Bisakah satu alat mungil melakukan beberapa pekerjaan di dalam otak sekaligus—tanpa harus menanam banyak perangkat? Pertanyaan ini bukan lagi sekadar bayangan. Para peneliti dari DTU, University of Copenhagen, University College London, dan sejumlah institusi lain mengembangkan implan otak yang panjangnya menyerupai jarum dan lebarnya kurang dari setengah milimeter.
Namanya microfluidic Axialtrode, atau mAxialtrode. Bentuknya tipis, lentur, dan memiliki banyak “jalur” mikroskopis di sepanjang tubuhnya. Jalur-jalur ini memungkinkan alat merekam aktivitas listrik sel saraf, mengalirkan cairan atau obat ke titik tertentu, serta membawa cahaya untuk merangsang area otak yang dipilih.
Bayangkan seutas kabel serat optik yang sekaligus berfungsi seperti selang infus dan kabel perekam—bukan hanya bekerja di ujungnya, melainkan di beberapa titik sepanjang badan alat. Di sinilah mAxialtrode berbeda dari serat optik konvensional yang biasanya hanya berinteraksi dengan jaringan otak di ujung paling luar, atau bagian yang disebut distal tip.
Di dalam serat baru ini terdapat inti yang menghantarkan cahaya. Di sekelilingnya ada delapan saluran mikroskopis yang dapat mengalirkan cairan. Saluran tersebut juga bisa menampung kawat logam yang sangat tipis untuk merekam sinyal listrik dari otak.
Proses pembuatannya pun menarik. Peneliti memulai dari batang polimer yang lebih besar, memanaskannya, lalu menariknya hingga menjadi serat amat tipis—kurang lebih seperti membuat untaian gula yang sangat halus, tetapi dengan ketelitian jauh lebih tinggi. Karena terbuat dari bahan lunak mirip plastik, alat ini diharapkan lebih mampu mengikuti gerakan jaringan otak dibanding implan keras berbahan silikon.
Implan keras yang berada lama di otak dapat mengiritasi jaringan dan memicu peradangan. Ujung mAxialtrode juga dibuat dengan sudut khusus agar lebih kecil dan mengurangi kerusakan saat dimasukkan.
Dalam pengujian pada tikus hidup, alat ini berhasil merangsang sel saraf menggunakan cahaya biru dan merah. Para peneliti juga merekam aktivitas dari bagian otak yang dangkal dan lebih dalam, termasuk korteks serebral dan hipokampus. Mereka bahkan mengalirkan zat berbeda ke kedalaman terpisah dengan jarak titik pengiriman hampir tiga milimeter—semuanya melalui satu serat ringan yang dapat dibawa tikus tanpa tanda ketidaknyamanan yang terlihat.
Penelitian yang diterbitkan di jurnal Advanced Science ini terutama ditujukan sebagai alat riset. Dengan mAxialtrode, ilmuwan dapat mempelajari bagaimana sinyal bergerak di antara lapisan otak dalam proses seperti epilepsi, memori, dan pengambilan keputusan.
Kunyang Sui mengembangkan konsep ini bersama Associate Professor Christos Markos. Pengujian neurofisiologinya melibatkan Rune W. Berg dari University of Copenhagen dan Rob C. Wykes dari University College London. Tim kini mengupayakan paten dan meneliti langkah yang dibutuhkan sebelum teknologi ini dapat diuji pada pasien. Jalan menuju penggunaan klinis masih panjang karena memerlukan pengujian tambahan, pengembangan, dan persetujuan regulator.
Jadi, keistimewaan mAxialtrode bukan sekadar ukurannya yang tipis. Dalam satu “benang” kecil, peneliti mencoba menyatukan pengamatan, pengiriman zat, dan stimulasi—membuat otak yang rumit bisa dipelajari dari lebih banyak titik, tanpa harus menanam banyak alat terpisah.
***
DISCLAIMER: Sebagian proses pengolahan artikel ini dibantu oleh teknologi AI. Pembaca disarankan memverifikasi kembali data dan informasi melalui sumber resmi atau sumber primer
Diolah dari sumber ScienceDaily
