Ilmuwan Ciptakan Stop Kontak Implan untuk Isi Daya Medis

BOGORTODAY.COM – Para ilmuwan dari University of California, Irvine (UCI) berhasil mengembangkan teknologi medis inovatif berupa implan kecil berbentuk seperti “stop kontak” yang dapat ditanam di bawah kulit manusia.

Perangkat bernama Implantable Bioelectronic Outlet (IBO) ini dirancang untuk menjadi akses pengisian daya dan pertukaran data bagi berbagai perangkat medis yang tertanam di dalam tubuh, tanpa harus melakukan prosedur operasi berulang.

Teknologi tersebut nantinya memungkinkan perangkat medis seperti sensor, stimulator, maupun sistem elektronik implan mendapatkan daya tambahan atau diperiksa hanya melalui akses jarum khusus dari luar tubuh.

Cara Kerja Implantable Bioelectronic Outlet

IBO bekerja sebagai titik penghubung universal yang ditanam di bawah lapisan kulit. Ketika diperlukan, tenaga medis cukup memasukkan jarum khusus ke perangkat tersebut untuk melakukan pengisian energi, pemeliharaan, atau mengambil informasi kesehatan.

Ketua penelitian IBO, Dion Khodagholy dari bidang teknik elektro dan ilmu komputer UC Irvine, menjelaskan bahwa perangkat ini mampu memberikan stimulasi listrik secara efektif seperti ketika perangkat langsung terhubung dengan kabel.

Menurutnya, teknologi ini berpotensi digunakan bukan hanya untuk keperluan diagnosis, tetapi juga mendukung terapi medis yang membutuhkan pemberian stimulasi dengan dosis tertentu secara rutin.

Teknologi dengan Material Khusus

Komponen utama IBO menggunakan struktur spons plastik berpori dengan ukuran lubang sekitar 150 mikrometer. Bagian tersebut dilapisi material polimer yang memiliki kemampuan menghantarkan listrik tinggi.

Untuk menjaga keamanan di dalam tubuh, struktur konduktif tersebut kemudian dibungkus menggunakan silikon yang berfungsi sebagai pelindung sekaligus isolator listrik.

Beberapa lapisan spons konduktif disusun menjadi satu kesatuan yang kuat sehingga mampu bertahan ketika digunakan sebagai jalur akses listrik di dalam tubuh.

Peneliti UC Irvine, Hyung Joon Shim, menjelaskan bahwa desain perangkat memang dibuat agar tetap tersembunyi di bawah kulit. Jarum hanya digunakan ketika akses diperlukan dan akan dilepas kembali setelah proses selesai.

Hasil Uji Coba pada Hewan

Sebelum diuji pada manusia, teknologi IBO telah melewati tahap pengujian terhadap beberapa hewan percobaan.

Pada penelitian menggunakan mencit dan tikus, perangkat ini berhasil dihubungkan dengan antarmuka saraf untuk melakukan pengisian baterai sekaligus mengirimkan data dengan kecepatan hingga 16 Mbps.

Sementara itu, pengujian pada babi menunjukkan bahwa IBO mampu menyalurkan impuls listrik sebesar 20 mikroampere secara stabil. Struktur perangkat juga terbukti kuat karena tetap berfungsi meski bagian spons telah ditusuk jarum lebih dari 100 kali.

Dalam percobaan jangka panjang pada mencit, implan tersebut mampu bertahan selama satu tahun tanpa mengalami penurunan kinerja maupun menimbulkan masalah kesehatan yang berarti.

Kapan Bisa Digunakan pada Manusia?

Meski hasil awal menunjukkan perkembangan positif, para peneliti menegaskan bahwa keamanan jangka panjang menjadi faktor utama sebelum teknologi ini diterapkan pada manusia.

Jennifer Gelinas, profesor pediatri dan neurobiologi UC Irvine, menyebut pengujian keamanan harus menjadi prioritas sebelum perangkat masuk ke tahap penggunaan klinis.

Dion Khodagholy mengatakan material yang digunakan dalam IBO sebelumnya telah memperoleh persetujuan dari FDA untuk beberapa jenis implan jangka panjang. Hal tersebut diyakini dapat membantu mempercepat proses pengembangan teknologi menuju penggunaan medis nyata.

Saat ini, tim peneliti bekerja sama dengan Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H) untuk mengembangkan penerapan IBO pada bidang transplantasi mata. Mereka juga sedang mempersiapkan pengajuan izin Investigational Device Exemption (IDE) kepada FDA agar uji coba pada manusia dapat dimulai.

Masa Depan Perangkat Medis Implan

Kehadiran Implantable Bioelectronic Outlet berpotensi mengubah cara perawatan perangkat medis yang tertanam dalam tubuh. Jika berhasil melewati seluruh tahapan pengujian, teknologi ini dapat mengurangi kebutuhan operasi berulang sekaligus membuat pemantauan dan perawatan implan menjadi lebih praktis.

Inovasi tersebut menjadi salah satu langkah baru dalam perkembangan teknologi bioelektronik yang menggabungkan ilmu kesehatan, teknik, dan kecerdasan perangkat medis masa depan.