Tren perkembangan teknologi selalu dimulai dari perangkat yang berukuran besar hingga menuju pada perangkat berukuran kecil. Tren ini memberikan manfaat yang sangat besar bagi perkembangan teknologi. Menurut Trimmer dari Laboratorium AT&T-Bell, teknologi berukuran kecil dapat bekerja lebih akurat, cepat, serta relatif lebih efisien.
Robot mikro merupakan perangkat teknologi berukuran kecil yang memiliki banyak manfaat, termasuk dalam bidang kedokteran. Dengan adanya robot mikro, diagnosis penyakit akan menjadi lebih mudah dan akurat. Robot mikro juga mampu mengantarkan obat berukuran nano pada jaringan tubuh yang sakit dengan tepat dan melakukan prosedur operasi.
Beberapa langkah dalam prosedur operasi menggunakan robot mikro ini dapat dideskripsikan sebagai berikut. Pertama adalah pemrosesan data medis yang pada umumnya berupa data visual (gambar). Kedua adalah konfigurasi pada mikro robot sesuai dengan anatomi tubuh pasien. Terakhir, perangkat (mikro robot) dikirim ke dalam tubuh pasien pada bagian yang terindikasi sebagai objek dan melakukan tindakan medis pada objek tersebut.
Pada umumnya robot mikro dikontrol dengan menggunakan medan magnet dari luar jaringan yang dibentuk sedemikian rupa sehingga mampu berputar pada sumbu heliks serta menghasilkan gaya dorong untuk bergerak (berenang) melewati saluran. Robot-robot ini dicetak menggunakan mesin printer 3 dimensi beresolusi tinggi dan kemudian dilapisi dengan nikel sehingga memiliki sifat magnetis.
Seiring perkembangannya, para peneliti juga tengah mengembangkan robot mikro yang lebih mudah didegradasi oleh tubuh pasien. Beberapa peneliti menggunakan jenis bakteri yang disebut Magnetospirillum magneticum, yang secara alami menghasilkan rantai oksida besi sehingga mampu digerakkan menggunakan medan magnet. Selain itu, alga dan hidrogel menjadi alternatif bahan baku lain yang digunakan dalam mengembangkan robot mikro tersebut.
Kim dari Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology dalam penelitiannya mengusulkan untuk menggunakan hidrogel berbasis gelatin/poli vinil alkohol (PVA), magnetic nano particle (MNP), dan partikel asam poli laktat-ko-glikolat (partikel PLGA-DOX) yang membawa obat. Dalam prosesnya, robot mikro hidrogel mencapai target yang telah ditentukan menggunakan medan magnet. Proses iradiasi dilakukan menggunakan infra merah untuk meluruhkan gelatin dari hidrogel robot mikro sehingga partikel MNP dan PLGA-DOX akan tertinggal di area target. Kemudian, MNP diambil dari target dengan menggunakan medan magnet sehingga partikel PLGA-DOX satu-satunya yang tersisa pada area target akan melepaskan obat pada objek.
Di tempat lain, para ilmuwan dari Universitas Hong Kong, Universitas Edinburgh, dan Universitas Manchester juga tengah mengembangkan alga sebagai bahan baku dari mikro robot yang dapat terurai secara alami. Untuk keperluan itu digunakan alga berjenis spirulina yang dicampur dengan Fe3O4 agar memiliki sifat magnetis.
Bahan bacaan:
- -i. Kim, H. Lee, S.-h. Kwon, H. Choi, S. Park, Magnetic Nano-Particles Retrievable Biodegradable Hydrogel Microrobot, Sensors and Actuators B: Chemical (2019), https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.03.030
- Chen, L. Chen, P. Wang, L-F. Wu, T. Song, Steering of magnetotactic bacterial microrobots by focusing magnetic field for targeted pathogen killing, Journal of Magnetism and MagneticMaterials (2019), doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.02.004
- TirgarBahnamiri, S. Bagheri-Khoulenjani, Biodegradable microrobots for targeting cell delivery, Medical Hypotheses (2017), doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.mehy.2017.02.015
- Yan, X., et. all., 2017, Multifunctional biohybrid magnetice microrobots for imaging guided therapy, Science Robotis Vol. 2 Issue 12
- http://www.nano.or.id/mikrorobot-untuk-mempermudah-pengobatan-kanker/
- https://interestingengineering.com/15-medical-robots-that-are-changing-the-world
- https://scienceprog.com/new-medical-robots-can-be-as-small-as-bacteria/
Penulis:
Indarta Kuncoro Aji, Mahasiswa Doktor di The University of Electro Communication, Jepang.
