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.
Mengenal BIOSENTER sebagai Inovasi Robot Endoskopi
Para insinyur di Massachusetts Institute of Technology berhasil mengembangkan robot lunak bernama BIOSENTER yang ditujukan untuk membantu pemeriksaan bagian dalam usus kecil. Perangkat tersebut memanfaatkan bahan yang dapat berubah bentuk untuk mengikuti bagian saluran pencernaan yang berkelok. Hasil eksperimen tersebut dipublikasikan dalam jurnal Science Robotics. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti mencari alternatif pemeriksaan usus halus yang lebih praktis. Namun demikian, perangkat ini masih berada pada tahap penelitian praklinis.
Penelitian robot lunak tersebut melibatkan kolaborasi ilmuwan teknik dan kedokteran. Peneliti senior Giovanni Traverso memimpin arah pengembangan sebagai peneliti senior. Di sisi pengembangan ilmiah, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee berkontribusi terhadap pengembangan robot. Tujuan utama proyek ini adalah mengembangkan metode pemeriksaan saluran pencernaan. Usus halus sendiri dapat mencapai panjang sekitar enam hingga tujuh meter. Bentuk saluran yang panjang dan berkelok membutuhkan alat yang dapat bergerak secara hati-hati.
Robot MIT Meniru Gerakan Ular untuk Menjelajahi Usus
Karakteristik penting robot lunak MIT adalah penggunaan mekanisme gerak yang terinspirasi ular. Saat diarahkan melalui usus, robot mampu mengubah bentuk tubuhnya. Fleksibilitas mekanis ini dihasilkan melalui aktuator lunak. Bagian pengendali gerakan memiliki empat ruang yang dapat diisi udara. Melalui pengisian ruang tertentu, operator berpeluang mengarahkan perangkat melalui tikungan. Sistem pengendalian fleksibel ini membantu robot menyesuaikan diri dengan jalur usus.
Di samping komponen penggerak, BIOSENTER dilengkapi elemen penahan yang dapat mengembang pada bagian depan serta belakang. Komponen penambat ini bekerja melalui perubahan tekanan yang terkoordinasi. Ketika salah satu bagian mencengkeram permukaan, bagian lainnya dapat bergerak maju. Pada tahapan pergerakan berikutnya, sistem mengalihkan titik penahan agar robot mampu bergerak secara bertahap. Rangkaian gerakan tersebut membantu membangun traksi tanpa dorongan berlebihan. Tujuan desain tersebut adalah mengurangi kebutuhan peregangan jaringan usus.
Teknologi Kirigami Membantu Robot Mencengkeram Permukaan Licin
Permukaan bagian dalam usus memiliki karakteristik licin. Permukaan yang lembap dan licin menjadi tantangan bagi robot yang perlu bergerak. Sebagai solusi terhadap keterbatasan tersebut, tim MIT memanfaatkan teknik pemotongan dan pelipatan material. Kirigami sendiri merupakan seni yang menggabungkan pemotongan dan pelipatan. Melalui modifikasi struktur ini, lapisan tetap relatif datar sebelum diregangkan. Apabila tekanan membuat lapisan berubah bentuk, tonjolan kecil akan muncul dari permukaannya.
Elemen kecil menyerupai sisik berfungsi meningkatkan cengkeraman pada lapisan mukosa usus. Pendekatan ini mengadaptasi struktur reptil yang membantu lokomosi. Melalui peningkatan traksi setempat, robot berpotensi membatasi tekanan yang diperlukan untuk maju. Namun demikian, penggunaan pada manusia harus melewati pengujian terhadap risiko cedera jaringan. Aspek berupa gesekan pada mukosa menjadi perhatian pada pengembangan selanjutnya. Berkat pengujian lanjutan yang tepat, teknologi kirigami menawarkan inspirasi bagi desain alat yang berinteraksi dengan jaringan lunak.
Potensi Robot Endoskopi untuk Diagnosis dan Terapi Pencernaan
Tidak hanya menghadirkan sistem lokomosi fleksibel, BIOSENTER dirancang membawa sejumlah alat pemeriksaan. Salah satu komponen utamanya adalah sistem pencitraan bagian dalam usus. Melalui kamera tersebut, operator berpeluang memeriksa jaringan yang dilalui robot. Sistem pengamatan 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.
Fitur penyaluran cairan terapeutik juga menjadi bagian penting dari rancangan BIOSENTER. Sistem endoskopi lunak tersebut memiliki mekanisme sprayer yang dirancang menjangkau area tertentu pada usus. Strategi penyaluran cairan terarah membuka peluang pengembangan pengobatan yang lebih terfokus. Untuk menggambarkan manfaat potensial, dokter berpeluang membutuhkan terapi langsung pada bagian usus. Namun demikian, efektivitas pengobatan pada manusia masih membutuhkan penelitian klinis. Dengan mempertimbangkan batasan tersebut, fungsi pemberian obat masih merupakan potensi penggunaan.
Hasil Studi Praklinis BIOSENTER dan Tantangan Pengembangannya
Pada tahap eksperimen terhadap hewan, tim peneliti mendemonstrasikan perjalanan robot sepanjang kurang lebih 6,5 kaki melalui bagian usus halus. Demonstrasi pergerakan tersebut memberikan bukti awal fungsi sistem penggerak. Di samping pemeriksaan fungsi aktuator, peneliti mendemonstrasikan penggunaan kamera, mekanisme biopsi, dan fungsi penyaluran cairan lokal. Rangkaian demonstrasi tersebut menunjukkan kemampuan prototipe dalam kondisi praklinis. Namun perlu ditekankan, jarak dua meter tidak berarti robot telah menjelajahi seluruh organ.
Pengembangan BIOSENTER masih menghadapi sejumlah tantangan. Salah satu pekerjaan utama adalah pengembangan kemampuan navigasi. Usus halus memiliki banyak tikungan dan lipatan. Karakteristik anatomis tersebut membutuhkan sistem pengendalian yang andal. Sebagai pertimbangan teknis lainnya, peneliti sebaiknya memeriksa keamanan perangkat dalam berbagai kondisi. Pemeriksaan interaksi antara robot dan jaringan harus dilakukan sebelum perangkat dipakai pada pasien. Berkat evaluasi teknis dan medis berikutnya, BIOSENTER membuka peluang pengembangan prosedur endoskopi yang lebih terotomatisasi.
Pada pelayanan gastroenterologi, dokter memanfaatkan teknik enteroskopi balon ganda. Teknik pemeriksaan ini mengandalkan pengembangan dan pengempisan balon secara bergantian. Kendati digunakan untuk pemeriksaan dan tindakan, teknik tersebut memerlukan keterampilan khusus. Pengembangan sistem navigasi otomatis bertujuan mencari alternatif yang lebih mudah dikendalikan. Walaupun sasaran pengembangannya jelas, belum ada bukti bahwa prototipe ini dapat menggantikan enteroskopi balon ganda. Penilaian manfaat klinis itu membutuhkan bukti keselamatan dan efektivitas pada manusia.
Teknologi BIOSENTER Menjadi Langkah Menjanjikan bagi Dunia Medis
Penelitian MIT mengenai BIOSENTER memperlihatkan peluang baru teknologi pemeriksaan pencernaan. Berkat sistem penggerak berbasis udara, 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 menjadi bukti awal fungsi perangkat. Kendati hasil penelitian memberikan harapan, BIOSENTER belum siap digunakan sebagai prosedur rutin pada manusia. Inovasi robotika kesehatan tersebut dapat mendukung penelitian sistem pemeriksaan minim invasif. Bagaimana pendapat Anda, apakah pengembangan robotika terinspirasi alam mampu memperbaiki prosedur kesehatan? Bagikan pandangan Anda mengenai masa depan robot medis.
