Robot Seukuran Pasir Antarkan Obat Langsung ke Sumber Penyakit

TIAK lama lagi mungkin dokter dapat mengantarkan obat tepat ke tempat yang dibutuhkan pasien tanpa menimbulkan efek samping. Para ilmuwan di Swiss telah menciptakan robot seukuran sebutir pasir yang dikendalikan oleh magnet. Mereka menciptakan alat ini dengan tujuan mengantarkan obat ke lokasi yang tepat di dalam tubuh manusia.

Terobosan yang bertujuan untuk mengurangi efek samping parah dari obat. Reaksi tidak yang diinginkan ini pada kasus tertentu menambah parah penyakit yang diderita pasien, bahkan hingga berujung kematian. Selain itu efek juga menghambat banyak obat untuk maju dalam uji klinis.

“Kita baru berada di puncak gunung es,” kata Bradley J. Nelson, penulis makalah di jurnal Science yang menjelaskan penemuan ini dan seorang profesor robotika dan sistem cerdas di ETH Zurich. “Saya pikir para ahli bedah akan mempelajari ini. Saya yakin mereka akan memiliki banyak ide tentang cara menggunakan” robot mikro tersebut dikutip dari The Washington Post.

Kapsul, yang dikendalikan oleh magnet, mungkin juga berguna dalam mengobati aneurisma, kanker otak yang sangat agresif, dan koneksi abnormal antara arteri dan vena yang dikenal sebagai malformasi arteriovenosa, kata ­Nelson.

Sebelumnya kapsul-kapsul tersebut telah berhasil diuji pada babi, yang memiliki struktur pembuluh darah serupa dengan manusia, dan pada model silikon pembuluh darah pada manusia dan hewan. Model ini telah digunakan dalam pelatihan medis.

Nelson mengatakan robot mikro pengangkut obat semacam ini mungkin akan diuji dalam uji klinis dalam waktu tiga hingga lima tahun. Masalah yang dihadapi oleh banyak obat yang sedang dikembangkan adalah obat-obatan tersebut menyebar ke seluruh tubuh, alih-alih hanya mencapai area yang ­membutuhkan.

Ketika seseorang mengonsumsi aspirin untuk sakit kepala, misalnya, obat tersebut diserap ke dalam aliran darah dan bersirkulasi ke seluruh tubuh. Penyebab utama efek samping pada pasien adalah obat-obatan yang berpindah ke bagian tubuh yang tidak membutuhkannya.

Namun, kapsul yang dikembangkan di Swiss dapat diarahkan ke lokasi yang tepat oleh ahli bedah menggunakan alat yang tidak jauh berbeda dengan pengontrol PlayStation. Sistem navigasinya melibatkan enam kumparan elektromagnetik yang diposisikan di sekitar pasien, masing-masing berdiameter sekitar 8 hingga 10 inci.

Kumparan-kumparan tersebut menciptakan medan magnet dan dapat digunakan untuk mendorong kapsul ke satu arah atau menariknya ke arah yang berlawanan. Dengan menggabungkan medan-medan ini dan mengendalikannya secara individual, pekerja medis bisa mendapatkan jenis gerakan yang ­tepat.

“Dengan menggabungkan medan-medan ini dan mengendalikannya secara individual, Anda bisa mendapatkan jenis gerakan yang tepat yang Anda inginkan untuk bergerak melalui pembuluh darah atau cairan serebrospinal,” kata Nelson.

Medan magnetnya cukup kuat untuk menggerakkan kapsul bahkan ketika bergerak melawan aliran darah. Dari sisi bahan, kapsul-kapsul tersebut terbuat dari material yang telah terbukti aman bagi manusia dalam peralatan medis lainnya.

Bahan-bahan ini termasuk tantalum, logam keperakan padat yang digunakan sebagai kontras agar dokter dapat melihat kapsul pada sinar-X, dan partikel-partikel kecil yang terbuat dari besi dan oksigen yang memiliki sifat magnetik.

Partikel-partikel kecil tersebut, yang dikenal sebagai nanopartikel oksida besi, dikembangkan untuk kapsul-kapsul tersebut oleh tim di ETH Zurich yang dipimpin oleh ahli kimia Salvador Pané. Nanopartikel, tantalum, dan obat itu sendiri semuanya terikat bersama dalam sebuah struktur yang dibuat menggunakan protein gelatin.

Meskipun kapsul bergerak cepat di dalam tubuh, dokter dapat melacak bagaimana kapsul tersebut bergerak melalui pembuluh darah melalui sinar-X. Ketika kapsul mencapai tujuannya di dalam tubuh, “Kita dapat memicu kapsul untuk larut,” kata Nelson.

“Saya berusaha untuk tidak melebih-lebihkan, tetapi penelitian ini dalam hal kemampuan memberikan perawatan presisi tinggi dari semua penelitian yang pernah saya lihat, sejauh ini adalah yang paling menarik,” kata Howie Choset, profesor robotika dan teknik biomedis di Carnegie Mellon University.

Choset, yang telah bekerja di bidang robotika selama lebih dari 30 tahun, tidak terlibat dalam penelitian ini. Aplikasi biomedis telah menjadi salah satu aplikasi yang paling diminati dalam robotika tetapi juga salah satu yang paling menantang, kata Marc Miskin, asisten profesor teknik elektro dan sistem di University of Pennsylvania. Ia tidak berpartisipasi dalam penelitian ini.

“Robotika memang sulit sejak awal,” kata Miskin. “Rekayasa biomedis itu sulit, begitu pula nano fabrikasi dan nanosains, dan ini adalah masalah yang pada dasarnya berada di persimpangan semua ini,” katanya.

“Ini akan menjadi langkah maju yang besar,” katanya. “Menunjukkan teknologi yang tampak siap secara klinis akan mengubah cara pandang orang terhadapnya,” ­lanjutnya. hay