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.
Peneliti MIT Mengembangkan Robot Lunak untuk Pemeriksaan Usus Halus
Kelompok ilmuwan MIT memperkenalkan hasil penelitian mengenai robot lunak bernama BIOSENTER yang dikembangkan agar dapat bergerak melalui saluran pencernaan. Sistem endoskopi berbentuk tabung tersebut menggunakan struktur fleksibel untuk mengikuti bagian saluran pencernaan yang berkelok. Pengembangan perangkat tersebut dilaporkan melalui publikasi ilmiah Science Robotics. Melalui pendekatan tersebut, peneliti mencari alternatif pemeriksaan usus halus yang lebih praktis. Walaupun hasil awalnya menjanjikan, perangkat ini masih berada pada tahap penelitian praklinis.
Penelitian robot lunak tersebut melibatkan tim lintas disiplin dari MIT dan lembaga mitra. Peneliti senior Giovanni Traverso menjadi salah satu tokoh utama dalam studi tersebut. Di sisi pengembangan ilmiah, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee terlibat dalam penelitian perangkat. Sasaran penelitian BIOSENTER adalah mengembangkan metode pemeriksaan saluran pencernaan. Bagian sistem pencernaan ini memiliki panjang lebih dari enam meter pada orang dewasa. Kondisi anatomis tersebut membutuhkan alat yang dapat bergerak secara hati-hati.
Cara Kerja BIOSENTER Menggunakan Aktuator Lunak
Karakteristik penting robot lunak MIT adalah pemanfaatan prinsip lokomosi berdasarkan gerakan ular. Dalam pergerakannya, robot dirancang untuk melakukan gerakan maju serta berbelok. Fleksibilitas mekanis ini mengandalkan komponen penggerak berbasis udara. Setiap aktuator menggunakan empat saluran pneumatik. Dengan mengatur tekanan udara, operator mampu mengatur pergerakan robot. Sistem pengendalian fleksibel ini membantu robot menyesuaikan diri dengan jalur usus.
Selain aktuator utama, BIOSENTER menggunakan segmen pengembang di kedua ujungnya. Balon tersebut dapat mengembang dan mengempis secara bergantian. Apabila salah satu ujung memperoleh pijakan, bagian lainnya dapat bergerak maju. Selanjutnya, sistem mengalihkan titik penahan agar robot dapat melanjutkan gerakan. Proses penambatan dan pemanjangan 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 memiliki karakteristik licin. Kondisi tersebut menjadi tantangan bagi robot yang perlu bergerak. Dalam meningkatkan kemampuan penambatan, tim MIT menerapkan struktur permukaan berbasis kirigami. Kirigami sendiri memungkinkan permukaan datar berubah menjadi bentuk tiga dimensi. Pada rancangan robot tersebut, lapisan tetap relatif datar sebelum diregangkan. Apabila tekanan membuat lapisan berubah bentuk, tonjolan kecil akan muncul dari permukaannya.
Struktur permukaan yang muncul 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. Walaupun pendekatan tersebut menjanjikan, penggunaan pada manusia tetap memerlukan evaluasi keamanan mendalam. Faktor seperti tekanan kontak perlu diperiksa secara menyeluruh. Melalui pendekatan yang hati-hati, teknologi kirigami menawarkan inspirasi bagi desain alat yang berinteraksi dengan jaringan lunak.
Fungsi Kamera dan Alat Medis pada Robot Lunak MIT
Di samping memiliki kemampuan navigasi, BIOSENTER mengintegrasikan perangkat pendukung diagnosis serta terapi. Peralatan penting dalam sistem tersebut adalah kamera untuk pengambilan gambar. Dengan dukungan pencitraan, operator dapat mengamati kondisi permukaan usus. Kemampuan ini membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti lesi atau pertumbuhan jaringan. Selain itu, robot dilengkapi perangkat pengambilan jaringan. Sampel tersebut dapat digunakan dalam pemeriksaan laboratorium.
Dukungan pemberian zat pada lokasi tertentu juga melengkapi fungsi pemeriksaan robot. Robot tersebut menyediakan alat untuk menyalurkan cairan yang berpotensi mengirimkan obat secara lokal. Strategi penyaluran cairan terarah dapat menjadi bahan penelitian untuk terapi pencernaan. Dalam kemungkinan penerapan mendatang, dokter berpeluang membutuhkan terapi langsung pada bagian usus. Walaupun kemampuan penyaluran cairan telah didemonstrasikan, efektivitas pengobatan pada manusia belum dibuktikan. Karena itu, fungsi pemberian obat masih merupakan potensi penggunaan.
Hasil Studi Praklinis BIOSENTER dan Tantangan Pengembangannya
Pada tahap eksperimen terhadap hewan, tim peneliti berhasil menggerakkan BIOSENTER sekitar dua meter melalui saluran pencernaan yang diuji. Hasil tersebut memberikan bukti awal fungsi sistem penggerak. Di samping pemeriksaan fungsi aktuator, peneliti juga menguji sistem pencitraan, penggunaan klip pengambil sampel, dan penyemprotan cairan. Pengujian beberapa fungsi sekaligus menunjukkan kemampuan prototipe dalam kondisi praklinis. Meski demikian, jarak dua meter masih lebih pendek dibandingkan panjang keseluruhan usus halus orang dewasa.
Penelitian robot lunak tersebut masih menghadapi sejumlah tantangan. Prioritas penelitian berikutnya adalah pengembangan kemampuan navigasi. Struktur anatomis usus kecil menunjukkan banyak tikungan dan lipatan. Bentuk organ yang dinamis membutuhkan sistem pengendalian yang andal. Sebagai pertimbangan teknis lainnya, peneliti harus menguji ketahanan komponen selama prosedur. Pengujian keselamatan diperlukan untuk menentukan kelayakan penggunaan klinis. Melalui proses validasi yang menyeluruh, BIOSENTER membuka peluang pengembangan prosedur endoskopi yang lebih terotomatisasi.
Untuk pemeriksaan usus halus yang memerlukan tindakan, dokter memanfaatkan teknik enteroskopi balon ganda. Metode endoskopi tersebut 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 sudah memberikan hasil pasien yang lebih baik. Evaluasi terhadap keunggulan nyata baru dapat dilakukan melalui penelitian lanjutan.
Teknologi BIOSENTER Menjadi Langkah Menjanjikan bagi Dunia Medis
Terobosan robot endoskopi terinspirasi ular menjadi perkembangan penting dalam robotika medis. Berkat sistem penggerak berbasis udara, struktur penambat terinspirasi sisik ular, serta fitur penyemprotan cairan serta pemeriksaan jaringan, robot ini memberikan dasar pengembangan perangkat medis berikutnya. Hasil navigasi kurang lebih 6,5 kaki pada studi hewan menjadi bukti awal fungsi perangkat. Kendati hasil penelitian memberikan harapan, BIOSENTER belum menggantikan metode pemeriksaan yang telah digunakan dokter. Kemajuan rekayasa perangkat medis ini dapat mendukung penelitian sistem pemeriksaan minim invasif. Menurut Anda, apakah robot lunak akan memainkan peran lebih besar dalam dunia medis? Sampaikan pendapat Anda mengenai potensi robotika lunak dalam pemeriksaan pencernaan.
