Robot Gelembung Ini Bisa Berjalan di Pembuluh Darah Otak, Bantu Obati Stroke

Liputan6.com, Jakarta Perkembangan teknologi mempermudah banyak hal berkaitan dengan kebutuhan manusia. Salah satunya di dunia kedokteran yang semakin canggih berkat bantuan robot. Bahkan ada robot khusus bisa menyusuri pembuluh darah di otak. Terobosan menakjubkan mengingat betapa kecilnya jalan darah ini. 

Para peneliti dari ETH Zurich, Universitas Zurich, dan Rumah Sakit Universitas Zurich telah mencapai terobosan signifikan dengan mengembangkan robot mikro gelembung yang dapat dipandu untuk mengelilingi pembuluh darah kecil di otak menggunakan ultrasound atau bunyi ultrasonik.

Dalam uji coba pada tikus, robot mikro yang bisa bergerak ini menunjukkan potensi sebagai sarana penyampaian obat yang tepat. Tujuannya untuk mengobati penyakit seperti kanker otak dan stroke.

Dalam otak manusia, terdapat lebih dari 404 mil (650 km) pembuluh darah, dan kemajuan dalam nanoteknologi telah memungkinkan pengembangan mikrobot yang dapat menavigasi rute yang sangat rumit ini. 

Dilansir Liputan6.com dari New Atlas, Sabtu (9/12/2023), temuan ini membuka pintu untuk mengakses wilayah yang sebelumnya sulit dijangkau, memberikan pengiriman obat yang tepat, dan meminimalisir operasi besar. 

Dalam upaya untuk memandu mikrobot melalui pembuluh darah otak yang rumit, para peneliti menggunakan gelembung mikro berisi gas yang dilapisi lipid. Gelembung mikro ini, dengan diameter antara 1,1 dan 1,4 µm (mikrometer). Gelembung ini terbuat dari zat kontras fluoresen yang biasa digunakan dalam pencitraan bunyi ultrasonik.

Robot ini juga memiliki keunggulan utamanya untuk larut secara alami dalam tubuh. Bahan cangkang lipid terbuat dari bahan yang sama dengan membran sel biologis. Penggunaan ultrasound sebagai panduan navigasi memiliki kelebihan.

"Selain digunakan secara luas dalam bidang medis, USG aman dan menembus jauh ke dalam tubuh," kata Daniel Ahmed, salah satu penulis studi tersebut.

Dalam uji coba, robot gelembung disuntikkan ke tikus dan dibiarkan beredar di aliran darah hewan tersebut. Dengan menggunakan hingga empat transduser penghasil ultrasound yang dipasang di bagian luar kepala tikus, para peneliti berhasil memandu mikrobot untuk berkumpul menjadi kawanan dan bergerak di sepanjang pembuluh darah otak.

Pentingnya hasil penelitian ini terletak pada kemampuan mikrobot untuk merespons gelombang akustik dengan kecepatan hingga 1,5 µm/s, bahkan mampu bergerak melawan arus darah hingga 10 mm/s.  

Temuan ini menunjukkan bahwa teknologi microswarm akustik dapat beroperasi dalam kondisi fisiologis in vivo tanpa mengganggu struktur pembuluh darah atau menyebabkan kematian sel saraf.

Salah satu keunggulan teknologi ini adalah penggunaan bahan yang telah disetujui untuk digunakan pada manusia dalam pembuatan gelembung mikro. Menurut Ahmed, ini dapat mempercepat proses persetujuan dan penggunaan teknologi dalam pengobatan manusia.

Dengan berhasilnya pengujian navigasi mikrobot di pembuluh darah otak tikus, langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah menempelkan molekul obat ke bagian luar selubung gelembung mikro. 

Jika berhasil, kendaraan mikro yang diaktifkan dengan ultrasound berpotensi menjadi solusi inovatif untuk mengobati kanker, stroke, dan kondisi psikologis. Hasil ini membuka jalan menuju masa depan pengobatan yang lebih tepat dan efektif.