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
Kelompok ilmuwan MIT mendemonstrasikan kemampuan 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. Penelitian ini menjadi bagian dari studi yang diterbitkan Science Robotics. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti mengembangkan teknologi untuk membantu dokter menjangkau area sulit. Walaupun hasil awalnya menjanjikan, perangkat ini belum menjadi alat pemeriksaan rutin pada manusia.
Pengembangan BIOSENTER melibatkan peneliti robotika serta tenaga ahli bidang medis. Giovanni Traverso dari MIT berperan sebagai penulis senior penelitian. Sementara itu, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee terlibat dalam penelitian perangkat. Fokus pengembangan tersebut adalah mengembangkan metode pemeriksaan saluran pencernaan. Bagian sistem pencernaan ini dapat mencapai panjang sekitar enam hingga tujuh meter. Struktur organ yang kompleks ini menjadi tantangan dalam prosedur endoskopi.
Robot MIT Meniru Gerakan Ular untuk Menjelajahi Usus
Karakteristik penting robot lunak MIT adalah pemanfaatan prinsip lokomosi berdasarkan gerakan ular. Saat diarahkan melalui usus, robot mampu mengubah bentuk tubuhnya. Fleksibilitas mekanis ini didukung mekanisme aktuasi pneumatik. Setiap aktuator memiliki empat ruang yang dapat diisi udara. Berkat perubahan jumlah udara dalam kompartemen, operator berpeluang mengarahkan perangkat melalui tikungan. Mekanisme aktuasi tersebut mendukung navigasi di ruang pencernaan yang sempit.
Sebagai bagian dari struktur mekanis, BIOSENTER memiliki balon penambat pada bagian kepala dan ekor. Komponen penambat ini menggunakan siklus pengisian serta pengosongan udara. Saat segmen tertentu menahan posisi robot, bagian lainnya berpeluang mengikuti gerakan berikutnya. Setelah posisi berubah, sistem mengatur kembali segmen penambat agar robot mampu bergerak secara bertahap. Rangkaian gerakan tersebut menggunakan prinsip pergerakan bertahap. Tujuan desain tersebut adalah mengurangi kebutuhan peregangan jaringan usus.
Lapisan Terinspirasi Sisik Ular Meningkatkan Traksi BIOSENTER
Lapisan mukosa pada saluran pencernaan menawarkan permukaan dengan tingkat gesekan relatif rendah. Kondisi tersebut menjadi tantangan bagi robot yang perlu bergerak. Dalam meningkatkan kemampuan penambatan, tim MIT menerapkan struktur permukaan berbasis kirigami. Teknik kirigami berasal dari prinsip membentuk struktur melalui potongan. Melalui modifikasi struktur ini, 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 lapisan mukosa usus. Mekanisme tersebut terinspirasi dari cara permukaan tubuh ular memperoleh pijakan. Berkat kontak permukaan yang lebih efektif, robot dirancang untuk mengurangi kebutuhan tarikan besar. Walaupun pendekatan tersebut menjanjikan, penggunaan pada manusia belum dapat dianggap aman secara klinis tanpa penelitian tambahan. Aspek berupa gesekan pada mukosa 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
Selain mampu bergerak melalui usus, BIOSENTER dirancang membawa sejumlah alat pemeriksaan. Salah satu komponen utamanya adalah perangkat visualisasi jaringan pencernaan. Dengan dukungan pencitraan, operator berpeluang memeriksa jaringan yang dilalui robot. Fitur pencitraan tersebut membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti lesi atau pertumbuhan jaringan. Di samping pengamatan langsung, robot memiliki alat penjepit untuk mengambil sampel. Hasil pengambilan biopsi berpotensi membantu analisis penyakit.
Dukungan pemberian zat pada lokasi tertentu juga melengkapi fungsi pemeriksaan robot. Sistem endoskopi lunak tersebut menyediakan alat untuk menyalurkan cairan yang dirancang menjangkau area tertentu pada usus. Metode pemberian zat pada lokasi tertentu membuka peluang pengembangan pengobatan yang lebih terfokus. Sebagai contoh, dokter mungkin ingin menangani area peradangan secara lokal. Namun demikian, efektivitas pengobatan pada manusia belum dibuktikan. Oleh sebab itu, fungsi pemberian obat belum menjadi terapi yang tersedia dalam praktik rutin.
Pengujian Robot MIT Menunjukkan Kemampuan Menjelajahi Usus
Dalam pengujian praklinis, tim peneliti berhasil menggerakkan BIOSENTER sekitar dua meter melalui jaringan usus dalam eksperimen. Demonstrasi pergerakan tersebut memperlihatkan potensi navigasi pada struktur usus. Di samping pemeriksaan fungsi aktuator, peneliti menunjukkan fungsi pengamatan visual, penggunaan klip pengambil sampel, dan fungsi penyaluran cairan lokal. Kombinasi hasil tersebut memberikan dasar bagi penelitian berikutnya. 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. Aspek penting yang perlu ditingkatkan adalah pengembangan kemampuan navigasi. Usus halus memiliki banyak tikungan dan lipatan. Kondisi tersebut memerlukan respons gerakan yang dapat diprediksi. Di samping persoalan pergerakan, peneliti perlu mengevaluasi dampak kontak dengan jaringan. Evaluasi risiko medis harus dilakukan sebelum perangkat dipakai pada pasien. Dengan penelitian tambahan, BIOSENTER berpotensi berkembang menjadi alat bantu pemeriksaan.
Untuk pemeriksaan usus halus yang memerlukan tindakan, dokter dapat menggunakan prosedur double-balloon enteroscopy. Prosedur tersebut mengandalkan pengembangan dan pengempisan balon secara bergantian. Walaupun efektif pada berbagai kasus, teknik tersebut memerlukan pengoperasian yang terlatih. Pengembangan sistem navigasi otomatis diharapkan membantu mengurangi beban pengoperasian. Walaupun sasaran pengembangannya jelas, belum ada bukti bahwa prototipe ini dapat menggantikan enteroskopi balon ganda. Perbandingan tersebut masih memerlukan pengujian yang sesuai.
Inovasi Robotika Lunak Mendukung Masa Depan Pemeriksaan Usus Halus
Pengembangan robot lunak untuk usus halus menawarkan arah penelitian menarik bagi dunia kesehatan. Dengan memanfaatkan mekanisme gerakan fleksibel, struktur penambat terinspirasi sisik ular, serta alat pencitraan dan biopsi, robot ini memperlihatkan potensi penggunaan pada prosedur endoskopi. Hasil navigasi kurang lebih 6,5 kaki pada studi hewan memberikan hasil yang mendukung penelitian lebih lanjut. Walaupun pencapaiannya menarik, BIOSENTER masih memerlukan evaluasi keselamatan dan efektivitas. Inovasi robotika kesehatan tersebut berpotensi membantu pengembangan prosedur yang lebih terarah. Dari sudut pandang Anda, apakah robot lunak akan memainkan peran lebih besar dalam dunia medis? Ceritakan pemikiran Anda mengenai potensi robotika lunak dalam pemeriksaan pencernaan.
