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 berhasil mengembangkan 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. Berkat rancangan mekanis yang fleksibel, peneliti mengembangkan teknologi untuk membantu dokter menjangkau area sulit. Namun demikian, perangkat ini masih berada pada tahap penelitian praklinis.

Pengembangan BIOSENTER melibatkan peneliti robotika serta tenaga ahli bidang medis. Peneliti senior Giovanni Traverso berperan sebagai penulis senior penelitian. Dalam tim penelitian, Binbin Ying, Ahmad Mujtaba Jebran, dan Sahab Babaee berkontribusi terhadap pengembangan robot. Tujuan utama proyek ini adalah membantu evaluasi kondisi usus halus. Organ pencernaan tersebut memiliki panjang lebih dari enam meter pada orang dewasa. Bentuk saluran yang panjang dan berkelok menjadi tantangan dalam prosedur endoskopi.

Teknologi Robotika Bioinspirasi Membantu Navigasi Saluran Pencernaan

Hal menarik dari sistem robot endoskopi tersebut adalah penggunaan mekanisme gerak yang terinspirasi ular. Saat diarahkan melalui usus, robot dirancang untuk melakukan gerakan maju serta berbelok. Karakteristik gerakan tersebut didukung mekanisme aktuasi pneumatik. Komponen penggerak tersebut terdiri atas empat kompartemen udara. Melalui pengisian ruang tertentu, operator berpeluang mengarahkan perangkat melalui tikungan. Sistem pengendalian fleksibel ini mendukung navigasi di ruang pencernaan yang sempit.

Selain aktuator utama, BIOSENTER menggunakan segmen pengembang di kedua ujungnya. Komponen penambat ini menggunakan siklus pengisian serta pengosongan udara. Saat segmen tertentu menahan posisi robot, bagian lainnya berpeluang mengikuti gerakan berikutnya. Selanjutnya, sistem memindahkan lokasi cengkeraman agar robot mampu bergerak secara bertahap. Rangkaian gerakan tersebut menggunakan prinsip pergerakan bertahap. Strategi pengembangan tersebut adalah mengurangi kebutuhan peregangan jaringan usus.

Lapisan Terinspirasi Sisik Ular Meningkatkan Traksi BIOSENTER

Permukaan bagian dalam usus menawarkan permukaan dengan tingkat gesekan relatif rendah. Permukaan yang lembap dan licin memerlukan mekanisme khusus untuk menciptakan traksi. Untuk mengatasi persoalan ini, tim MIT menerapkan struktur permukaan berbasis kirigami. Teknik kirigami memungkinkan permukaan datar berubah menjadi bentuk tiga dimensi. Dalam penerapan pada BIOSENTER, lapisan berada dalam keadaan terlipat ketika belum mengembang. Ketika balon mengembang, tonjolan kecil bergerak keluar mengikuti pola potongan.

Elemen kecil menyerupai sisik berfungsi meningkatkan cengkeraman pada permukaan bagian dalam saluran pencernaan. Prinsipnya menyerupai cara permukaan tubuh ular memperoleh pijakan. Berkat kontak permukaan yang lebih efektif, robot berpotensi membatasi tekanan yang diperlukan untuk maju. Namun demikian, penggunaan pada manusia harus melewati pengujian terhadap risiko cedera jaringan. Hal seperti interaksi mekanis dengan jaringan harus dievaluasi dalam berbagai kondisi. Melalui pendekatan yang hati-hati, teknologi kirigami dapat membantu pengembangan robot endoskopi berikutnya.

BIOSENTER Mendukung Biopsi dan Pengiriman Obat ke Usus Halus

Selain mampu bergerak melalui usus, BIOSENTER mengintegrasikan perangkat pendukung diagnosis serta terapi. Fitur dasar yang tersedia adalah kamera untuk pengambilan gambar. Melalui kamera tersebut, operator mampu memperoleh informasi visual dari area pemeriksaan. Sistem pengamatan tersebut membantu mengenali perubahan pada jaringan, seperti kelainan yang memerlukan evaluasi. Sebagai fasilitas diagnostik tambahan, robot memiliki alat penjepit untuk mengambil sampel. Sampel tersebut berpotensi membantu analisis penyakit.

Fitur penyaluran cairan terapeutik juga melengkapi fungsi pemeriksaan robot. Sistem endoskopi lunak tersebut dilengkapi penyemprot cairan yang memungkinkan penyampaian zat langsung ke lokasi sasaran. Strategi penyaluran cairan terarah berpotensi membantu intervensi pada jaringan yang membutuhkan penanganan. Sebagai contoh, dokter dapat memerlukan pemberian obat pada lesi tertentu. Walaupun kemampuan penyaluran cairan telah didemonstrasikan, efektivitas pengobatan pada manusia tidak dapat disimpulkan dari pengujian awal. Dengan mempertimbangkan batasan tersebut, fungsi pemberian obat belum menjadi terapi yang tersedia dalam praktik rutin.

Hasil Studi Praklinis BIOSENTER dan Tantangan Pengembangannya

Dalam pengujian praklinis, 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 mendemonstrasikan penggunaan kamera, penggunaan klip pengambil sampel, dan kemampuan pengiriman zat. 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.

Pengembangan BIOSENTER membutuhkan evaluasi lanjutan sebelum penggunaan klinis. Aspek penting yang perlu ditingkatkan adalah peningkatan ketepatan pengoperasian robot. Usus halus memiliki jalur yang panjang serta berkelok. Kondisi tersebut menuntut kemampuan navigasi yang stabil. 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.

Pada pelayanan gastroenterologi, 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 keterampilan khusus. Robot lunak seperti BIOSENTER bertujuan mencari alternatif yang lebih mudah dikendalikan. Walaupun sasaran pengembangannya jelas, belum ada bukti bahwa prototipe ini sudah memberikan hasil pasien yang lebih baik. Penilaian manfaat klinis itu masih memerlukan pengujian yang sesuai.

Inovasi Robotika Lunak Mendukung Masa Depan Pemeriksaan Usus Halus

Penelitian MIT mengenai BIOSENTER menawarkan arah penelitian menarik bagi dunia kesehatan. Melalui kombinasi aktuator lunak, lapisan kirigami untuk meningkatkan traksi, serta fitur penyemprotan cairan serta pemeriksaan jaringan, robot ini memperlihatkan potensi penggunaan pada prosedur endoskopi. Demonstrasi pergerakan sepanjang sekitar dua meter menunjukkan kemajuan penting dalam pengembangan prototipe. Walaupun pencapaiannya menarik, BIOSENTER belum siap digunakan sebagai prosedur rutin pada manusia. Inovasi robotika kesehatan tersebut dapat mendukung penelitian sistem pemeriksaan minim invasif. Dari sudut pandang Anda, apakah teknologi seperti BIOSENTER dapat membantu pemeriksaan usus halus di masa depan? Sampaikan pendapat Anda mengenai potensi robotika lunak dalam pemeriksaan pencernaan.