan metode Multiplex PCR konvensional. Dibandingkan dengan metode molekuler lain yang membutuhkan peralatan yang canggih, MLPA relatif tidak perlu menggunakan alat yang canggih dan relatif lebih murah dibandingkan metode molekuler lainnya. Dan lebih penting lagi, keunggulan MLPA adalah pada kecepatan, dimana eksperimen menggunakan MLPA bisa dilakukan dalam satu

hari, yang tidak mungkin bisa dilakukan menggunakan metode lain. Karena keunggulan teknik MLPA tersebut diatas, saat ini, teknik ini sudah secara luas digunakan diberbagai laboratorium genetika ternama di dunia. Penggunaan secara luas teknik ini juga diikuti dengan banyaknya penyakit genetika yang bisa terdeteksi oleh metode ini.

Penggunaan dalam diagnosis genetika retardasi mental misalnya, dapat meliputi deteksi kelainan kecil pada sub telomer kromosom yang tidak bisa terdeteksi menggunakan mikroskop konvensional, deteksi berbagai syndrome antara lain: Cri du Chat syndrome, DiGeorge syndrome, Prader-Willi / Angelman, Rubinstein-Taybi syndrome, Smith-Magenis syndrome, Sotos syndrome, Williams syndrome dan Wolf-Hirschhorn. Penggunaan dalam bidang onkologi misalnya, deteksi gen kanker payudara (BRCA1,BRCA2), kanker kolon (MSH1, MSH2). Penggunaan dalam bidang endokrinologi misalnya Growth Hormon Deficiency dan Familial Hiperkolestrolemia. Keunggulan lain yang ditawarkan oleh teknik ini, para peneliti bisa mendesain sendiri pelacak (probe) yang akan digunakan dalam penelitiannya. Sehingga teknik ini praktis dapat digunakan tidak hanya dalam bidang kedokteran namun dapat digunakan juga untuk para peneliti diberbagai cabang biologi khususnya biologi dasar. Penemuan mutahir lainnya adalah penemuan mengenai stem cell (sel punca) dan kemampuannya untuk menggantikan sel sel yang rusak atau mati. Seperti diketahui bahwa tidak semua sel tubuh dapat melakukan regenerasi (memperbaharui diri sendiri) contohnya adalah sel syaraf.

Pengetahuan tentang sel punca sudah lama dikenal di dunia biologi sel. Namun, baru pada akhir dekade inilah baru diketahui penggunaan yang lebih menjanjikan untuk terapi berbagai macam penyakit yang “tidak” dapat disembuhkan. Dengan adanya banyak penelitian pada sel punca, diharapkan akan memperkaya ilmu dan pengetahuan dibidang biologi yang berdampak pada strategi baru dalam pengobatan pada penyakit yang sampai saat ini diyakini belum bisa disembuhkan. Sel punca adalah sekelompok sel yang mempunyai tiga ciri utama, yaitu sel yang mampu membelah diri sendiri secara terus – menerus, spesialisasi pembelahannya belum terarah dan dengan induksi yang spesifik, sel punca dapat membelah menjadi sel yang diinginkan seperti sel jantung, sel syaraf, sel otot dsb. Jutaan penderita menunggu diterapkannya teknik pembiakan pembiakan sel punca ini untuk mengobati penyakit diabetes mellitus, infark jantung, Alzheimer dan Parkinson, yang dalam tahap penelitian telah terbukti berhasil.

Di luar negeri pemanfaatan sel punca sudah sering dilakukan. Untuk itu, di Indonesia saat ini sudah banyak diterima tawaran untuk menjalankan praktek penggunaan sel punca untuk terapi dari para ahli luar negeri. Juga peneliti di

Indonesia sudah mulai melakukan berbagai penelitian sel punca. Saat ini, justru penelitian ini lebih dititikberatkan ke aspek hilirnya. Di Indonesia penelitian ini dimulai oleh para industriwan yang mengembangkan pemanfaatan sel punca yang berada di tali pusat ( umbilical cord ). Ada 3 jenis transplantasi / pencangkokan sel punca, yaitu autologous (stem cell diperoleh dari pasien sendiri), allogeneic (sel punca dari orang lain), dan xenotransplantasi (sel punca dari makhluk lain/ binatang). Transplantasi autologous kelebihannya adalah tidak ada risiko penolakan, tetapi bila akan diberikan pada penderita keganasan maka sel tumornya harus dibasmi terlebih dahulu kemudian sel punca dimasukkan kembali. Transplantasi allogeneic, pasien akan lebih nyaman karena tidak diambil sel puncanya dari tulang pinggul atau tulang perisai dada, namun harus mengatasi risiko penolakan.

Xenotranplantasi, adalah terapi sel dari binatang yang masih menimbulkan perdebatan di Indonesia. Sel dari binatang yang dipakai mungkin bukan sel punca yang mampu terus menerus berkembang biak dan membentuk sel khusus sehingga terapi sel dari binatang tidak bisa disebut sebagai pengobatan sel punca tapi pengobatan sel(cell-therapy).Efek samping transplantasi sel punca harus diwaspadai karena mungkin bisa terjadi teratoma atau sel kanker, apalagi bila yang diberikan sel binatang karena mungkin bisa terjadi ikatan (chimeric) antara sel manusia dan sel binatang membentuk sel baru yang mempunyai fungsi yang berbeda. Transplantasi sel punca dewasa hingga sekarang belum dilaporkan terbentuknya teratoma tersebut. Teratoma juga dapat terjadi apabila sel punca yang ditransplantasikan adalah jenis embryonic stem cell karena sangat pluripotent.

Sampai saat ini belum ada ijin dari pemerintah untuk pelaksanaan Xenotransplant. Apalagi masuknya sel dari binatang buatan luar negeri ke Indonesia belum melalui ijin resmi dari badan Pengawasan Obat dan Makanan (POM). Dari diskusi panel dengan Ikatan Dokter Indonesia (IDI) dinyatakan bahwa Transplantasi Xeno dari hewan ke manusia masih memerlukan penelitian lebih lanjut dan lebih lengkap, sehingga IDI berpendapat bahwa aplikasi klinis sel punca transplantasi xeno masih belum boleh dilakukan di Indonesia, namun memperbolehkan untuk kepentingan riset dasar ataupun aplikatif di bidang sel punca transplantasi xeno dengan memperhatikan aspek menjaga harkat dan martabat manusia.

Pelaksanaan pelayanan sel punca hanya dapat dilakukankan untuk penyakit-penyakit yang sudah terbukti klinis (evidence based) dapat disembuhkan dengan transplantasi sel puncaDari pandangan etika para budayawan dan ahli agama, terapi klonasi dianggap bisa dilaksanakan karena mempunyai manfaat yang sangat

besar dibandingkan dengan mudharatnya. Apalagi bila digunakan dari sel bukan embrio.

Masalah etikanya, dalam arti kesesuaian atau pengabaian norma atau prinsip bioetika yang sudah disepakati, dapat disetujui selama dilakukan dengan baik dan benar oleh para ahli yang sesuai dengan dukungan infrastruktur penelitian dan laboratorium yang layak. Oleh karena itu perlu dilakukan pemantauan ketat dan pengembangan lanjut regulasi di Indonesia yang mengatur tata cara pengambilan sumber biologi, baik untuk pengambilan sel punca embrionik maupun sel punca bukan embrio. Regulasi semacam ini dapat dituangkan dalam bentuk pedoman ”Best clinical practice in sel punca”.Riset terapan ataupun penggunaan sel punca harus mempertimbangkan tumbuhnya rasa tanggung jawab terhadap kemanusiaan di tengah suasana kebebasan meneliti.

Setiap ilmuwan harus mematuhi standar metodologi dan kaidah praktek terbaik teramat baik. Riset terapan ini tidak boleh dilakukan apabila akibat masa depannya terhadap martabat kemanusiaan tidak teramalkan. Setiap ilmuwan yang melakukan riset harus menyampaikan informasi setiap akibat buruk yang mungkin dialami pasien/klien, dalam bahasa yang harus dimengerti awam. Pemerintah diharapkan mampu mengarahkan kebijakan riset dasar mupun terapan dengan pada akhirnya membuat legislasi semua peraturan pelaksanaanya sesuai dengan kaidah bioetika universal. Sedangkan perusahaan swasta yang akan memanfaatkan hasil riset terapan tidak boleh melakukan praktik monopolistik, hanya berorientasi mencari keuntungan yang layak dan tidak berlebihan, serta secepat mungkin melepas hak patennya untuk dapat dinikmati oleh negara berkembang.

Dengan perkembangan ilmu biologi yang semakin maju dan cepat, diharapkan juga praktisi dan ilmuwan dibidang biologi dan kedokteran terutama di negara berkembang untuk menyelaraskan pengetahuan terkini dengan negara maju. Sehingga teknologi dan pengetahuan ini bisa dinikmati oleh semua orang dan tidak hanya menjadi monopoli sebagian negara saja (keadilan global). Pada akhirnya, diharapkan pula perkembangan ilmu pengetahuan di bidang biologi juga disertai dengan aplikasi dan pemanfaatan untuk hajat hidup orang banyak. Menyongsong perkembangan riset dan pelayanan pengobatan sel punca, pada tanggal 28-30 November Universitas Diponegoro akan menyelenggarakan International Seminar dan Workshop dengan mengundang para pakar dari Australia dan Belanda serta dari Malaysia yang sudah berpengalaman dalam bidang ini.