Claim Missing Document
Check
Articles

Found 22 Documents
Search

Analisis Regresi Linear dalam Mendeteksi Kematian Bakteri Escherichia coli Berdasarkan Spektroskopi Impedansi Listrik dan Spektrofotometri Pasca Stres Termal Beatrix Violeta; Wahyu Sugiyanto; Argawi Kandito
Magnetic: Research Journal of Physics and It’s Application Vol. 6 No. 2 (2026): Magnetic: Research Journal of Physics and It’s Application
Publisher : Program Studi Fisika - Universitas San Pedro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.59632/magnetic.v6i2.861

Abstract

Analisis viabilitas bakteri Escherichia coli penting untuk memahami respons sel terhadap stres termal, khususnya terkait mekanisme kerusakan membran dan kematian sel. Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik kematian bakteri Escherichia coli akibat paparan stres termal menggunakan pendekatan multimodal yang mengintegrasikan parameter elektrik dari Spektroskopi Impedansi Listrik (SIL) dan optik dari spektrofotometri OD260 melalui model Multiple Linear Regression (MLR). Penelitian menggunakan satu kultur bakteri yang dibagi menjadi empat kelompok perlakuan suhu (37°C, 45°C, 55°C, dan 65°C) selama 5 menit. Pengukuran SIL dan OD260 dilakukan sebanyak tiga kali pada setiap kelompok perlakuan, sedangkan metode Total Plate Count (TPC) digunakan sebagai ground truth. Data dianalisis menggunakan Google Colaboratory (Google Colab) melalui regresi linear sederhana untuk menentukan frekuensi impedansi terbaik, kemudian dikembangkan menjadi model regresi linear berganda dan divalidasi menggunakan nilai koefisien determinasi (R²) dan Root Mean Square Error (RMSE). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan suhu menurunkan populasi bakteri hidup yang diikuti oleh peningkatan nilai OD260 dan penurunan nilai impedansi. Model parameter tunggal menghasilkan nilai R² sebesar 0,9784 untuk OD260 dan 0,9180 untuk impedansi, sedangkan model multimodal meningkatkan performa menjadi R² = 0,9936 dengan RMSE = 0,1329. Peningkatan nilai R² dan rendahnya RMSE menunjukkan bahwa integrasi parameter elektrik dan optik melalui regresi multimodal meningkatkan akurasi prediksi dibandingkan model parameter tunggal dalam mengidentifikasi fase kematian bakteri secara presisi.
Optimasi Konsentrasi Bakteri Escherichia coli Berdasarkan Data Gabungan Spektrofotometri dan Spektroskopi Impedansi Listrik (SIL) Menggunakan Regresi Linier Ajeng Ayu Priyaniti; Wahyu Sugianto; Argawi Kandito
Magnetic: Research Journal of Physics and It’s Application Vol. 6 No. 2 (2026): Magnetic: Research Journal of Physics and It’s Application
Publisher : Program Studi Fisika - Universitas San Pedro

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.59632/magnetic.v6i2.864

Abstract

Pengukuran konsentrasi bakteri yang cepat dan akurat adalah aspek penting dalam berbagai aplikasi bioteknologi. Penelitian ini bertujuan untuk mengintegrasikan parameter listrik dalam bentuk Spektroskopi Impedansi Listrik (SIL) dan parameter optik dalam bentuk kerapatan optik (OD600) untuk meningkatkan akurasi prediksi konsentrasi bakteri. Sampel E. coli ATCC 25922 disiapkan dalam tujuh tingkat konsentrasi (5%, 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, dan 100%), dan setiap konsentrasi diukur sebanyak tiga kali pengulangan menggunakan spektrofotometer UV–Vis pada 600 nm dan sistem SIL pada rentang frekuensi 1 Hz–100 kHz, dengan Total Plate Count (TPC) sebagai data acuan. Metode yang digunakan adalah fusi data melalui model Regresi Linier Berganda (MLR) untuk model gabungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa frekuensi 60 kHz adalah titik optimal karena berada dalam zona relaksasi beta (?-dispers), yang memberikan linearitas terbaik untuk populasi bakteri. Secara individu, OD600 memiliki nilai R2 sebesar 0,9452 dan impedansi memiliki nilai R2 sebesar 0,8327. Integrasi kedua parameter meningkatkan nilai R2 menjadi 0.9457, terdapat pengurangan signifikan dalam tingkat kesalahan prediksi. Model OD600  memberikan R² = 0,9452 dan RMSE = 0,0982 Log CFU/mL, sedangkan model impedansi memberikan R² = 0,8327 dan RMSE = 1762,84 ?. Integrasi kedua parameter menghasilkan R² = 0,9457 dan RMSE = 0,3094 Log CFU/mL, menunjukkan peningkatan stabilitas model dan penurunan kesalahan estimasi dibandingkan penggunaan impedansi tunggal.Penurunan RMSE membuktikan bahwa kombinasi data bio-optik (massa sel) dan data bio-elektrik (integritas membran) dapat mengurangi noise dan menutupi keterbatasan masing-masing sensor. Penelitian ini berhasil merumuskan persamaan regresi gabungan y = (-2.21 x 10-5 x Imp) + (3.29 x OD) + 8.28, yang menghasilkan model estimasi konsentrasi bakteri yang lebih stabil dan menunjukkan kesesuaian yang baik terhadap nilai TPC sebagai data acuan.