RANCANG BANGUN MEKANISME SELEKSI SEL SPERMATOZOA UNGGUL BERDASARKAN PARAMETER FENOTIP UNTUK KEPERLUAN INTRACYTOPLASMIC SPERM INJECTION (ICSI) SAPI PERANAKAN ONGOLE

TATAG LINDU BHAKTI, Prof. (Emr.) Adhi Susanto, M.Sc., Ph.D; Ir. P. Insap Santosa, M.Sc., Ph.D; Ir. Diah Tri Widayati, M.P., Ph.D

2016 | Disertasi | S3 Ilmu Teknik Elektro

Pada prosedur Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI), besarnya penyimpangan morfologis sel sperma yang digunakan untuk memfertilisasi sel telur berkorelasi positif terhadap tingkat kegagalan perkembangan embrio. Namun sayangnya, berbagai metode pengukuran kualitas sperma terbantu komputer yang tersedia hingga saat ini masih berorientasi pada analisis statistik terhadap populasi sperma sampel dan tidak memberi prioritas terhadap analisis morfologi secara spesifik terhadap individu sperma. Penelitian ini bertujuan merancang bangun mekanisme seleksi fertilitas sel sperma secara kuantitatif menggunakan empat parameter morfologi dasar sesuai dengan kriteria Tygerberg. Proses seleksi bertujuan untuk mendapatkan sel sperma fertil dengan penyimpangan morfologis minimum terhadap nilai idealnya agar dapat meningkatkan kesuksesan fertilisasi menggunakan prosedur ICSI pada sapi Peranakan Ongole (PO). Sebuah model jaringan syaraf tiruan kepala sperma sapi ideal dibuat untuk memperoleh persamaan fertilitas dari analisis morfologi kepala sperma. Model jaringan syaraf tiruan dilatih menggunakan data-data penelitian yang berhasil didapatkan dalam studi literatur. Sebuah persamaan morfologi sperma umum dibangun dari penurunan sifat parsial model kepala sperma sapi ideal dengan masukan 4 parameter morfologi Tygerberg. Hasil pengujian model menunjukkan bahwa nilai fertilitas sel sperma akan menurun seiring dengan menjauhnya nilai morfologi yang terukur terhadap nilai idealnya. Secara keseluruhan, piranti lunak analisis morfologi kepala sperma mampu menentukan lokasi sel sperma target secara spesifik. Hasil analisis berupa sel sperma tunggal dengan morfologi yang paling mendekati bentuk sperma ideal diantara semua pilihan sel sperma yang tersedia dalam bidang pandang lensa objektif. Hasil perhitungan piranti lunak analisis morfologi yang dibangun dalam penelitian ini memiliki akurasi sebesar 76.3% ± 7.5% terhadap hasil analisis piranti lunak CASA ImageJ. Nilai tersebut diturunkan dengan cara membandingkan hasil analisis kedua piranti lunak terhadap sampel video yang identik tanpa melibatkan perangkat pendukung tambahan.

In Intracytoplasmic Sperm Injection (ICSI) procedure, sperm cell morphological defect used to fertilyze ovum has positive correlation with embryo development failure. Most of sperm quality analyzer still oriented on statistical analysis and not concern on individual morphology analysis. This research concern on prototyping sperm fertility selection quantitatively using four tygerberg parameter. This selection process aimed to achieve high fertility sperm cell with minimum defect (near ideal shape) to increase ICSI success factor in ongole's bovine artificial insemination. An ideal sperm head neural network model has been built to get fertility equation from sperm head morphological analysis. Neural network trained using previous research data has been achieved in literature study. A sperm morphology general equation has been built by deriving 4 testing result from each tygerberg parameter. Model testing data shows sperm fertility will be decreased linear with defect increment. Generally, sperm head analysis software can determine sperm target location specifically. Analysis result was reported as sperm target location which has highest value near ideal among several available on objective's field of view. Software has performance 76.3% ± 7.5% due to CASA ImageJ software. This value has been resulted from comparing analysis from identical video file without external addendum hardware.

Kata Kunci : Seleksi Sperma Sapi, Penggerak Mikroskopis, Jaringan Syaraf Tiruan