Workshop: “Basic to Advanced Practical Training in MSCs Culture and Exosome Characterization”

Workshop: “Basic to Advanced Practical Training in MSCs Culture and Exosome Characterization”

Workshop
Gambar 1. Peserta dan Panitia Kegiatan Workshop

Gambar 1. Peserta dan Panitia Kegiatan Workshop

I. Pendahuluan

Pada tanggal 23 hingga 25 Juli 2026, PT Indogen Intertama bekerjasama dengan Indomabs Biosaintika menyelenggarakan kegiatan Workshop di Indonesian Life Science Center (ILSC), Kawasan Puspiptek BRIN. Kegiatan ini diikuti oleh berbagai kalangan profesional, mulai dari civitas akademika, klinisi, hingga tenaga profesional di bidang pelayanan kesehatan. Workshop ini juga terselenggara melalui kolaborasi dengan DKSH dan Nutrilab yang turut mendukung pelaksanaan kegiatan. Berikut adalah urutan kegiatan workshop secara lengkap.

Nama Kegiatan Tanggal Kegiatan
Isolasi dan Kultur Human Umbilical Cord Derived Mesenchymal Stem Cell (hUMSC) 23 Juli 2026
Identifikasi dan Karakterisasi hUMSC menggunakan Flow Cytometer. 24 Juli 2026
Isolasi Eksosom dari hUMSC menggunakan kit brand Procell System 25 Juli 2026
Kuantifikasi partikel dari eksosom yang diisolasi menggunakan Nanopartikel Tracking Analysis

Sebelum kegiatan workshop dimulai, para peserta mendapatkan pengarahan dan materi terlebih dahulu dari Ibu Dr. Ratih Rinendyaputri, S.KH., M.Biomed, seorang peneliti Stem Cell dari Organisasi Riset Kesehatan (ORK) BRIN. Dalam penjelasannya beliau menyampaikan bahwa Adult Stem Cells dapat diperoleh dari Embryonic Stem Cells atau Adult Mesenchymal Stem Cells. Sel punca atau stem cell sendiri memiliki 2 ciri khas utama yakni Self Renewal dan Differentiation.

Gambar 2. Penjelasan materi dari Ibu Ratih BRIN

Gambar 2. Penjelasan materi dari Ibu Ratih BRIN

Selain mendapatkan pengarahan terkait materi, para peserta juga mendapatkan bimbingan terkait prosedur kerja secara lebih detail saat berada di laboratorium.

Gambar 3. Pengarahan terkait prosedur kerja

Gambar 3. Pengarahan terkait prosedur kerja

II. Workshop MSC

A. Isolasi dan Kultur hUMSC

Tubuh manusia mengandung sel punca sepanjang hidup. Tubuh menggunakan sel punca ketika dibutuhkan untuk mempertahankan, memperbaiki, dan mengganti jaringan yang mengalami kerusakan. Sel-sel ini umumnya berada dalam kondisi belum terdiferensiasi secara spesifik, tetapi memiliki karakteristik yang lebih terbatas dibandingkan sel punca embrionik. Di beberapa bagian tubuh, seperti usus dan sumsum tulang, sel punca secara teratur membelah untuk menghasilkan sel-sel baru yang berperan dalam pemeliharaan dan perbaikan jaringan.

Tahapan pertama untuk memulai isolasi hUMSC adalah dengan mengisolasi jaringan atau tissue isolation. Prinsip tahapan ini adalah mengambil dan memisahkan jaringan yang mengandung sel punca dari sumber jaringan asal. Pada kegiatan ini, peserta mengambil jaringan yang mengandung sel punca dari tali pusat bayi (Gambar 4).

Setelah tali pusat dipersiapkan, jaringan dibersihkan dari sisa darah dan kotoran dengan cara membilasnya menggunakan PBS (1×) yang ditambahkan 1% Penicillin-Streptomycin (PenStrep) seperti pada Gambar 5. Pencucian ini bertujuan untuk mengurangi kontaminan yang terdapat pada permukaan jaringan sebelum dilakukan proses isolasi.

Tali pusat yang telah dibersihkan selanjutnya dipotong menjadi beberapa bagian untuk mempermudah proses pemisahan jaringan. Pada tahap ini, pembuluh darah arteri dan vena perlu dibuang karena target jaringan yang digunakan untuk isolasi hUMSC adalah jaringan Wharton’s Jelly. Pembuluh darah pada tali pusat relatif mudah dibedakan karena memiliki struktur yang lebih menonjol. Secara umum, tali pusat memiliki tiga pembuluh darah yaitu dua arteri umbilikalis dan satu vena umbilikalis, yang perlu dipisahkan dari jaringan (Gambar 6).

Setelah pembuluh darah dibuang, jaringan yang tersisa terutama berupa Wharton’s jelly. Jaringan ini merupakan jaringan ikat mukoid yang mengelilingi dan memberikan perlindungan terhadap pembuluh darah tali pusat. Wharton’s jelly kaya akan mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) sehingga menjadi salah satu sumber yang banyak digunakan untuk memperoleh hUMSCs. Selain MSCs, Wharton’s jelly tersusun atas matriks ekstraseluler yang kaya akan komponen seperti kolagen, glikosaminoglikan, dan proteoglikan, yang memberikan karakteristik jaringan yang relatif lunak dan gelatinous.

Selanjutnya, jaringan tali pusat dipotong menjadi ukuran kecil, kurang lebih 0,5 cm per explant. Potongan jaringan ini kemudian dapat dipindahkan ke petri dish baru (Gambar 7). Pada saat meletakkan jaringan, bagian permukaan dalam jaringan yang sebelumnya berada di bagian dalam tali pusat diarahkan menempel pada dasar plate. Posisi ini membantu jaringan tetap bersentuhan dengan permukaan kultur sehingga sel-sel yang terdapat pada jaringan, termasuk MSCs dari Wharton’s jelly, dapat bermigrasi keluar dari explant dan selanjutnya berkembang pada kondisi kultur yang sesuai. Untuk medium pertumbuhan yang ditambahkan yakni MEM dan 20% Fetal Bovine Serum.

GAMBAR GAMBAR
Gambar 4. Tali pusat bayi

Gambar 4. Tali pusat bayi

Gambar 5. Pembilasan tali pusat bayi

Gambar 5. Pembilasan tali pusat bayi

Gambar 6. Membuang pembuluh darah arteri dan vena

Gambar 6. Membuang pembuluh darah arteri dan vena

Gambar 7. Explant tali pusat

Gambar 7. Explant tali pusat

Gambar 8. Proses isolasi jaringan oleh peserta

Gambar 8. Proses isolasi jaringan oleh peserta

Gambar 9. Explant hasil isolasi oleh peserta

Gambar 9. Explant hasil isolasi oleh peserta

B. Harvesting UCMSC

Tahapan harvesting atau pemanenan ini dilakukan untuk melepaskan sel yang telah berkembang pada permukaan culture plate sehingga diperoleh suspensi sel tunggal (single-cell suspension) yang dapat digunakan untuk tahap selanjutnya, seperti penghitungan sel maupun karakterisasi. Sebelum dilakukan pemanenan, sel diamati terlebih dahulu untuk menentukan tingkat konfluensi sel seperti pada Gambar 11.

Langkah pertama yakni media kultur dibuang, kemudian sel dicuci menggunakan PBS 1× sebanyak dua kali untuk menghilangkan sisa media dan komponen serum yang dapat menghambat kerja tripsin. Selanjutnya, ditambahkan 0,05% Trypsin-EDTA sebanyak 500 µL ke dalam culture plate. Sel kemudian diinkubasi selama 3–5 menit pada suhu 37°C di dalam inkubator untuk membantu proses pelepasan sel dari permukaan plate.

Setelah proses inkubasi, kemudian dilakukan pengamatan kembali pada mikroskop (Gambar 13) untuk melihat apakah sel sudah lepas semua dari dasar plate ataukah masih terdapat yang menggumpal. Apabila ketika diamati pada mikroskop masih terdapat gumpalan, maka dapat dibantu dengan plate tapping atau menepuk pinggiran plate dengan perlahan (Gambar 12).

Setelah sel terlepas dari dasar plate, aktivitas tripsin kemudian dihentikan dengan menambahkan media kultur yang mengandung serum. Suspensi sel selanjutnya dipindahkan ke dalam tabung dan disentrifugasi pada 300 × g selama 5 menit untuk mengumpulkan sel. Setelah proses sentrifugasi selesai, supernatan dibuang dan cell pellet dapat diresuspensi menggunakan media atau buffer yang sesuai. Selanjutnya, jumlah sel dihitung menggunakan automatic cell counter atau secara manual menggunakan bilik hitung (hemocytometer) untuk mengetahui konsentrasi dan jumlah sel yang diperoleh. Pada metode tradisional, sel dicampur dengan trypan blue untuk membedakan sel hidup dan mati, lalu ditempatkan di hemocytometer. Jumlah sel dihitung dalam kotak hitungan tertentu, kemudian densitas sel dihitung dengan rumus. Untuk sel yang masih hidup, ia akan berwarna terang. Sedangkan sel yang sudah mati akan berwarna biru, berikut adalah ilustrasi protokol kerja penghitungan sel secara manual.

Gambar 14. Prosedur kerja perhitungan sel secara manual dan sederhana

Gambar 14. Prosedur kerja perhitungan sel secara manual dan sederhana

Umumnya saat pengamatan sel pada mikroskop, diamati 4 bilik besar yang berada di kanan atas dan bawah, serta kiri atas dan bawah. Setiap lab pada dasarnya memiliki peraturan perhitungan tertentu, misalnya dalam satu bilik sel yang menempel pada garis luar atas dan kiri tidak dihitung ataupun kebalikannya. Adapun untuk rumus yang digunakan pada perhitungan secara manual adalah sebagai berikut.

Sebaliknya untuk pengamatan dengan alat, sampel yang ditambah dengan trypan blue dimasukan ke dalam Cell Counting Chamber Slides. Adapun hasil pengujian dengan alat Automated Cell Counter dapat dilihat pada Gambar 20 dengan persentase sel yang hidup sebanyak 56%. Hal ini dapat terjadi karena proses penambahan tripsin terlalu lama sehingga kematian sel meningkat.

GAMBAR GAMBAR
Gambar 10. Well Plate yang berisi sel hasil penumbuhan explant

Gambar 10. Well Plate yang berisi sel hasil penumbuhan explant

Gambar 11. Pengamatan sel yang telah tumbuh pada plate

Gambar 11. Pengamatan sel yang telah tumbuh pada plate

Gambar 12. Plate tapping untuk membantu kinerja tripsin

Gambar 12. Plate tapping untuk membantu kinerja tripsin

Gambar 13. Pengamatan sel yang telah diberi tripsin

Gambar 13. Pengamatan sel yang telah diberi tripsin

Gambar 15. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 15. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 16. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 16. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 17. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 17. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 18. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 18. Proses harvesting oleh peserta

Gambar 19. Penyiapan sampel sel yang akan dihitung dengan alat

Gambar 19. Penyiapan sampel sel yang akan dihitung dengan alat

Gambar 20. Penyiapan sampel sel yang akan dihitung dengan alat

Gambar 20. Penyiapan sampel sel yang akan dihitung dengan alat

C. Karakterisasi UCMSC dengan Flow Cytometry

Setelah proses harvesting dan penghitungan sel, UCMSC selanjutnya dapat dilakukan karakterisasi menggunakan flow cytometry untuk mengevaluasi ekspresi marker permukaan sel dan mengonfirmasi karakteristik fenotipik UCMSC.

Sel yang telah diperoleh disiapkan dalam tabung (tube) dan dicuci menggunakan PBS yang mengandung 3% FBS untuk membantu mempertahankan kondisi sel selama proses pewarnaan serta mengurangi ikatan antibodi yang tidak spesifik. Sel kemudian diatur sehingga diperoleh 100 µL suspensi sel untuk masing-masing tube. Pada tahap ini dibuat tiga tube meliputi tube isotype control, positive cocktail, dan negative cocktail. Untuk marker yang dapat digunakan sebagai negatif marker yakni CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a atau CD19, serta HLA-DR. Sedangkan untuk marker positif yaitu CD105, CD73, CD90, dan CD44.

Masing-masing tube kemudian ditambahkan antibodi sesuai kelompoknya sebanyak 10 µL kemudian diinkubasi selama 30 menit. Setelah penambahan antibodi, masing-masing tube ditambahkan 500 µL PBS 3% FBS, kemudian sampel diproses lebih lanjut sesuai dengan prosedur pewarnaan dan pembacaan menggunakan flow cytometer. Hasil karakterisasi selanjutnya digunakan untuk melihat pola ekspresi marker positif dan negatif pada UCMSC sehingga dapat membantu mengonfirmasi karakteristik fenotipik sel yang diperoleh.

GAMBAR GAMBAR
Gambar 21. Penambahan antibodi pada sampel

Gambar 21. Penambahan antibodi pada sampel

Gambar 22. Diskusi terkait proses handling UCMSC sembari menunggu proses inkubasi sel dengan antibodi

Gambar 22. Diskusi terkait proses handling UCMSC sembari menunggu proses inkubasi sel dengan antibodi

Gambar 23. Pembacaan hasil karakterisasi flow cytometry

Gambar 23. Pembacaan hasil karakterisasi flow cytometry

Gambar 24. Pembacaan hasil karakterisasi flow cytometry

Gambar 24. Pembacaan hasil karakterisasi flow cytometry

Hasil akuisisi flow cytometry pada instrumen \mengonfirmasi profil fenotipik sampel Stained hMSC dengan tingkat kemurnian yang sangat tinggi. Kemurnian ini sesuai dengan kriteria standar karakterisasi human Mesenchymal Stem Cells (hMSC) dari ISCT. Berdasarkan histogram data, populasi sel menunjukkan ekspresi penanda positif utama hMSC yang dominan dan homogen, yaitu CD90 (FITC) sebesar 99,537% (Gate R3), CD105 (PerCP-Cy5.5) sebesar 98,302% (Gate R2), serta CD73 (APC) sebesar 96,914% (Gate R4). Sebaliknya, pada analisis penanda negatif atau lineage cocktail (R-PE), terdeteksi ekspresi sebesar 0,000% (Gate R5), yang menandakan sampel ini bebas dari kontaminasi sel hematopoietik maupun sel imun (seperti CD45, CD34, atau HLA-DR). Secara keseluruhan, profil CD90⁺ / CD105⁺ / CD73⁺ / Lineage Negatif⁻ ini membuktikan bahwa kultur hMSC memiliki kualitas dan identitas stem cell yang sangat valid untuk pengujian lebih lanjut.

D. Isolasi dan Karakterisasi Eksosom

Pada tahapan sebelumnya, sebelum sel ditambahkan dengan tripsin untuk proses harvesting, medium kultur sel terlebih dahulu dikumpulkan dan dipindahkan ke dalam tabung yang berbeda. Medium yang telah dikondisikan oleh sel tersebut dikenal sebagai conditioned medium dan mengandung berbagai molekul yang disekresikan atau dilepaskan oleh sel selama proses kultur. Kumpulan komponen yang disekresikan oleh sel ini secara umum disebut sebagai secretome. Secretome terdiri atas berbagai macam komponen, antara lain protein, faktor pertumbuhan, sitokin, lipid, serta extracellular vesicles (EVs) termasuk eksosom.

Eksosom merupakan salah satu jenis extracellular vesicles berukuran kecil yang membawa berbagai molekul biologis, seperti protein, lipid, dan RNA, yang dapat berperan dalam komunikasi antar-sel. Oleh karena itu, apabila tujuan penelitian atau aplikasi yang dilakukan adalah memperoleh eksosom, maka eksosom perlu dipisahkan dan dimurnikan dari komponen lain yang terdapat dalam conditioned medium/secretome. Pada kegiatan workshop ini, proses isolasi eksosom dari conditioned medium dilakukan menggunakan Spin Column Exosome Isolation Kit dari Procell System sesuai dengan prosedur yang direkomendasikan oleh produsen.

GAMBAR GAMBAR
Gambar 25. Spin Column Exosome Isolation Kit (P-CA-504)

Gambar 25. Spin Column Exosome Isolation Kit (P-CA-504)

Gambar 26. Spin Column Exosome Isolation Kit (P-CA-504)

Gambar 26. Spin Column Exosome Isolation Kit (P-CA-504)

Gambar 27. Solution A, bagian dari Kit

Gambar 27. Solution A, bagian dari Kit

Gambar 28. Spin Column 01 dan Collection tubes, bagian dari Kit

Gambar 28. Spin Column 01 dan Collection tubes, bagian dari Kit

Kami bersama Ibu Ratih (Gambar 29) memberikan penjelasan terkait prosedur kerja untuk isolasi eksosom berdasarkan manual kit. Adapun secara ringkas, prosedur kerja isolasi adalah sebagai berikut.

Tahap Prosedur Kondisi Tujuan
Penghilangan sel Sampel disentrifugasi, kemudian supernatan dipindahkan ke tabung baru. 300 × g, 5 menit, 4°C Mengendapkan dan menghilangkan sel
Penghilangan debris seluler Supernatan dari tahap sebelumnya disentrifugasi dan supernatan dipindahkan ke tabung baru. 2.000 × g, 10 menit, 4°C Menghilangkan debris/sisa seluler
Penghilangan partikel besar Supernatan kembali disentrifugasi dan supernatan dikumpulkan. 14.000 × g, 30 menit, 4°C Menghilangkan partikel dan debris berukuran besar
Preparasi Spin Column 01 Tambahkan 500 µL Solution A ke Spin Column 01, kemudian sentrifugasi. Ulangi satu kali. 300 × g, 1 menit Melakukan pre-treatment pada kolom
Pemrosesan sampel Masukkan 50–500 µL sampel yang telah diproses ke Spin Column 01, kemudian sentrifugasi. 300 × g, 1 menit, 4°C Memisahkan fraksi yang mengandung eksosom
Pengumpulan eksosom Lepaskan Spin Column 01 dan kumpulkan cairan yang terdapat pada tabung. Fraksi hasil isolasi mengandung eksosom
Penyimpanan Sebagian sampel dapat digunakan untuk analisis, sedangkan sisanya disimpan. −80°C Mempertahankan sampel hingga digunakan

 

GAMBAR GAMBAR
Gambar 29. Penjelasan prosedur kerja isolasi eksosom

Gambar 29. Penjelasan prosedur kerja isolasi eksosom

Gambar 30. Proses isolasi eksosom oleh peserta

Gambar 30. Proses isolasi eksosom oleh peserta

Gambar 31. Proses isolasi eksosom oleh peserta

Gambar 31. Proses isolasi eksosom oleh peserta

Gambar 32. Spin Column 01 yang akan disentrifugasi

Gambar 32. Spin Column 01 yang akan disentrifugasi

Gambar 33. Spin Column yang akan diberi sampel sekretom

Gambar 33. Spin Column yang akan diberi sampel sekretom

Gambar 34. Sampel yang telah dimasukan ke spin column 01

Gambar 34. Sampel yang telah dimasukan ke spin column 01

Gambar 35. Proses sentrifugasi

Gambar 35. Proses sentrifugasi

Gambar 36. Eksosom yang telah dimurnikan

Gambar 36. Eksosom yang telah dimurnikan

Spin Column Exosome Isolation Kit P-CA-504 menawarkan metode isolasi eksosom yang cepat, praktis, dan mudah diaplikasikan tanpa memerlukan ultracentrifuge. Menggunakan teknologi size exclusion centrifugation column, kit ini memungkinkan pemisahan eksosom dari komponen pengotor dan dapat digunakan untuk berbagai aplikasi downstream seperti Western blot, NTA, nano-flow cytometry, electron microscopy, omics, dan studi fungsional.

Setelah mendapatkan eksosom yang telah diisolasi, maka sampel eksosom tersebut selanjutnya dimasukan ke dalam alat Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) untuk melihat bagaimana distribusinya.

Gambar 37. Peserta melakukan injeksi sampel ke dalam alat

Gambar 37. Peserta melakukan injeksi sampel ke dalam alat

Gambar 38. Hasil analisis sampel

Gambar 38. Hasil analisis sampel

Hasil analisis Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) mengonfirmasi kualitas dan kemurnian tinggi dari hasil isolasi eksosom menggunakan Spin Column Exosome Isolation Kit dengan status terverifikasi “Good quality data” oleh software NS XPLORER.

Metode ini berhasil memperoleh konsentrasi partikel yang sangat melimpah, mencapai 4,85 × 10⁹ ± 1,52 × 10⁸ partikel/mL yang menjamin kelimpahan sampel untuk berbagai aplikasi downstream. Lebih dari 59,59% dari total populasi berada persis pada rentang ideal small extracellular vesicles (30–150 nm) dengan puncak utama (mode) yang sangat tajam dan presisi pada ukuran 57,5 nm. Kerapian distribusi ukuran ini membuktikan keunggulan Spin Column Exosome Isolation Kit dalam mengekstraksi dan mempertahankan integritas vesikel eksosom murni secara efektif, stabil, serta reliabel untuk kebutuhan riset lanjutan maupun karakterisasi produk.

III. Pengenalan Exosome Isolation Kit brand Procell System

Procell Biotechnology merupakan perusahaan yang berfokus pada pengembangan produk dan solusi untuk kebutuhan riset di bidang cell culture. Produk Procell mencakup berbagai kebutuhan kultur sel, mulai dari cell culture media, serum, buffer, cell dissociation reagents, growth supplements, hingga berbagai research kits, termasuk Exosome Isolation Kits. Procell juga menyediakan layanan research-focused customization dan production-grade customization untuk mendukung kebutuhan penelitian yang lebih spesifik.

Dalam bidang penelitian eksosom, Procell mengembangkan berbagai metode isolasi yang disesuaikan dengan jenis sampel dan kebutuhan downstream application. Lini Exosome Isolation Kits Procell mencakup beberapa metode, antara lain magnetic bead-based isolation, size exclusion chromatography (SEC), spin column, dan precipitation-based isolation. Produk-produknya ditujukan untuk membantu memperoleh eksosom dengan karakteristik yang sesuai untuk berbagai aplikasi penelitian seperti Western blot, nanoparticle tracking analysis (NTA), nano-flow cytometry, electron microscopy, analisis omics, serta studi fungsional.

Procell juga memiliki sejumlah sertifikasi dan sistem pengendalian kualitas, termasuk ISO 9001 dan ISO 13485, serta melaporkan penggunaan produknya dalam berbagai publikasi ilmiah. Berikut adalah daftar produk dari Procell System untuk isolasi eksosom yang dapat Bapak dan Ibu peneliti pertimbangkan.

Nomor Katalog Nama Produk Foto Produk
P-CA-501 Micro Exosome Isolation Kit

Size: 50T; 20T

Micro Exosome Isolation Kit
P-CA-502 Universal Exosome Isolation Kit-10mL

Siza: 4 Tests

Micro Exosome Isolation Kit
P-CA-503 Universal Exosome Isolation Kit-30mL

Siza: 3 Tests

Universal Exosome Isolation Kit-30mL
P-CA-504 Spin Column Exosome Isolation Kit

Size: 50T; 20T

Spin Column Exosome Isolation Kit
P-CA-505 Exosome Isolation Kit (Precipitation)

Size: 50T; 20T

Exosome Isolation Kit (Precipitation)
P-CA-506 Exosome Protector

Size: 1mL

Exosome Protector

Untuk pertanyaan produk, stock dan diskusi lebih lanjut Bapak/Ibu dapat menghubungi kontak yang tertera pada laman website Indogen berikut. Terima kasih.