FTIR: Pengertian, Fungsi, dan Cara Kerjanya dalam Bidang Biomedis

Ilustrasi melakukan pengujian sampel dengan FTIR. Foto: Pixabay

Fourier Transform Infrared Spectroscopy atau FTIR adalah instrumen spektroskopi yang digunakan untuk menganalisis senyawa kimia menggunakan radiasi sinar inframerah. Instrumen ini mampu mengidentifikasi senyawa organik dan menganalisis gugus-gugus fungsional yang terdapat dalam senyawa kimia.

FTIR banyak digunakan untuk analisis dalam bidang biomedis, seperti jaringan biologis, sampel tulang, rambut, sel hidup, kulit, penyembuhan luka, hingga pengobatan. Sampel yang dapat diuji menggunakan instrumen ini meliputi emisi zat padat, cair, maupun gas.

Selain itu, FTIR juga dipakai secara luas dalam bidang farmasi untuk mengidentifikasi senyawa, bahan aktif farmasi, eksipien (bahan tambahan dalam obat), dan produk obat-obatan.

Fungsi FTIR

FTIR merupakan instrumen yang berguna dalam proses identifikasi gugus fungsi terhadap suatu bahan (gas, cair, atau padat) menggunakan sinar radiasi inframerah. Dengan alat ini, struktur kimia suatu bahan dapat dianalisis dengan memeriksa ikatan molekul dan komposisinya.

Ilustrasi penggunaan instrumen spektroskopi inframerah. Foto: Pixabay

Mengutip Kokristalisasi (Modifikasi Padatan Farmasi Sebagai Strategi Perbaikan Sifat Fisikokimia Obat) oleh Iyan Sopyan (2020: 69), FTIR berfungsi untuk mengukur penyerapan radiasi inframerah yang terjadi pada setiap ikatan molekul, kemudian memberikan hasil dalam bentuk spektrum. Hasil spektrum ini umumnya dinyatakan dalam persen (%) transmitansi dan bilangan gelombang (cm pangkat minus 1).

Selain itu, FTIR juga memiliki beberapa fungsi lainnya, seperti:

Bagian-Bagian FTIR

Mengutip Spektroskopi Inframerah untuk Karakterisasi Material Anorganik oleh Tutik Setianingsih dan Yuniar Ponco Prananto (2020: 33-35), berikut bagian-bagian yang terdapat pada instrumen FTIR.

1. Sumber Radiasi Inframerah

Pada sumber sinar inframerah, radiasi elektromagnetik inframerah dipancarkan oleh sumber benda hitam. Sumber radiasi inframerah yang umum antara lain:

2. Interferometer

Interferometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang gelombang. Alat ini terdiri atas beam splitter, cermin statis (diam), dan cermin bergerak.

Beam splitter atau pemecah radiasi terbuat dari material khusus yang mentransmisikan separuh radiasi datang dan merefleksikan separuh yang lain. Radiasi inframerah dari sumber sinar inframerah dipisahkan menjadi dua bagian oleh beam splitter.

Satu bagian radiasi ditransmisikan melalui beam splitter ke cermin statis dan sebagian lagi direfleksikan ke cermin bergerak. Kedua cermin merefleksikan balik radiasi ke beam splitter sehingga mengalami interefensi dan menghasilkan interferogram. Interferogram ini yang nantinya diubah menjadi spektrum inframerah.

3. Detektor

Terdapat dua macam detektor inframerah, yaitu detektor panas dan detektor fotonik. Detektor panas menggunakan radiasi inframerah untuk mendeteksi perubahan temperatur. Sementara detektor fotonik menggunakan radiasi inframerah sebagai cahaya yang menghasilkan detektor yang lebih sensitif.

Ilustrasi penggunaan detektor pada instrumen spektroskopi. Foto: Pixabay

4. Komputer

Komputer merupakan komponen yang krusial dalam instrumen FTIR. Komputer dapat mengendalikan instrumen, misalnya dalam hal kecepatan, batas, serta awal dan akhir pemindaian.

Komputer berfungsi untuk membaca spektra dari instrumen begitu spektrum inframerah dipindai. Spektrum adalah kumpulan sinyal berupa cahaya dengan panjang gelombang yang dapat diukur.

Cara Kerja FTIR

Cara kerja FTIR adalah dimulai ketika berkas radiasi inframerah dari sumber radiasi diteruskan ke interferometer. Kemudian, radiasi inframerah dipecah oleh beam splitter menjadi dua bagian sinar yang saling tegak lurus.

Radiasi ini kemudian dipantulkan oleh dua cermin, yaitu cermin statis dan cermin bergerak. Selanjutnya, radiasi hasil pantulan dari kedua cermin tersebut akan dipantulkan kembali menuju beam splitter untuk saling berinteraksi.

Dari beam splitter, sebagian radiasi akan diserap oleh sampel dan sebagian lainnya diteruskan ke detektor. Gerakan cermin yang maju mundur akan menyebabkan radiasi pada detektor berfluktuasi.

Radiasi akan saling menguatkan ketika kedua cermin memiliki jarak yang berbeda. Fluktuasi radiasi yang sampai pada detektor akan menghasilkan sinyal pada detektor yang terdapat di interferometer. Sinyal tersebut kemudian akan diproses menjadi angka (dalam bentuk persen dan bilangan gelombang).

(SFR)