Robot Lunak MIT Dirancang Menjangkau Usus Halus untuk Biopsi dan Pengiriman Obat

Peneliti Massachusetts Institute of Technology (MIT) mengembangkan robot lunak yang dirancang untuk menjelajahi usus halus dan membantu prosedur medis seperti biopsi, pencitraan, serta pengiriman obat. Inovasi yang diumumkan pada 28 Oktober 2026 ini terinspirasi dari gerakan ular dan struktur sisiknya yang mampu mencengkeram permukaan licin. Robot bernama BIOSENTER tersebut berhasil bergerak sekitar dua meter melalui usus halus dalam pengujian praklinis pada hewan. Perkembangan ini menjadi langkah menarik dalam industri TEKNOLOGI kesehatan karena menawarkan pendekatan baru untuk menjangkau bagian sistem pencernaan yang selama ini sulit diperiksa menggunakan peralatan endoskopi konvensional.

Mengenal BIOSENTER sebagai Inovasi Robot Endoskopi

Para insinyur di Massachusetts Institute of Technology memperkenalkan hasil penelitian mengenai robot lunak bernama BIOSENTER yang ditujukan untuk membantu pemeriksaan bagian dalam usus kecil. Robot medis ini menggunakan struktur fleksibel untuk mengikuti bagian saluran pencernaan yang berkelok. Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Science Robotics. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti mencari alternatif pemeriksaan usus halus yang lebih praktis. Namun demikian, perangkat ini masih membutuhkan pengujian tambahan sebelum digunakan dalam pelayanan kesehatan.

Penelitian robot lunak tersebut melibatkan kolaborasi ilmuwan teknik dan kedokteran. Profesor Giovanni Traverso berperan sebagai penulis senior penelitian. Dalam tim penelitian, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee terlibat dalam penelitian perangkat. Tujuan utama proyek ini adalah membuat proses penjangkauan area usus menjadi lebih terkendali. Usus halus sendiri dapat mencapai panjang sekitar enam hingga tujuh meter. Struktur organ yang kompleks ini menjadi tantangan dalam prosedur endoskopi.

Robot MIT Meniru Gerakan Ular untuk Menjelajahi Usus

Hal menarik dari sistem robot endoskopi tersebut adalah pemanfaatan prinsip lokomosi berdasarkan gerakan ular. Dalam pergerakannya, robot dirancang untuk melakukan gerakan maju serta berbelok. Fleksibilitas mekanis ini dihasilkan melalui aktuator lunak. Bagian pengendali gerakan menggunakan empat saluran pneumatik. Dengan mengatur tekanan udara, operator mampu mengatur pergerakan robot. Mekanisme aktuasi tersebut membantu robot menyesuaikan diri dengan jalur usus.

Sebagai bagian dari struktur mekanis, BIOSENTER menggunakan segmen pengembang di kedua ujungnya. Komponen penambat ini menggunakan siklus pengisian serta pengosongan udara. Apabila salah satu ujung memperoleh pijakan, bagian lainnya mampu memanjang menuju arah tujuan. Pada tahapan pergerakan berikutnya, sistem mengalihkan titik penahan agar robot dapat melanjutkan gerakan. Proses penambatan dan pemanjangan membantu membangun traksi tanpa dorongan berlebihan. Strategi pengembangan tersebut adalah mengurangi kebutuhan peregangan jaringan usus.

Lapisan Terinspirasi Sisik Ular Meningkatkan Traksi BIOSENTER

Jaringan yang melapisi usus halus memiliki karakteristik licin. Karakteristik jaringan ini menjadi tantangan bagi robot yang perlu bergerak. Dalam meningkatkan kemampuan penambatan, tim MIT menerapkan struktur permukaan berbasis kirigami. Kirigami sendiri merupakan seni yang menggabungkan pemotongan dan pelipatan. Dalam penerapan pada BIOSENTER, lapisan memiliki bentuk awal yang lebih rata. Apabila tekanan membuat lapisan berubah bentuk, tonjolan kecil bergerak keluar mengikuti pola potongan.

Tonjolan kirigami tersebut membantu menghasilkan gaya gesek pada permukaan bagian dalam saluran pencernaan. Pendekatan ini mengadaptasi struktur reptil yang membantu lokomosi. Melalui peningkatan traksi setempat, robot dirancang untuk mengurangi kebutuhan tarikan besar. Namun demikian, penggunaan pada manusia tetap memerlukan evaluasi keamanan mendalam. Hal seperti interaksi mekanis dengan jaringan perlu diperiksa secara menyeluruh. Melalui pendekatan yang hati-hati, teknologi kirigami menawarkan inspirasi bagi desain alat yang berinteraksi dengan jaringan lunak.

Potensi Robot Endoskopi untuk Diagnosis dan Terapi Pencernaan

Selain mampu bergerak melalui usus, BIOSENTER mengintegrasikan perangkat pendukung diagnosis serta terapi. Salah satu komponen utamanya adalah perangkat visualisasi jaringan pencernaan. Dengan dukungan pencitraan, operator mampu memperoleh informasi visual dari area pemeriksaan. Sistem pengamatan tersebut membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti lesi atau pertumbuhan jaringan. Di samping pengamatan langsung, robot menyediakan mekanisme klip untuk prosedur biopsi. Sampel tersebut dapat digunakan dalam pemeriksaan laboratorium.

Fitur penyaluran cairan terapeutik juga menjadi bagian penting dari rancangan BIOSENTER. Perangkat ini memiliki mekanisme sprayer yang dirancang menjangkau area tertentu pada usus. Metode pemberian zat pada lokasi tertentu membuka peluang pengembangan pengobatan yang lebih terfokus. Untuk menggambarkan manfaat potensial, dokter berpeluang membutuhkan terapi langsung pada bagian usus. Meski mekanisme penyemprotan sudah diuji, efektivitas pengobatan pada manusia tidak dapat disimpulkan dari pengujian awal. Oleh sebab itu, fungsi pemberian obat belum menjadi terapi yang tersedia dalam praktik rutin.

Hasil Studi Praklinis BIOSENTER dan Tantangan Pengembangannya

Pada tahap eksperimen terhadap hewan, tim peneliti menunjukkan kemampuan navigasi sekitar dua meter melalui jaringan usus dalam eksperimen. Demonstrasi pergerakan tersebut memberikan bukti awal fungsi sistem penggerak. Selain pengujian pergerakan, peneliti menunjukkan fungsi pengamatan visual, mekanisme biopsi, dan fungsi penyaluran cairan lokal. Pengujian beberapa fungsi sekaligus menunjukkan kemampuan prototipe dalam kondisi praklinis. Namun perlu ditekankan, jarak dua meter masih lebih pendek dibandingkan panjang keseluruhan usus halus orang dewasa.

Kemajuan sistem endoskopi terinspirasi ular memerlukan penyempurnaan pada beberapa aspek. Salah satu pekerjaan utama adalah peningkatan ketepatan pengoperasian robot. Saluran pencernaan bagian ini mempunyai banyak tikungan dan lipatan. Bentuk organ yang dinamis membutuhkan sistem pengendalian yang andal. Di samping persoalan pergerakan, peneliti harus menguji ketahanan komponen selama prosedur. Pengujian keselamatan diperlukan untuk menentukan kelayakan penggunaan klinis. Berkat evaluasi teknis dan medis berikutnya, BIOSENTER berpotensi berkembang menjadi alat bantu pemeriksaan.

Untuk pemeriksaan usus halus yang memerlukan tindakan, dokter melakukan pemeriksaan menggunakan perangkat endoskopi berbantuan dua balon. Metode endoskopi tersebut mengandalkan pengembangan dan pengempisan balon secara bergantian. Meski memiliki kegunaan klinis penting, teknik tersebut memerlukan pengoperasian yang terlatih. Pengembangan sistem navigasi otomatis diharapkan membantu mengurangi beban pengoperasian. Meski konsep robotika menawarkan peluang, belum ada bukti bahwa prototipe ini sudah memberikan hasil pasien yang lebih baik. Penilaian manfaat klinis itu membutuhkan bukti keselamatan dan efektivitas pada manusia.

Inovasi Robotika Lunak Mendukung Masa Depan Pemeriksaan Usus Halus

Penelitian MIT mengenai BIOSENTER menawarkan arah penelitian menarik bagi dunia kesehatan. Melalui kombinasi aktuator lunak, permukaan khusus yang membantu mencengkeram jaringan, serta dukungan kamera dan pengambilan sampel, robot ini memperlihatkan potensi penggunaan pada prosedur endoskopi. Hasil navigasi kurang lebih 6,5 kaki pada studi hewan menjadi bukti awal fungsi perangkat. Namun demikian, BIOSENTER belum siap digunakan sebagai prosedur rutin pada manusia. Perkembangan TEKNOLOGI ini dapat mendukung penelitian sistem pemeriksaan minim invasif. Bagaimana pendapat Anda, apakah robot lunak akan memainkan peran lebih besar dalam dunia medis? Sampaikan pendapat Anda mengenai potensi robotika lunak dalam pemeriksaan pencernaan.