A. Pengertian Centrifuge

Alat centrifuge adalah alat laboratorium yang menggunakan gaya sentrifugal untuk memisahkan komponen yang berbeda dari cairan. Hal ini dilakukan dengan memutar cairan dengan kecepatan tinggi di dalam wadah. Kemudian cairan dapat terpisah dengan kepadatan yang berbeda (misalnya krim dari susu atau cairan dan padatan. Ini menyebabkan partikel dan zat yang lebih padat bergerak ke arah radial. Sebaliknya, benda dengan kepadatan lebih rendah dipindahkan ke arah pusat rotasi. centrifuge laboratorium menggunakan tabung sampel menyebabkan percepatan radial menyebabkan partikel yang lebih padat mengendap di bagian bawah tabung, sementara zat dengan kepadatan lebih rendah naik ke atas.

Centrifuge banyak digunakan di laboratorium untuk memisahkan senyawa biologis dari ekstrak kasar. Dalam centrifuge, spesimen ditempatkan dalam perangkat berputar yang berputar di sekitar sumbu (sumbu) yang menghasilkan gaya intens yang tegak lurus terhadap sumbu. Ada berbagai jenis sentrifugal yang digunakan untuk pemisahan berbagai molekul, namun semuanya beroperasi dengan prinsip sedimentasi yang sama.

B. Tujuan Sentrifugasi

● Untuk memisahkan zat cair yang tidak dapat bercampur
● Memurnikan zat dengan menghilangkan kotoran yang ada dalam cairan supernatan.
● Untuk memisahkan obat yang mengkristal dari minuman keras yang merupakan induknya.
● Untuk menguji emulsi dan suspensi untuk menentukan apakah mereka membentuk krim atau mengendap pada kecepatan yang lebih cepat

C. Faktor yang mempengaruhi sentrifugasi

Sentrifugasi dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:

● Kepadatan kedua sampel serta solusi
● Suhu/viskositas
● Perpindahan jarak partikel
● Kecepatan rotasi

D. Contoh sentrifugasi

Beberapa contoh sentrifugasi yang umum meliputi:

● Ekstraksi lemak dari susu untuk produksi susu skim.
● Penirisan minyak pada keripik atau penirisan air pada produk pertanian.
● Pengeringan air di mesin cuci untuk menghilangkan air dari pakaian.
● Pemisahan padatan darah dan urin di laboratorium forensik dan lab pengujian.

E. Tipe Centrifuge

1. Low Speed Centrifuge
● Low speed centrifuge adalah centrifuge paling umum yang biasa digunakan di laboratorium untuk melakukan pemisahan partikel secara rutin.
● Centrifuge dioperasikan pada kecepatan maksimum antara 4000 – 5000 rpm.
● Umumnya dioperasikan pada suhu ruang karena tidak memiliki mekanisme kontrol untuk mengatur kecepatan atau suhu proses.
● Terdapat pilihan fixed angle rotor dan swing-out rotor pada centrifuge ini
● Tipe Centrifuge ini kompak dan mudah digunakan, ideal untuk analisis sampel darah serta sampel biologis yang berbeda.
● Centrifuge beroperasi pada kecepatan rendah mengikuti prinsip yang sama dengan tipe centrifuge lainnya, namun aplikasinya terbatas hanya pada larutan yang sederhana.
● Contoh Low speed centrifuge adalah Magal low speed centrifuge M400D, M500D, M500S, M500R, M600R

Gambar 1. Magal low speed centrifuge Tipe M400D

2. High Speed Centrifuge

● High-speed centrifuge sesuai dengan namanya adalah jenis centrifuge yang dapat beroperasi pada kecepatan yang sedikit lebih tinggi.
● Tipe High Speed Centrifuge ini biasa disebut juga Multi Purpose Centrifuge atau Benchtop Centrifuge karena desainnya kompak dan memiliki varian rotor yang banyak sehingga dapat digunakan hampir di semua laboratorium
● Kecepatan centrifuge dengan kecepatan tinggi dapat bervariasi antara 15.000 hingga 30.000 rpm.
● Centrifuge berkecepatan tinggi biasanya digunakan di laboratorium yang lebih canggih untuk aplikasi biokimia dan membutuhkan kecepatan operasi yang cepat.
● High Speed Centrifuge memiliki instrumen untuk mengontrol suhu dan kecepatan yang sangat penting untuk menganalisis molekul biologis yang sensitif.
● High-speed centrifuge dilengkapi dengan adaptor yang berbeda agar sesuai dengan tabung sampel dengan dimensi dan volume yang berbeda.
● Setidaknya ada tiga jenis rotor yang dapat digunakan dalam proses sentrifugasi dari centrifuge tipe ini.
● Contoh High speed centrifuge adalah High Speed Centrifuge M15G, High Speed Refrigerated Centrifuge M16R, High Speed Refrigerated Centrifuge M16RS, High Speed Centrifuge M18G dan High Speed Refrigerated Centrifuge M20R

Gambar 2. Magal High Speed Centrifuge Tipe M16R

3. Ultracentrifuge

● Ultracentrifuge bekerja pada kecepatan sangat tinggi yang memungkinkan pemisahan molekul yang lebih kecil seperti protein, ribosom dan bahkan virus.
● Ini adalah jenis centrifuge canggih tertinggi yang memungkinkan untuk memisahkan molekul yang tidak dapat dipisahkan oleh centrifuge tipe lain.
● Sistem pendinginan disematkan pada centrifuge tipe ini untuk membantu mengontrol panas yang dihasilkan oleh pemutaran.
● Kecepatannya bisa sampai 150.000 rpm.
● Dapat digunakan untuk membantu pekerjaan analitis dan persiapan.
● Ultracentrifuge dapat digunakan untuk memisahkan molekul dalam jumlah besar, dan dalam aliran kontinu.
● Selain pemisahan, ultracentrifuge juga dapat digunakan untuk analisis karakteristik makromolekul, termasuk bentuk, ukuran dan kepadatan.
● Contoh merek yang terkenal untuk Ultracentrifuge adalah Eppendorf Ultracentrifuge CP-NX Series (100.000 rpm), Eppendorf Ultracentrifuge CS-(F)NX Series (150.000 rpm), Hitachi Koki himac CP-WX Series General Ultracentrifuge (100.000 rpm), Hitachi Koki himac CS Series Micro Ultracentrifuge (150.000rpm), Sorvall™ Thermo WX+ 80/90/100 Ultracentrifuge Series (100.000 rpm), Sorvall Thermo MX 120/150 Plus Micro-Ultracentrifuge Series (120.000 – 150.000 rpm), Sorvall™ Thermo MTX 150 Micro-Ultracentrifuge (150.000 rpm) dan Beckman Optima XPN Ultracentrifuge (100.000 max RPM), Beckman Optima XE Ultracentrifuge (100.000 max RPM), Beckman Airfuge Air-Driven (110.000 max RPM), Beckman Optima MAX-TL (120.000 max RPM), Beckman Optima MAX-XP Ultracentrifuge (150.000 max RPM)

4. Micro Centrifuge

● Microcentrifuge dapat digunakan untuk memisahkan volume kecil sampel yang berkisar dari 0,5 ul dan 2 ul.
● Microcentrifuge biasanya beroperasi pada kisaran 12.000 – 13.000 rpm.
● Tipe ini digunakan untuk memisahkan organel molekuler dalam sel seperti DNA, inti dan untuk ekstraksi dengan fenol.
● Microcentrifuge juga disebut sebagai microfuge, menggunakan tabung reaksi yang lebih kecil dibandingkan dengan tabung reaksi tradisional yang digunakan dalam centrifuge yang lebih besar.
● Microcentrifuge tertentu memiliki adaptor yang memungkinkan penggunaan tabung yang lebih besar dengan yang lebih kecil.
● Microcentrifuge dengan kontrol suhu juga tersedia untuk pengoperasian sampel yang sensitif terhadap suhu misalnya dari Gyrozen Refrigerated High Speed Microcentrifuge Tipe 1730R dan Gyrozen Refrigerated High Speed Micro centrifuge Tipe 1848R
● Contoh dari Microcentrifuge adalah Magal Mini centrifuge Mini-7G, Mini centrifuge Mini-10G, Mini centrifuge Mini-12G, Micro High Speed Centrifuge M15G, Micro High Speed Refrigerated Centrifuge M16RS

Gambar 3. Magal Microcentrifuge Tipe M15G

5. Benchtop Centrifuge

● Centrifuge Benchtop adalah centrifuge yang kompak dan banyak digunakan dalam penelitian ilmiah dan laboratorium klinis.
● Tipe Benchtop Centrifuge ini biasa disebut juga Multi Purpose Centrifuge atau High Centrifuge Centrifuge karena desainnya kompak dan memiliki rentang kecepatan yang tinggi, varian rotor yang banyak sehingga dapat digunakan hampir di semua laboratorium
● Karena ukurannya kecil, tipe ini berguna untuk laboratorium kecil
● Berbagai tipe benchtop centrifuge tersedia di pasaran untuk berbagai penggunaan.
● Benchtop centrifuge dilengkapi dengan rotor yang memiliki rak untuk tabung sampel dan penutup centrifuge
● Contoh Benchtop centrifuge atau Multipurpose centrifuge adalah High speed centrifuged M15G, High speed refrigerated centrifuge M16R, Micro High speed refrigerated centrifuge M16RS, High speed refrigerated centrifuge M18R dan High speed refrigerated centrifuge M20R.

Gambar 4. Magal High Speed Centrifuge Tipe M16R

6. Continuous flow centrifuge

● Continuous flow centrifuge dapat digambarkan sebagai centrifuge yang memungkinkan sentrifugasi sampel dalam jumlah besar, tanpa mempengaruhi laju sedimentasi.
● Centrifuge jenis ini memungkinkan pemisahan sejumlah besar sampel dengan gaya sentrifugal tinggi, sehingga menghilangkan tugas yang melelahkan dalam mengosongkan dan mengisi tabung setiap siklus selesai.
● Tipe ini memiliki proses lebih pendek yang memudahkan untuk mendapatkan bagian padat dari supernatan sehingga pengoperasian lebih cepat
● Continuous flow centrifuge juga memiliki kapasitas yang lebih besar, yang dapat mempercepat proses karena sampel tidak harus dimuat dan dibongkar berulang kali seperti pada centrifuge konvensional.

7. Centrifuge hematokrit

● Centrifuge hematokrit adalah centrifuge yang dirancang khusus untuk digunakan dalam penentuan jumlah fraksi volume eritrosit (sel darah merah) dalam sampel darah tertentu.
● Centrifuge dapat memberikan informasi tingkat hematokrit yang digunakan dalam uji biokimia, imun serta tes darah
● Centrifuge hematokrit dapat digunakan untuk menentukan penyebab perdarahan serta polisitemia (peningkatan jumlah eritrosit lebih tinggi dari normal) anemia disfungsi sumsum tulang, leukemia dan mieloma.
● Centrifuge Mikrohematokrit mampu mencapai kecepatan sekitar 11.000 rpm, dan RCF hingga 15.000 g untuk tabung spin dengan sampel.
● Bagian centrifuge hematokrit mirip dengan benchtop centrifuge, namun centrifuge khusus ini dirancang untuk sampel darah.
● Contoh hematocrit centrifuge adalah Centric 250 IVD hematocrit centrifuge

Gambar 6. Domel Hematocrit Centrifuge – Centric 250 IVD

8. Refrigerated Centrifuge

● Refrigerated Centrifuge adalah centrifuge yang dilengkapi dengan kontrol suhu yang berkisar dari -200C hingga 300C.
● Tersedia jenis centrifuge yang berbeda dengan kontrol suhu yang sangat penting untuk proses berbeda yang memerlukan suhu lebih rendah.
● Centrifuge refrigerated dilengkapi dengan instrumen untuk mengontrol suhu serta rak dan rotor untuk tabung reaksi.
● Centrifuge ini menawarkan RCF yang dapat mencapai 60.000 xg yang sempurna untuk pemisahan molekul biologis yang berbeda.
● Biasanya Centrifuge tipe ini digunakan untuk mengumpulkan zat yang dipisahkan dengan cepat, seperti sel ragi, kloroplas dan eritrosit
● Contoh dari refrigerated centrifuge misalnya saja Magal low speed refrigerated centrifuge tipe M500R, low speed refrigerated centrifuge tipe M600R, High Speed refrigerated centrifuge tipe M16R, Micro high speed refrigerated centrifuge tipe M16RS, dan High Speed refrigerated centrifuge tip M20R.

Gambar 7. Magal low speed centrifuge M600R

9. Vacuum centrifuge/ Concentrator

● Vacuum centrifuge memanfaatkan gaya sentrifugal dan panas vakum untuk mempercepat penguapan dari sampel.
● Centrifuge ini dapat digunakan untuk memproses sampel dalam jumlah besar (hingga 148 sampel sekaligus).
● Jenis centrifuge ini dapat digunakan di laboratorium biologi dan kimia untuk memfasilitasi ekstraksi pelarut yang efisien dari sampel
● Alat centrifuge ini sering digunakan di laboratorium throughput tinggi untuk sampel yang kemungkinan mengandung banyak pelarut.
● Rotary evaporator dapat digunakan untuk menghilangkan pelarut yang tidak diperlukan dan mengurangi bumping pada pelarut.
● Centrifuge ini bekerja dengan menurunkan tekanan chamber dan juga menurunkan temperatur sampel.
● Pelarut akan menguap, menyebabkan partikel terpisah.
● Contoh vacuum centrifuge atau concentrator ini adalah Gyrozen Centrifugal Vacuum Concentrators Model HyperVAC-LITE, Centrifugal Vacuum Concentrators Model HyperVAC-MAX dan Gyrozen Centrifugal Vacuum Concentrators Model HyperVAP

Gambar 8. Gyrozen Centrifugal Vacuum Concentrators Model HyperVAC-LITE

Sumber:
https://microbiologynote.com/types-of-centrifuge/
https://gyrozen.com/products/products_list.php?ct_00=1&ct_01=11
https://www.biocompare.com/Lab-Equipment/10155-Benchtop-Ultracentrifuge/