Robot Lunak MIT Dirancang Menjangkau Usus Halus untuk Biopsi dan Pengiriman Obat

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

Tim peneliti dari Massachusetts Institute of Technology memperkenalkan hasil penelitian mengenai 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 bergerak melalui ruang sempit dengan lebih terkontrol. Penelitian ini menjadi bagian dari studi yang diterbitkan Science Robotics. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti berupaya mempermudah prosedur enteroskopi. 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. Fokus pengembangan tersebut adalah mengembangkan metode pemeriksaan saluran pencernaan. Organ pencernaan tersebut memiliki panjang lebih dari enam meter pada orang dewasa. Bentuk saluran yang panjang dan berkelok membutuhkan alat yang dapat bergerak secara hati-hati.

Cara Kerja BIOSENTER Menggunakan Aktuator Lunak

Karakteristik penting robot lunak MIT adalah penerapan strategi pergerakan menyerupai reptil. Saat diarahkan melalui usus, robot mampu mengubah bentuk tubuhnya. Fleksibilitas mekanis ini dihasilkan melalui aktuator lunak. Komponen penggerak tersebut menggunakan empat saluran pneumatik. Dengan mengatur tekanan udara, operator berpeluang mengarahkan perangkat melalui tikungan. Sistem pengendalian fleksibel ini menawarkan kendali pada lingkungan anatomis yang rumit.

Di samping komponen penggerak, BIOSENTER memiliki balon penambat pada bagian kepala dan ekor. Balon tersebut dapat mengembang dan mengempis secara bergantian. Saat segmen tertentu menahan posisi robot, bagian lainnya mampu memanjang menuju arah tujuan. Pada tahapan pergerakan berikutnya, sistem memindahkan lokasi cengkeraman agar robot terus maju melalui saluran. Mekanisme lokomosi bergantian ini membantu membangun traksi tanpa dorongan berlebihan. Strategi pengembangan 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. Permukaan yang lembap dan licin memerlukan mekanisme khusus untuk menciptakan traksi. Sebagai solusi terhadap keterbatasan tersebut, tim MIT memanfaatkan teknik pemotongan dan pelipatan material. Teknik kirigami merupakan seni yang menggabungkan pemotongan dan pelipatan. Dalam penerapan pada BIOSENTER, lapisan berada dalam keadaan terlipat ketika belum mengembang. Ketika balon mengembang, tonjolan kecil terbentuk menjadi struktur tiga dimensi.

Struktur permukaan yang muncul memberikan traksi tambahan pada jaringan usus yang licin. Prinsipnya menyerupai fungsi sisik ular saat bergerak. Dengan cengkeraman yang lebih baik, robot berpotensi membatasi tekanan yang diperlukan untuk maju. Walaupun pendekatan tersebut menjanjikan, penggunaan pada manusia tetap memerlukan evaluasi keamanan mendalam. Faktor seperti tekanan kontak perlu diperiksa secara menyeluruh. Berkat pengujian lanjutan yang tepat, teknologi kirigami dapat membantu pengembangan robot endoskopi berikutnya.

Fungsi Kamera dan Alat Medis pada Robot Lunak MIT

Di samping memiliki kemampuan navigasi, BIOSENTER mengintegrasikan perangkat pendukung diagnosis serta terapi. Fitur dasar yang tersedia adalah perangkat visualisasi jaringan pencernaan. Dengan dukungan pencitraan, operator berpeluang memeriksa jaringan yang dilalui robot. Sistem pengamatan tersebut membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti kelainan yang memerlukan evaluasi. Sebagai fasilitas diagnostik tambahan, robot menyediakan mekanisme klip untuk prosedur biopsi. Hasil pengambilan biopsi diperlukan untuk menilai karakteristik kelainan.

Kemampuan pengiriman obat juga menjadi bagian penting dari rancangan BIOSENTER. Sistem endoskopi lunak tersebut dilengkapi penyemprot cairan yang dirancang menjangkau area tertentu pada usus. Metode pemberian zat pada lokasi tertentu membuka peluang pengembangan pengobatan yang lebih terfokus. Untuk menggambarkan manfaat potensial, dokter dapat memerlukan pemberian obat pada lesi tertentu. Namun demikian, efektivitas pengobatan pada manusia tidak dapat disimpulkan dari pengujian awal. 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 mendemonstrasikan perjalanan robot sepanjang kurang lebih 6,5 kaki melalui saluran pencernaan yang diuji. Pencapaian awal ini memberikan bukti awal fungsi sistem penggerak. Tidak terbatas pada demonstrasi navigasi, peneliti juga menguji sistem pencitraan, penggunaan klip pengambil sampel, dan penyemprotan cairan. Rangkaian demonstrasi tersebut menunjukkan kemampuan prototipe dalam kondisi praklinis. Meski demikian, jarak dua meter tidak berarti robot telah menjelajahi seluruh organ.

Pengembangan BIOSENTER memerlukan penyempurnaan pada beberapa aspek. Salah satu pekerjaan utama adalah penyempurnaan kendali arah gerakan. Saluran pencernaan bagian ini mempunyai permukaan kompleks yang dapat berubah posisi. Karakteristik anatomis tersebut memerlukan respons gerakan yang dapat diprediksi. Sebagai pertimbangan teknis lainnya, peneliti harus menguji ketahanan komponen selama prosedur. Pemeriksaan interaksi antara robot dan jaringan diperlukan untuk menentukan kelayakan penggunaan klinis. Melalui proses validasi yang menyeluruh, BIOSENTER berpotensi berkembang menjadi alat bantu pemeriksaan.

Dalam praktik medis saat ini, dokter dapat menggunakan prosedur double-balloon enteroscopy. Metode endoskopi tersebut menggunakan perubahan posisi dua balon untuk membantu pergerakan. Walaupun efektif pada berbagai kasus, teknik tersebut memerlukan pengoperasian yang terlatih. Pendekatan enteroskopi berbantuan robot diharapkan membantu mengurangi beban pengoperasian. Walaupun sasaran pengembangannya jelas, belum ada bukti bahwa prototipe ini lebih aman atau lebih efektif dibandingkan prosedur klinis standar. Penilaian manfaat klinis itu membutuhkan bukti keselamatan dan efektivitas pada manusia.

Teknologi BIOSENTER Menjadi Langkah Menjanjikan bagi Dunia Medis

Terobosan robot endoskopi terinspirasi ular memperlihatkan peluang baru teknologi pemeriksaan pencernaan. Berkat sistem penggerak berbasis udara, struktur penambat terinspirasi sisik ular, serta dukungan kamera dan pengambilan sampel, robot ini memperlihatkan potensi penggunaan pada prosedur endoskopi. Hasil navigasi kurang lebih 6,5 kaki pada studi hewan menunjukkan kemajuan penting dalam pengembangan prototipe. Kendati hasil penelitian memberikan harapan, BIOSENTER belum siap digunakan sebagai prosedur rutin pada manusia. Perkembangan TEKNOLOGI ini berpotensi membantu pengembangan prosedur yang lebih terarah. Menurut Anda, apakah teknologi seperti BIOSENTER dapat membantu pemeriksaan usus halus di masa depan? Ceritakan pemikiran Anda mengenai potensi robotika lunak dalam pemeriksaan pencernaan.