Daftar isi
Istilah centrifuge bagi masyarakat awam mungkin masih tergolong asing. Centrifuge merupakan sebuah alat yang biasa digunakan untuk memisahkan suatu larutan/komponen suatu zat. Pemisahan tersebut dilakukan dalam proses pengendapan. Sehingga nantinya akan menjadi 2 fase, yaitu supernatan dan pellet.
Di bawah ini penjelasan lengkap tentang centrifuge. Dari mulai pengertian, jenis, fungsi, bagian-bagian, prinsip kerja, cara menggunakan, juga hal yang perlu diperhatikan.
Apa itu Centrifuge?
Centrifuge atau nama lainnya sentrifugasi yang berarti pemisahan. Ini adalah sebuah alat yang digunakan untuk melakukan pemisahan pada larutan atau komponen zat melalui proses pengendapan, sehingga akan terbagi menjadi dua fase yang disebut supernatan dan pellet. Supernatan ialah hasil sentrifugasi yang bobotnya lebih rendah, sedangkan pellet bobotnya lebih tinggi.
Alat ini biasa digunakan di laboratorium-laboratorium umum. Seperti dalam pemeriksaan hematologi, untuk memisahkan plasma dari sel darah dalam proses analisis darah. Misalnya dalam dalam pemisahan ekstrak bakteri, setelah dilakukan pemisahan menggunakan centrifuge akan dihasilkan dua lapisan. Lapisan pertama supernatan yang berupa cairan, dan lapisan lainnya pellet yang berupa padatan.
Centrifuge bergerak dengan bantuan komponen motor listrik. Motor listrik terdapat di dalam rotor. Motor listrik ini bisa dikatakan sebagai otak bagi centrifuge, karena merupakan komponen yang sangat penting.
Centrifuge ditemukan Antonin Prandtl pada tahun 1864. Awalnya Antonin menemukan alat yang digunakan untuk memisahkan krim dari susu. Proses tersebut akan melakukan pemisahan susu berkali-kali. Berdasarkan penelitiannya itu, Antonin mengembangkan alat tersebut hingga menjadi centrifuge yang hingga kini menjadi alat laboratorium yang bermanfaat serta dibutuhkan dunia.
Jenis-Jenis Centrifuge
Terdapat empat jenis centrifuge. Jenis-jenis centrifuge tersebut adalah:
- General Purpose Centrifuge
Jenis centrifuge yang pertama yaitu general purpose centrifuge. Jenis ini merupakan centrifuge yang paling banyak digunakan di laboratorium. Desainnya sudah dibuat agar dapat ditaruh di atas meja.
General purpose centrifuge biasa digunakan untuk melakukan pemisahan suatu sampel yang berhubungan dengan analisis kesehatan. Misalnya pada pemeriksaan cairan urine dan serum. Banyak digunakan di dunia kedokteran serta analis kesehatan.
Kecepatan yang dimiliki centrifuge jenis ini antara 0-3000 rpm. Bisa menampung sampel mulai dari 5-100 ml.
- Speciality Centrifuge
Jenis centrifuge yang kedua adalah speciality centrifuge. Jenis ini dirancang untuk keperluan yang sifatnya lebih spesifik.
Contoh centrifuge jenis ini yaitu hematocrit centrifuge yang bisa digunakan untuk sampel dengan ukuran yang lebih spesifik. Sangat dibutuhkan pada pemeriksaan serologis, sehingga banyak digunakan pada bidang kedokteran.
Pemeriksaan serologis yaitu pemeriksaan yang dilakukan untuk mengetahui antibodi dalam darah. Pengujian antibodi menggunakan alat microplate reader. Namun sebelum antibodi diukur dengan microplate reader, centrifuge adalah alat penting untuk memisahkan zat atau organel sampel yang akan diukur tersebut.
- Ultra and Refrigerated Centrifuge
Ketiga, jenis centrifuge ultra and refrigerated centrifuge. Refrigerated centrifuge merupakan jenis centrifuge yang di dalamnya terdapat tambahan pendingin. Fungsi pendingin tersebut untuk mengatasi terjadinya perubahan suhu ketika proses pemisahan sedang berlangsung. Kecepatan yang dimiliki centrifuge jenis ini tergolong tinggi, sekitar 5.000-20.000 rpm.
Centrifuge jenis ini banyak digunakan pada institusi pendidikan atau laboratorium farmasi, kimia, biolog, sampai kedokteran. Hal ini dikarenakan adanya sistem pendingin akan membantu memisahkan bahan kimia, baik itu mikroba atau juga ekstrak tanaman. Sistem pendingin akan menjaga suhu sampel larutan yang terdapat dalam alat tersebut. Maka, sampel akan terhindar dari kontaminasi.
Suhu refrigerated centrifuge yaitu antara -20 derajat Celcius hingga 40 derajat Celcius. Dengan rentang suhu tersebut, maka cocok juga untuk digunakan dalam menganalisis antibodi tubuh, misalnya RNA dan DNA.
- Microcentrifuge
Jenis centrifuge yang ke empat atau yang terakhir adalah microcentrifuge atau disebut juga microfuges. Sesuai dengan nama yang diberikan kepada jenis centrifuge ini, ukurannya lebih kecil dibanding ukuran jenis centrifuge lainnya. Microcentrifuge dapat menampung larutan sampel dengan ukuran yang kecil, antara 0,5 ml sampai 2,0 ml dalam microtubes.
Karena microcentrifuge berukuran kecil, maka tube yang digunakan juga kecil. Maka dalam penggunaan microcentrifuge perlu lebih teliti dan hati-hati. Sebab microcentrifuge bisa digunakan untuk menampung sampel dengan ukuran kecil dan bobot sedikit. Biasanya centrifuge jenis ini digunakan dalam penelitian sampel darah.
Fungsi Centrifuge di Laboratorium
Fungsi centrifuge akan berbeda-beda antara satu laboratorium dengan laboratorium lainnya. Berikut ini fungsi centrifuge pada beberapa bidang sains di laboratorium masing-masing bidang:
- Fungsi Centrifuge di Laboratorium Klinik
Centrifuge di laboratorium klinik sering digunakan dalam pemeriksaan sampel darah. Misalnya pada pemeriksaan hematologi, yaitu suatu cabang ilmu kedokteran yang mempelajari darah dan gangguan pada darah.
Fungsi centrifuge di laboratorium klinik adalah sebagai alat yang di antaranya digunakan untuk pemisahan komponen sel darah, pemeriksaan urine, pemeriksaan kadar sel darah merah dalam tubuh, pemisahan sampel air, dan pemeriksaan parasitologi.
- Fungsi Centrifuge di Laboratorium Kimia
Di laboratorium kimia, centrifuge memiliki fungsi untuk melakukan pemisahan pada sampel mikroba seperti bakteri. Sampel tersebut akan dilakukan pemisahan supaya dapat menghasilkan ekstrak yang diinginkan untuk kepentingan penelitian.
Selain itu, dapat juga digunakan untuk melakukan analisis pada sampel yang ada di berbagai lingkungan. Misalnya, menganalisis sampel perak (Ag) di lingkungan pertambangan.
- Fungsi Centrifuge di Laboratorium Farmasi
Fungsi centrifuge di laboratorium farmasi biasanya digunakan untuk memisahkan sampel yang berupa ekstrak tanaman atau mikroba. Salah satu contohnya untuk membantu meneliti sampel bakteri endofit tanaman.
Bakteri endofit adalah mikroorganisme menguntungkan yang tumbuh pada tanaman inang tanpa mengganggu atau menyebabkan kerusakan pada tanaman inang tersebut. Bakteri endofit yang dicampur dengan ekstrak pelarut kimia (etil asetat atau heksan), perlu dilakukan pemisahan menggunakan centrifuge. Supaya nantinya didapat ekstrak supernatan yang bisa memperlihatkan potensi adanya antibakteri dari bakteri endofit tanaman yang digunskan sebagai sampel tersebut.
- Fungsi Centrifuge di Bidang Kedokteran
Bidang kedokteran juga tidak bisa dipisahkan dari centrifuge. Fungsi centrifuge di bidang kedokteran di antaranya untuk melakukan pemisahan partikel-partikel dalam pengujian sampel darah atau urine.
Sampel darah yang diuji bisa berupa serum maupun plasma darah. Sampel darah dipisahkan dengan sentrifuge supaya nantinya dapat dilakukan untuk pengujian hemoglobin ataupun hematokrit. Selain itu, digunakan juga dalam pengujian kadar antibodi dalam tubuh, sebelum diuji dengan microplate reader.
- Fungsi Centrifuge di Bidang Pangan
Centrifuge juga digunakan pada penelitian di bidang pangan. Fungsi centrifuge di bidang pangan contohnya seperti pemisahan hasil ekstraksi pati jagung yang dilakukan oleh Rosalinda et al pada tahun 2019. Maksud dari penelitian tersebut adalah menghitung optimalisasi pemisahan sampel ekstraksi jagung, serta menghitung kecepatan waktu dari centrifuge yang berbeda.
Bagian-Bagian Pada Centrifuge
Terdapat beberapa bagian dengan peranan masing-masing pada centrifuge. Bagian-bagian pada centrifuge tersebut adalah sebagai berikut:
- Chamber
Bagian pada centrifuge yang pertama ialah Chamber. Chamber adalah bagian terluar dari motor dan rotor. Chamber berfungsi untuk menampung sampel atau zat yang akan dilakukan pemisahan.
- Motor
Bagian pada centrifuge yang kedua yaitu motor. Bagian ini berfungsi untuk meletakkan tabung sampel yang akan diputar. Selain itu, motor juga akan melakukan proses pemutaran dengan prinsip gaya sentrifugal.
- Rotor
Bagian pada centrifuge yang ketiga adalah rotor. Rotor merupakan suatu komponen pada centrifuge yang berisi tombol seperti on/off. Berfungsi sebagai pengatur kecepatan dan timer (pengatur waktu).
Rotor pada centrifuge terdapat dua jenis, yaitu:
- Rotor fixed, yaitu jenis rotor dimana tabung akan menempel di dalam rotor, sehingga hasil sampel yang diendapkan akan berbentuk miring.
- Rotor swing out, merupakan jenis rotor dengan bentuk datar, sehingga hasil sampel yang diendapkan rata.
- Lid/Penutup
Bagian pada centrifuge berikutnya adalah lid/penutup. Bagian ini yaitu bagian atas centrifuge. Penutup pada centrifuge ini bersifat otomatis. Maka, penutup tidak bisa dibuka apabila proses pemisahan belum selesai.
- Body
Bagian centrifuge yang terakhir yaitu body. Bentuk dari body alat ini akan berbeda-beda, akan disesuaikan dengan jenisnya. dimana bentuk body centrifuge ada yang bentuknya kotak, silinder, atau setengah bola. Fungsi body pada centrifuge adalah untuk melindungi bagian dalam yakni motor, rotor, dan sampel, serta komponen-komponen lainnya.
Prinsip Kerja Centrifuge
Prinsip kerja centrifuge yaitu dengan menggunakan atau memanfaatkan gaya sentrifugal. Dimana gaya sentrifugal adalah suatu gaya yang dipengaruhi oleh gravitasi. Semakin cepat putaran yang dihasilkan, maka semakin tinggi pula gaya gravitasi yang dihasilkannya.
Saat centrifuge dinyalakan, gaya sentrifugal akan mulai bekerja. Motor sebagai komponen utama centrifuge, akan memutar centrifuge. Rotor dan stator yang ada dalam motor akan menimbulkan medan magnet ketika centrifuge menyala dan tersambung ke aliran listrik. Dengan kemampuan centrifuge untuk memutar ribuan kali, maka proses pemisahan sampel akan lebih cepat dan mudah dibanding jika dilakukan pemisahan secara manual.
Cara Menggunakan Centrifuge
Cara menggunakan centrifuge sesungguhnya tidak rumit, tetapi membutuhkan ketelitian. Hal ini disebabkan sampel yang diteliti biasanya merupakan sampel yang sangat rentang pada kontaminasi dari luar. Contohnya darah, bakteri, virus, patogen, dan lain-lain.
Tahapan penggunaan centrifuge cukup panjang. Namun, supaya tidak terlalu terlihat membingungkan, akan dijelaskan tahapannya secara umum.
Berikut ini tahapan umum penggunaan centrifuge:
- Preparasi Sampel
Tahapan yang pertama yaitu preparasi sampel atau mempersiapkan sampel larutan yang akan dipisahkan pada tabung atau microtube yang sesuai. Sebab, ukuran tabung yang dipakai berbeda-beda ukurannya. Maka harus disesuaikan dengan jenis dan banyaknya sampel yang akan diuji.
- Menyalakan Alat
Tahapan kedua, menyalakan alat centrifuge, dan tekan tombol open agar pembuka centrifuge terbuka.
- Memasukkan Larutan
Selanjutnya, masukkan sampel larutan sampel ke dalam lubang yang terdapat pada rotor. Perhatikan letak sampel. Apabila ada lubang rotor yang tidak digunakan, maka seimbangkan dengan memasukkan sampel pada lubang rotor lainnya juga. Jika tidak ada sampel lagi, bisa dengan memasukkan air.
- Menutup Centrifuge
Kemudian tutup lid/penutup centrifuge dan atur waktu serta kecepatan rotasi yang diperlukan. Lalu tekan tombol on. Selanjutnya centrifuge akan bekerja.
Hal yang Perlu Diperhatikan
Ketika menggunakan centrifuge, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar tidak ada masalah saat proses berlangsung. Hal yang perlu diperhatikan tersebut di antaranya:
- Pastikan kabel yang terpasang dalam keadaan baik, tidak rusak atau putus, dan diletakkan pada tempat yang sesuai.
- Perhatikan keseimbangan penempatan sampel pada rotor.
- Jangan membuka centrifuge ketika alat sedang beroperasi, karena dapat menyebabkan kerusakan pada alat.
- Hati-hati saat memasukkan cairan sampel, jangan sampai ada tumpahan cairan dalam alat.
- Perhatikan bunyi centrifuge. Segera buka lid/penutup centrifuge saat sudah terdengar bunyi yang menandakan bahwa proses sudah selesai.
- Posisikan centrifuge dalam keadaan terbuka jika sedang tidak digunakan.
- Pastikan untuk selalu melakukan kalibrasi supaya tetap berfungsi dengan baik sesuai dengan standar yang ada.