Hitung konsentrasi di setiap langkah dalam seri pengenceran dengan memasukkan konsentrasi awal, faktor pengenceran, dan jumlah pengenceran. Penting untuk aplikasi mikrobiologi, biokimia, dan farmasi.
* Bidang yang diperlukan
Pengenceran serial adalah teknik pengenceran bertahap yang banyak digunakan dalam mikrobiologi, biokimia, farmakologi, dan disiplin ilmiah lainnya untuk mengurangi konsentrasi suatu zat dengan cara yang sistematis. Kalkulator pengenceran serial ini menyediakan alat yang sederhana namun kuat bagi ilmuwan, peneliti, mahasiswa, dan teknisi laboratorium untuk menghitung konsentrasi di setiap langkah seri pengenceran dengan akurat tanpa perlu perhitungan manual.
Pengenceran serial adalah prosedur laboratorium dasar di mana sampel awal diencerkan dengan faktor pengenceran yang konstan melalui serangkaian pengenceran berturut-turut. Setiap langkah pengenceran menggunakan pengenceran sebelumnya sebagai bahan awalnya, menciptakan pengurangan konsentrasi yang sistematis. Teknik ini sangat penting untuk menyiapkan standar untuk kurva kalibrasi, menciptakan konsentrasi kerja dari kultur bakteri yang padat, menyiapkan studi respons dosis dalam farmakologi, dan banyak aplikasi lainnya di mana kontrol konsentrasi yang tepat diperlukan.
Dalam pengenceran serial, larutan awal dengan konsentrasi yang diketahui (C₁) diencerkan dengan faktor pengenceran tertentu (DF) untuk menghasilkan larutan baru dengan konsentrasi yang lebih rendah (C₂). Proses ini diulang beberapa kali, dengan setiap pengenceran baru menggunakan pengenceran sebelumnya sebagai titik awalnya.
Hubungan matematis yang mengatur pengenceran serial adalah sederhana:
Di mana:
Untuk serangkaian pengenceran, konsentrasi pada langkah mana pun (n) dapat dihitung sebagai:
Di mana:
Faktor pengenceran menunjukkan seberapa banyak lebih encer larutan setelah setiap langkah. Misalnya:
Kalkulator kami menyederhanakan proses penentuan konsentrasi dalam seri pengenceran. Ikuti langkah-langkah berikut untuk menggunakan alat ini dengan efektif:
Kalkulator secara otomatis menghasilkan konsentrasi untuk setiap langkah dalam seri pengenceran, memungkinkan Anda untuk dengan cepat menentukan konsentrasi yang tepat di titik mana pun dalam protokol pengenceran Anda.
Jika Anda melakukan pengenceran serial di pengaturan laboratorium, ikuti langkah-langkah ini:
Siapkan bahan Anda:
Label semua tabung dengan jelas dengan faktor pengenceran dan nomor langkah
Tambahkan pelarut ke semua tabung kecuali yang pertama:
Lakukan pengenceran pertama:
Lanjutkan seri pengenceran:
Hitung konsentrasi akhir menggunakan kalkulator pengenceran serial
Pengenceran serial memiliki banyak aplikasi di berbagai disiplin ilmu:
Jenis yang paling umum di mana setiap langkah diencerkan dengan faktor yang sama (misalnya, 1:2, 1:5, 1:10).
Kasus khusus pengenceran serial di mana faktor pengenceran adalah 2, biasanya digunakan dalam mikrobiologi dan farmakologi.
Menggunakan faktor pengenceran yang menciptakan skala konsentrasi logaritmik, sering digunakan dalam studi respons dosis.
Melibatkan faktor pengenceran yang bervariasi pada langkah yang berbeda untuk mencapai rentang konsentrasi tertentu.
Mulai dengan kultur bakteri pada 10⁸ CFU/mL, buat seri pengenceran 1:10 dengan 6 langkah.
Konsentrasi awal: 10⁸ CFU/mL
Faktor pengenceran: 10
Jumlah pengenceran: 6
Hasil:
Membuat kurva respons dosis untuk obat yang dimulai pada 100 mg/mL dengan seri pengenceran 1:2.
Konsentrasi awal: 100 mg/mL
Faktor pengenceran: 2
Jumlah pengenceran: 5
Hasil:
1def calculate_serial_dilution(initial_concentration, dilution_factor, num_dilutions):
2 """
3 Hitung konsentrasi dalam seri pengenceran serial
4
5 Parameter:
6 initial_concentration (float): Konsentrasi awal
7 dilution_factor (float): Faktor di mana setiap pengenceran mengurangi konsentrasi
8 num_dilutions (int): Jumlah langkah pengenceran yang akan dihitung
9
10 Mengembalikan:
11 list: Daftar kamus yang berisi nomor langkah dan konsentrasi
12 """
13 if initial_concentration <= 0 or dilution_factor <= 1 or num_dilutions < 1:
14 return []
15
16 dilution_series = []
17 current_concentration = initial_concentration
18
19 # Tambahkan konsentrasi awal sebagai langkah 0
20 dilution_series.append({
21 "step_number": 0,
22 "concentration": current_concentration
23 })
24
25 # Hitung setiap langkah pengenceran
26 for i in range(1, num_dilutions + 1):
27 current_concentration = current_concentration / dilution_factor
28 dilution_series.append({
29 "step_number": i,
30 "concentration": current_concentration
31 })
32
33 return dilution_series
34
35# Contoh penggunaan
36initial_conc = 100
37dilution_factor = 2
38num_dilutions = 5
39
40results = calculate_serial_dilution(initial_conc, dilution_factor, num_dilutions)
41for step in results:
42 print(f"Langkah {step['step_number']}: {step['concentration']:.4f}")
431function calculateSerialDilution(initialConcentration, dilutionFactor, numDilutions) {
2 // Validasi input
3 if (initialConcentration <= 0 || dilutionFactor <= 1 || numDilutions < 1) {
4 return [];
5 }
6
7 const dilutionSeries = [];
8 let currentConcentration = initialConcentration;
9
10 // Tambahkan konsentrasi awal sebagai langkah 0
11 dilutionSeries.push({
12 stepNumber: 0,
13 concentration: currentConcentration
14 });
15
16 // Hitung setiap langkah pengenceran
17 for (let i = 1; i <= numDilutions; i++) {
18 currentConcentration = currentConcentration / dilutionFactor;
19 dilutionSeries.push({
20 stepNumber: i,
21 concentration: currentConcentration
22 });
23 }
24
25 return dilutionSeries;
26}
27
28// Contoh penggunaan
29const initialConc = 100;
30const dilutionFactor = 2;
31const numDilutions = 5;
32
33const results = calculateSerialDilution(initialConc, dilutionFactor, numDilutions);
34results.forEach(step => {
35 console.log(`Langkah ${step.stepNumber}: ${step.concentration.toFixed(4)}`);
36});
371Di Excel, Anda dapat menghitung seri pengenceran dengan pendekatan berikut:
2
31. Di sel A1, masukkan "Langkah"
42. Di sel B1, masukkan "Konsentrasi"
53. Di sel A2 hingga A7, masukkan nomor langkah 0 hingga 5
64. Di sel B2, masukkan konsentrasi awal Anda (misalnya, 100)
75. Di sel B3, masukkan rumus =B2/faktor_pengenceran (misalnya, =B2/2)
86. Salin rumus ke bawah hingga sel B7
9
10Sebagai alternatif, Anda dapat menggunakan rumus ini di sel B3 dan menyalin ke bawah:
11=koncentrasi_awal/(faktor_pengenceran^A3)
12
13Sebagai contoh, jika konsentrasi awal Anda adalah 100 dan faktor pengenceran adalah 2:
14=100/(2^A3)
151calculate_serial_dilution <- function(initial_concentration, dilution_factor, num_dilutions) {
2 # Validasi input
3 if (initial_concentration <= 0 || dilution_factor <= 1 || num_dilutions < 1) {
4 return(data.frame())
5 }
6
7 # Buat vektor untuk menyimpan hasil
8 step_numbers <- 0:num_dilutions
9 concentrations <- numeric(length(step_numbers))
10
11 # Hitung konsentrasi
12 for (i in 1:length(step_numbers)) {
13 step <- step_numbers[i]
14 concentrations[i] <- initial_concentration / (dilution_factor^step)
15 }
16
17 # Kembalikan sebagai data frame
18 return(data.frame(
19 step_number = step_numbers,
20 concentration = concentrations
21 ))
22}
23
24# Contoh penggunaan
25initial_conc <- 100
26dilution_factor <- 2
27num_dilutions <- 5;
28
29results <- calculate_serial_dilution(initial_conc, dilution_factor, num_dilutions)
30print(results)
31
32# Opsional: buat plot
33library(ggplot2)
34ggplot(results, aes(x = step_number, y = concentration)) +
35 geom_bar(stat = "identity", fill = "steelblue") +
36 labs(title = "Seri Pengenceran Serial",
37 x = "Langkah Pengenceran",
38 y = "Konsentrasi") +
39 theme_minimal()
40Meskipun pengenceran serial adalah teknik yang banyak digunakan, ada situasi di mana metode alternatif mungkin lebih sesuai:
Dalam pengenceran paralel, setiap pengenceran dibuat langsung dari larutan stok asli daripada dari pengenceran sebelumnya. Metode ini:
Untuk aplikasi sederhana yang hanya memerlukan satu pengenceran, pengenceran langsung (menyiapkan konsentrasi akhir dalam satu langkah) lebih cepat dan lebih sederhana.
Metode ini menggunakan berat daripada volume untuk menyiapkan pengenceran, yang bisa lebih akurat untuk aplikasi tertentu, terutama dengan larutan kental.
Laboratorium modern sering menggunakan sistem penanganan cairan otomatis yang dapat melakukan pengenceran yang tepat dengan intervensi manusia minimal, mengurangi kesalahan dan meningkatkan throughput.
Pengenceran serial adalah teknik pengenceran bertahap di mana larutan awal diencerkan dengan faktor yang konstan melalui serangkaian pengenceran berturut-turut. Setiap pengenceran menggunakan pengenceran sebelumnya sebagai bahan awalnya, menciptakan pengurangan konsentrasi yang sistematis.
Konsentrasi di setiap langkah (n) dalam pengenceran serial dapat dihitung menggunakan rumus: C_n = C_0 / (DF^n), di mana C_0 adalah konsentrasi awal, DF adalah faktor pengenceran, dan n adalah jumlah langkah pengenceran.
Faktor pengenceran menunjukkan seberapa banyak lebih encer larutan menjadi. Misalnya, faktor pengenceran 10 berarti larutan 10 kali lebih encer. Rasio pengenceran menyatakan hubungan antara larutan asli dan total volume. Misalnya, rasio pengenceran 1:10 berarti 1 bagian larutan asli dengan 10 bagian total (1 bagian asli + 9 bagian pelarut).
Pengenceran serial sangat penting dalam mikrobiologi untuk:
Akurasi pengenceran serial tergantung pada beberapa faktor:
Dengan teknik laboratorium yang baik dan peralatan yang terkalibrasi, pengenceran serial dapat sangat akurat, biasanya dalam 5-10% dari nilai teoritis.
Meskipun tidak ada batasan yang ketat, umumnya disarankan untuk menjaga jumlah langkah pengenceran serial di bawah 8-10 untuk meminimalkan kesalahan kumulatif. Untuk aplikasi yang memerlukan pengenceran ekstrem, lebih baik menggunakan faktor pengenceran yang lebih besar daripada lebih banyak langkah.
Ya, Anda dapat membuat seri pengenceran kustom dengan faktor pengenceran yang berbeda pada langkah yang berbeda. Namun, ini membuat perhitungan lebih kompleks dan meningkatkan potensi kesalahan. Kalkulator kami saat ini mendukung faktor pengenceran yang konstan di seluruh seri.
Pemilihan faktor pengenceran tergantung pada:
Faktor pengenceran yang umum digunakan termasuk 2 (untuk gradasi halus), 5 (langkah moderat), dan 10 (pengurangan logaritmik).
Konsep pengenceran telah digunakan dalam ilmu pengetahuan selama berabad-abad, tetapi teknik pengenceran serial yang sistematis mulai diformalkan pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 dengan perkembangan mikrobiologi modern.
Robert Koch, salah satu pendiri bakteriologi modern, menggunakan teknik pengenceran pada tahun 1880-an untuk mengisolasi kultur bakteri murni. Metode ini meletakkan dasar untuk mikrobiologi kuantitatif dan pengembangan prosedur pengenceran yang distandarisasi.
Pada awal abad ke-20, Max von Pettenkofer dan rekan-rekannya menyempurnakan teknik pengenceran untuk analisis air dan aplikasi kesehatan masyarakat. Metode ini berkembang menjadi protokol yang distandarisasi yang digunakan di laboratorium modern.
Pengembangan pipet mikro yang akurat pada tahun 1960-an dan 1970-an merevolusi teknik pengenceran laboratorium, memungkinkan pengenceran serial yang lebih tepat dan dapat direproduksi. Saat ini, sistem penanganan cairan otomatis terus meningkatkan akurasi dan efisiensi prosedur pengenceran serial.
American Society for Microbiology. (2020). ASM Manual of Laboratory Methods. ASM Press.
World Health Organization. (2018). Laboratory Quality Management System: Handbook. WHO Press.
Doran, P. M. (2013). Bioprocess Engineering Principles (edisi ke-2). Academic Press.
Madigan, M. T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H., & Stahl, D. A. (2018). Brock Biology of Microorganisms (edisi ke-15). Pearson.
Sambrook, J., & Russell, D. W. (2001). Molecular Cloning: A Laboratory Manual (edisi ke-3). Cold Spring Harbor Laboratory Press.
United States Pharmacopeia. (2020). USP <1225> Validation of Compendial Procedures. United States Pharmacopeial Convention.
International Organization for Standardization. (2017). ISO 8655: Piston-operated volumetric apparatus. ISO.
Clinical and Laboratory Standards Institute. (2018). Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically (edisi ke-11). Dokumen CLSI M07. Clinical and Laboratory Standards Institute.
Cobalah Kalkulator Pengenceran Serial kami hari ini untuk menyederhanakan perhitungan laboratorium Anda dan memastikan seri pengenceran yang akurat untuk pekerjaan ilmiah Anda!
Temukan lebih banyak alat yang mungkin berguna untuk alur kerja Anda