"Microchip" untuk Mendata Kesehatan Pasien

Peneliti menciptakan perangkat pengukur gerakan mekanis dengan memancarkan gelombang radio yang memantul dari tubuh manusia.

Para insinyur dari Cornell University telah mendemonstrasikan sebuah metode baru untuk mengumpulkan dan mendeteksi tekanan darah. Selain tekanan darah, metode ini juga melihat detak jantung dan tingkat kestabilan nafas manusia

Peneliti menemukan metode ini dengan menggunakan sistem sinyal frekuensi radio yang murah dan tag microchip. Yakni, 'mirip dengan label penanda anti-pencurian yang ada pada pakaian maupun peralatan elektronik.

Saat mendatangi tempat praktek dokter untuk berkonsultasi, rasanya Anda tidak akan lepas dari penggunaan manset untuk tekanan darah yang akan meremas lengan Anda ataupun stetoskop dingin yang diletakkan di dada Anda.

Semua dilakukan untuk mengumpulkan data-data penting terkait dengan kondisi kesehatan Anda. Tapi bagaimana jika tanda - tanda vital atau penting dari kesehatan Anda tersebut ternyata bisa dikumpulkan oleh dokter tanpa kontak langsung dengan Anda. Semua bahkan bisa dikumpulkan saat Anda duduk di ruang tunggu atau mungkin dikumpulkan senyaman anda di rumah Anda sendiri.

Pemindai seukuran kue kering ini mengukur gerakan mekanis dengan memancarkan gelombang radio yang memantul dari tubuh dan organ dalam, dan kemudian terdeteksi oleh mesin pembaca elektronik yang mengumpulkan data-data dari lokasi di tempat lain di ruangan itu.

Edwin Kan, profesor bidang teknik elektro dan komputer di Cornell University mengatakan sistem ini bekerja seperti radar. Akan tetapi tidak seperti kebanyakan sistem radar yang hanya mengandalkan gelombang radio untuk mengukur pergerakan, sistem yang dikembangkan Kan dan timnya ini mengintegrasikan "penginderaan koheren di dekat lapangan". Ini lebih baik mengarahkan sinyal elektromagnetik ke jaringan tubuh.

Metode ini sehingga memungkinkan sebuah "tag" untuk mengukur pergerakan tubuh internal seperti pada jantung, apakah dia berdetak normal atau tidak, atau tekanan darah tinggi ataupun rendah dan sebagainya. Semua yang berdenyut di bawah kulit.

Tegnologi tag pemindai ini didukung oleh energi elektromagnetik yang dipasok oleh pembaca pusat, dan karena masing-masing tag memiliki kode identifikasi unik yang ditransmisikan dengan sinyalnya, Kan mengatakan, jangkauan dari tekologi ini mencapai 200. Artinya 200 orang dapat dipantau secara bersamaan berbagai kondisi penting kesehatanya dengan hanya menggunakan satu pembaca sentral saja.

"Jika ini adalah ruang gawat darurat, semua orang yang masuk bisa memakai tag ini atau bisa memberi tag di saku depan mereka, dan tanda-tanda vital kesehatan setiap orang dapat dipantau pada saat yang bersamaan. Saya akan tahu persis siapa-siapa saja pemiliki tanda-tanda -penting dari kesehatan tersebut," "kata Kan.

Gagasan itu berawal setelah Kan dan mahasiswa pascasarjananya, Xiaonan Hui, mengunjungi Pusat Pengobatan Tidur di Weill Cornell Medicine dan NewYork-Presbyterian, di mana mereka mengukur penanda penting yang dapat mengganggu pola tidur.

"Kami memikirkan jenis teknologi yang telah kami gunakan di lab kami dan berpikir bahwa kami mungkin bisa mendapat sinyal dari tanda-tanda vital tersebut," kata Hui. "Tapi setelah kami mengetahui teorinya dan melakukan eksperimen, kualitas sinyal lebih baik dari prediksi kami," tambah Hui.

Smeentara menurut Kan, sinyal yang dihasilkan dari metode baru tersebut seakurat elektrokardiogram atau manset tekanan darah. Kan juga mengatakan bahwa dia yakin teknologi ini juga dapat digunakan untuk mengukur pergerakan usus, gerakan mata dan banyak gerakan mekanis internal lainnya yang diproduksi oleh tubuh.

Kan dan Hui berencana untuk melakukan pengujian yang lebih ekstensif dengan Dr. Ana Krieger, direktur medis dari Pusat Pengobatan Tidur dan profesor kedokteran klinis, obat-obatan di neurologi klinis dan pengobatan genetik klinis di Weill Cornell Medicine.

Mereka juga bekerja sama dengan profesor Jintu Fan dan profesor Huiju Park dari Cornell Department of Fiber Science and Apparel Design, yang telah menunjukkan cara untuk menyulam tag secara langsung ke pakaian menggunakan serat yang dilapisi dengan nanopartikel.

Hui membayangkan masa depan dimana pakaian dapat memantau kesehatan secara real time, dengan sedikit atau tanpa usaha yang dibutuhkan oleh pengguna.

"Untuk setiap pakaian pada pemakaian sehari-hari, mungkin ada tanda pada mereka, dan ponsel Anda akan membaca tanda vital Anda dan akan memberi tahu Anda beberapa jenis informasi tentang kondisi kesehatan Anda hari itu," kata Hui.

Sistem ini dijelaskan dalam makalah Monitoring Vital Signs Over Multiplexed Radio by Near-Field Coherent Sensing," yang sudah dipublikasikan di jurnal Nature Electronics. nik/berbagai sumber/E-6

Rekayasa Sel untuk Penyembuhan Luka Bakar

Untuk memulai penyembuhan luka bakar, para ilmuwan di biomedis di Michigan Technological University beralih ke jaringan alami tubuh. Mereka menggabungkan lembaran sel induk yang direkayasa dengan cangkokan kulit dengan ketebalan yang cukup untuk melakukannya. Pada akhirnya, metode ini akan membantu meningkatkan kualitas hidup pasien dengan luka bakar akut.

Cangkokan kulit ketebalan penuh merupakan salah satu standar untuk mengobati luka bakar. Tapi kebanyakan cangkokan kulit untuk luka bakar yang parah memerlukan donor, dan untuk lokasi cedera yang besar atau rumit, cangkokan kulit tebal penuh sulit didapat. Split thickness skin grafts (STSG) yang menggunakan jaringan dari pasien bisa menjadi solusi - tapi tidak dengan sendirinya.

Dengan menggabungkan STSG dengan sel sistem sel yang direkayasa secara khusus, periset dari Michigan Tech dan Rumah Sakit Terafiliasi Universitas Sun Yat-sen di Guangzhou, China menunjukkan proses cangkok kulit yang lebih baik. Karya mereka diterbitkan di Theranostics, dan berfokus untuk menciptakan jaringan rekayasa yang memaksimalkan kekuatan penyembuhan alami tubuh.

Feng Zhao, seorang profesor teknik biomedis di Michigan Tech, bekerja untuk menciptakan jaringan rekayasa pra-vaskularisasi dan dirancang untuk memulai jumpstart pada pembuluh darah, kapiler, dan drainase limfatik yang berkembang. Ini adalah kunci saat menggabungkan teknologi dengan STSG.

"STSG dapat digunakan dalam kondisi yang tidak menguntungkan, seperti luka yang memiliki infeksi sedang atau kurang pembuluh darah, di mana cangkokan kulit tebal penuh akan gagal," kata Zhao. "Namun, STSG lebih rapuh daripada cangkokan kulit tebal penuh dan dapat berkontraksi secara signifikan selama proses penyembuhan," tambah Zhao.

Untuk membantu mencegah kontraksi graft dan mendorong vaskularisasi dini untuk memperbaiki perbaikan luka, Zhao dan timnya beralih ke sel induk, yang dimodifikasi oleh timnya untuk memasukkan jaringan pra-vaskularisasi.

Transplantasi tim gabungan lembar graft pada aplikasi model tikus menunjukkan hasil yang menjanjikan. Implantasi tersebut menghasilkan kulit yang kurang berkontraksi dan mengerut, radang sel kurang, ketebalan kulit luar yang tipis (epidermis) seiring dengan sirkulasi mikro darah yang lebih kuat di jaringan kulit. Mereka juga menyimpan fitur seperti folikel rambut dan kelenjar minyak.

Tim ini mengaitkan keberhasilan dengan tingkat faktor pertumbuhan dan pertumbuhan protein sel batang vaskularisasi yang disebut serviks dan yang disebut sitokin yang digunakan dalam jaringan penyembuhan.

Tantangan terbesar adalah bahwa kedua STSG dan lembaran sel induk rapuh dan sulit dipanen. Zhao mengatakan akan sangat penting untuk memperbaiki sifat mekanik lembaran sel dan mengembangkan teknologi agar lebih mudah memanennya.

"Lembar sel induk yang direkayasa akan mengatasi keterbatasan perawatan saat ini untuk luka yang luas dan parah, seperti luka bakar akut," kata Zhao. Dan secara signifikan meningkatkan kualitas hidup pasien yang menderita luka bakar.nik/berbagai sumber/E-6