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
Tim peneliti dari Massachusetts Institute of Technology mendemonstrasikan kemampuan robot lunak bernama BIOSENTER yang ditujukan untuk membantu pemeriksaan bagian dalam usus kecil. Sistem endoskopi berbentuk tabung tersebut menerapkan rancangan lunak yang mudah diarahkan untuk mengikuti bagian saluran pencernaan yang berkelok. Hasil eksperimen tersebut dilaporkan melalui publikasi ilmiah Science Robotics. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti mencari alternatif pemeriksaan usus halus yang lebih praktis. Walaupun hasil awalnya menjanjikan, perangkat ini masih membutuhkan pengujian tambahan sebelum digunakan dalam pelayanan kesehatan.
Studi mengenai robot endoskopi ini dikerjakan oleh tim lintas disiplin dari MIT dan lembaga mitra. Profesor Giovanni Traverso berperan sebagai penulis senior penelitian. Sementara itu, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee menjadi bagian penting dari kelompok peneliti. Fokus pengembangan tersebut adalah mengembangkan metode pemeriksaan saluran pencernaan. Bagian sistem pencernaan ini merupakan saluran panjang dengan banyak lipatan. Kondisi anatomis tersebut menyulitkan pemeriksaan menyeluruh.
Cara Kerja BIOSENTER Menggunakan Aktuator Lunak
Hal menarik dari sistem robot endoskopi tersebut adalah pemanfaatan prinsip lokomosi berdasarkan gerakan ular. Ketika menjelajahi saluran, robot dirancang untuk melakukan gerakan maju serta berbelok. Kemampuan tersebut mengandalkan komponen penggerak berbasis udara. Bagian pengendali gerakan menggunakan empat saluran pneumatik. Melalui pengisian ruang tertentu, operator dapat mengendalikan arah lengkungan. Sistem pengendalian fleksibel ini mendukung navigasi di ruang pencernaan yang sempit.
Sebagai bagian dari struktur mekanis, BIOSENTER menggunakan segmen pengembang di kedua ujungnya. Komponen penambat ini bekerja melalui perubahan tekanan yang terkoordinasi. Ketika salah satu bagian mencengkeram permukaan, bagian lainnya berpeluang mengikuti gerakan berikutnya. Selanjutnya, sistem memindahkan lokasi cengkeraman agar robot dapat melanjutkan gerakan. Mekanisme lokomosi bergantian ini menggunakan prinsip pergerakan bertahap. Strategi pengembangan tersebut adalah membatasi tekanan berlebih pada dinding organ.
Teknologi Kirigami Membantu Robot Mencengkeram Permukaan Licin
Jaringan yang melapisi usus halus mengandung lapisan yang memudahkan pergerakan isi pencernaan. Kondisi tersebut menjadi tantangan bagi robot yang perlu bergerak. Untuk mengatasi persoalan ini, tim MIT mengembangkan lapisan menggunakan prinsip kirigami. Pendekatan desain kirigami merupakan seni yang menggabungkan pemotongan dan pelipatan. Dalam penerapan pada BIOSENTER, lapisan berada dalam keadaan terlipat ketika belum mengembang. Apabila tekanan membuat lapisan berubah bentuk, tonjolan kecil akan muncul dari permukaannya.
Struktur permukaan yang muncul berfungsi meningkatkan cengkeraman pada jaringan usus yang licin. Mekanisme tersebut terinspirasi dari cara permukaan tubuh ular memperoleh pijakan. 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. Aspek berupa gesekan pada mukosa harus dievaluasi dalam berbagai kondisi. Berkat pengujian lanjutan yang tepat, teknologi kirigami dapat membantu pengembangan robot endoskopi berikutnya.
Potensi Robot Endoskopi untuk Diagnosis dan Terapi Pencernaan
Tidak hanya menghadirkan sistem lokomosi fleksibel, BIOSENTER dirancang membawa sejumlah alat pemeriksaan. Peralatan penting dalam sistem tersebut adalah sistem pencitraan bagian dalam usus. Melalui kamera tersebut, operator mampu memperoleh informasi visual dari area pemeriksaan. Fitur pencitraan tersebut membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti lesi atau pertumbuhan jaringan. Selain itu, robot menyediakan mekanisme klip untuk prosedur biopsi. Hasil pengambilan biopsi berpotensi membantu analisis penyakit.
Kemampuan pengiriman obat juga melengkapi fungsi pemeriksaan robot. Sistem endoskopi lunak tersebut menyediakan alat untuk menyalurkan cairan yang memungkinkan penyampaian zat langsung ke lokasi sasaran. Pendekatan pengiriman lokal dapat menjadi bahan penelitian untuk terapi pencernaan. Untuk menggambarkan manfaat potensial, dokter mungkin ingin menangani area peradangan secara lokal. Namun demikian, efektivitas pengobatan pada manusia masih membutuhkan penelitian klinis. Oleh sebab itu, fungsi pemberian obat perlu dilihat sebagai kemampuan prototipe.
Hasil Studi Praklinis BIOSENTER dan Tantangan Pengembangannya
Melalui penelitian sebelum penerapan klinis, tim peneliti menunjukkan kemampuan navigasi sekitar dua meter melalui jaringan usus dalam eksperimen. Hasil tersebut memberikan bukti awal fungsi sistem penggerak. Tidak terbatas pada demonstrasi navigasi, peneliti juga menguji sistem pencitraan, mekanisme biopsi, dan fungsi penyaluran cairan lokal. Rangkaian demonstrasi tersebut menunjukkan kemampuan prototipe dalam kondisi praklinis. Walaupun penelitian memperlihatkan kemajuan, jarak dua meter masih lebih pendek dibandingkan panjang keseluruhan usus halus orang dewasa.
Penelitian robot lunak tersebut membutuhkan evaluasi lanjutan sebelum penggunaan klinis. Salah satu pekerjaan utama adalah pengembangan kemampuan navigasi. Usus halus memiliki jalur yang panjang serta berkelok. Karakteristik anatomis tersebut menuntut kemampuan navigasi yang stabil. Selain itu, peneliti harus menguji ketahanan komponen selama prosedur. Pemeriksaan interaksi antara robot dan jaringan harus dilakukan sebelum perangkat dipakai pada pasien. Berkat evaluasi teknis dan medis berikutnya, BIOSENTER dapat menjadi dasar bagi enteroskop generasi berikutnya.
Dalam praktik medis saat ini, dokter dapat menggunakan prosedur double-balloon enteroscopy. Metode endoskopi tersebut memerlukan manipulasi balon agar enteroskop dapat bergerak melalui usus. Walaupun efektif pada berbagai kasus, teknik tersebut memerlukan pengoperasian yang terlatih. Pendekatan enteroskopi berbantuan robot berpotensi menyederhanakan gerakan perangkat dalam usus. Walaupun sasaran pengembangannya jelas, belum ada bukti bahwa prototipe ini dapat menggantikan enteroskopi balon ganda. Perbandingan tersebut masih memerlukan pengujian yang sesuai.
Teknologi BIOSENTER Menjadi Langkah Menjanjikan bagi Dunia Medis
Pengembangan robot lunak untuk usus halus memperlihatkan peluang baru teknologi pemeriksaan pencernaan. Dengan memanfaatkan mekanisme gerakan fleksibel, struktur penambat terinspirasi sisik ular, serta alat pencitraan dan biopsi, robot ini menunjukkan kemampuan yang menjanjikan. Hasil navigasi kurang lebih 6,5 kaki pada studi hewan memberikan hasil yang mendukung penelitian lebih lanjut. Kendati hasil penelitian memberikan harapan, BIOSENTER belum menggantikan metode pemeriksaan yang telah digunakan dokter. Kemajuan rekayasa perangkat medis ini berpotensi membantu pengembangan prosedur yang lebih terarah. Menurut Anda, apakah pengembangan robotika terinspirasi alam mampu memperbaiki prosedur kesehatan? Sampaikan pendapat Anda mengenai masa depan robot medis.
