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.

Teknologi Robot Medis MIT Membuka Peluang Pemeriksaan Pencernaan

Kelompok ilmuwan MIT memperkenalkan hasil penelitian mengenai robot lunak bernama BIOSENTER yang ditujukan untuk membantu pemeriksaan bagian dalam usus kecil. Sistem endoskopi berbentuk tabung tersebut menggunakan struktur fleksibel untuk bergerak melalui ruang sempit dengan lebih terkontrol. Penelitian ini dilaporkan melalui publikasi ilmiah Science Robotics. Melalui pendekatan tersebut, peneliti berupaya mempermudah prosedur enteroskopi. Namun demikian, perangkat ini belum menjadi alat pemeriksaan rutin pada manusia.

Pengembangan BIOSENTER melibatkan tim lintas disiplin dari MIT dan lembaga mitra. Giovanni Traverso dari MIT memimpin arah pengembangan sebagai peneliti senior. Sementara itu, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee terlibat dalam penelitian perangkat. Sasaran penelitian BIOSENTER 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.

Cara Kerja BIOSENTER Menggunakan Aktuator Lunak

Hal menarik dari sistem robot endoskopi tersebut adalah pemanfaatan prinsip lokomosi berdasarkan gerakan ular. Ketika menjelajahi saluran, robot dapat memanjang dan membengkok. Kemampuan tersebut dihasilkan melalui aktuator lunak. Setiap aktuator memiliki empat ruang yang dapat diisi udara. Melalui pengisian ruang tertentu, operator dapat mengendalikan arah lengkungan. Sistem pengendalian fleksibel ini membantu robot menyesuaikan diri dengan jalur usus.

Selain aktuator utama, BIOSENTER dilengkapi elemen penahan yang dapat mengembang pada bagian depan serta belakang. Balon tersebut dapat mengembang dan mengempis secara bergantian. Saat segmen tertentu menahan posisi robot, bagian lainnya berpeluang mengikuti gerakan berikutnya. Pada tahapan pergerakan berikutnya, sistem mengalihkan titik penahan agar robot terus maju melalui saluran. Mekanisme lokomosi bergantian ini membantu membangun traksi tanpa dorongan berlebihan. Strategi pengembangan tersebut adalah membatasi tekanan berlebih pada dinding organ.

Teknologi Kirigami Membantu Robot Mencengkeram Permukaan Licin

Permukaan bagian dalam usus memiliki karakteristik licin. Permukaan yang lembap dan licin dapat menyulitkan perangkat memperoleh pijakan. Sebagai solusi terhadap keterbatasan tersebut, tim MIT menerapkan struktur permukaan berbasis kirigami. Pendekatan desain kirigami memungkinkan permukaan datar berubah menjadi bentuk tiga dimensi. Melalui modifikasi struktur ini, lapisan memiliki bentuk awal yang lebih rata. Apabila tekanan membuat lapisan berubah bentuk, tonjolan kecil akan muncul dari permukaannya.

Elemen kecil menyerupai sisik membantu menghasilkan gaya gesek pada jaringan usus yang licin. Pendekatan ini mengadaptasi struktur reptil yang membantu lokomosi. Melalui peningkatan traksi setempat, robot berpotensi membatasi tekanan yang diperlukan untuk maju. Meski mekanismenya telah didemonstrasikan, penggunaan pada manusia harus melewati pengujian terhadap risiko cedera jaringan. Faktor seperti tekanan kontak perlu diperiksa secara menyeluruh. Berkat pengujian lanjutan yang tepat, teknologi kirigami menawarkan inspirasi bagi desain alat yang berinteraksi dengan jaringan lunak.

BIOSENTER Mendukung Biopsi dan Pengiriman Obat ke Usus Halus

Di samping memiliki kemampuan navigasi, BIOSENTER mengintegrasikan perangkat pendukung diagnosis serta terapi. Peralatan penting dalam sistem tersebut adalah perangkat visualisasi jaringan pencernaan. Berkat kemampuan visualisasi, operator mampu memperoleh informasi visual dari area pemeriksaan. Sistem pengamatan tersebut penting untuk menemukan kelainan, seperti polip berukuran kecil. Di samping pengamatan langsung, robot dilengkapi perangkat pengambilan jaringan. Hasil pengambilan biopsi dapat digunakan dalam pemeriksaan laboratorium.

Fitur penyaluran cairan terapeutik juga menjadi bagian penting dari rancangan BIOSENTER. Robot tersebut dilengkapi penyemprot cairan yang memungkinkan penyampaian zat langsung ke lokasi sasaran. Metode pemberian zat pada lokasi tertentu membuka peluang pengembangan pengobatan yang lebih terfokus. Untuk menggambarkan manfaat potensial, dokter dapat memerlukan pemberian obat pada lesi tertentu. Walaupun kemampuan penyaluran cairan telah didemonstrasikan, efektivitas pengobatan pada manusia masih membutuhkan penelitian klinis. Dengan mempertimbangkan batasan tersebut, 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 memperlihatkan potensi navigasi pada struktur usus. Selain pengujian pergerakan, peneliti juga menguji sistem pencitraan, mekanisme biopsi, dan penyemprotan cairan. Rangkaian demonstrasi tersebut memberikan dasar bagi penelitian berikutnya. Namun perlu ditekankan, jarak dua meter belum mencakup seluruh panjang usus halus manusia.

Pengembangan BIOSENTER memerlukan penyempurnaan pada beberapa aspek. Salah satu pekerjaan utama adalah pengembangan kemampuan navigasi. Saluran pencernaan bagian ini mempunyai jalur yang panjang serta berkelok. Karakteristik anatomis tersebut memerlukan respons gerakan yang dapat diprediksi. Di samping persoalan pergerakan, peneliti perlu mengevaluasi dampak kontak dengan jaringan. Evaluasi risiko medis menjadi langkah penting sebelum penelitian pada manusia. Berkat evaluasi teknis dan medis berikutnya, BIOSENTER membuka peluang pengembangan prosedur endoskopi yang lebih terotomatisasi.

Dalam praktik medis saat ini, dokter dapat menggunakan prosedur double-balloon enteroscopy. Teknik pemeriksaan ini menggunakan perubahan posisi dua balon untuk membantu pergerakan. Kendati digunakan untuk pemeriksaan dan tindakan, teknik tersebut memerlukan pengoperasian yang terlatih. Pengembangan sistem navigasi otomatis berpotensi menyederhanakan gerakan perangkat dalam usus. Meski konsep robotika menawarkan peluang, belum ada bukti bahwa prototipe ini dapat menggantikan enteroskopi balon ganda. Penilaian manfaat klinis itu baru dapat dilakukan melalui penelitian lanjutan.

Inovasi Robotika Lunak Mendukung Masa Depan Pemeriksaan Usus Halus

Terobosan robot endoskopi terinspirasi ular memperlihatkan peluang baru teknologi pemeriksaan pencernaan. Dengan memanfaatkan mekanisme gerakan fleksibel, struktur penambat terinspirasi sisik ular, serta dukungan kamera dan pengambilan sampel, robot ini memberikan dasar pengembangan perangkat medis berikutnya. Keberhasilan menempuh sekitar dua meter dalam pengujian praklinis memberikan hasil yang mendukung penelitian lebih lanjut. Kendati hasil penelitian memberikan harapan, BIOSENTER masih memerlukan evaluasi keselamatan dan efektivitas. Perkembangan TEKNOLOGI ini dapat mendukung penelitian sistem pemeriksaan minim invasif. Dari sudut pandang Anda, apakah teknologi seperti BIOSENTER dapat membantu pemeriksaan usus halus di masa depan? Bagikan pandangan Anda mengenai perkembangan teknologi endoskopi generasi berikutnya.