Peneliti NYU Kembangkan Patch Kulit Pintar untuk Memantau Peradangan Secara Berkelanjutan

Para peneliti New York University (NYU) mengembangkan inovasi teknologi kesehatan berupa patch kulit pintar yang dirancang untuk memantau peradangan tubuh secara berkelanjutan. Perangkat bernama SENTINEL ini menggunakan sensor mikroelektronik dan jarum berukuran sangat kecil untuk mendeteksi perubahan biomarker inflamasi melalui cairan di bawah permukaan kulit. Penelitian yang diumumkan pada 21 Oktober 2026 tersebut mendapat dukungan pendanaan hingga sekitar 31 juta dolar AS dari lembaga riset kesehatan Amerika Serikat, ARPA-H. Apabila berhasil melewati pengujian klinis, teknologi wearable ini berpotensi membantu tenaga medis mengenali tanda awal kondisi berbahaya seperti sepsis dan kekambuhan lupus sebelum komplikasi serius berkembang.

Apa Itu Patch SENTINEL dan Bagaimana Perannya dalam Kesehatan?

New York University melalui NYU Tandon School of Engineering memimpin pengembangan bernama SENTINEL, yaitu patch kulit pintar untuk mengukur tanda peradangan secara terus-menerus. Dibandingkan pemantauan kesehatan melalui pengambilan sampel sesekali, perangkat ini ditujukan untuk mengikuti perubahan biologis dari waktu ke waktu. Berkat rancangan pengukuran berkelanjutan, dokter diharapkan dapat mengenali perubahan biomarker lebih awal sebelum komplikasi serius berkembang. Namun demikian, SENTINEL masih berada dalam tahap pengembangan.

Pengembangan SENTINEL dikoordinasikan oleh profesor Elisa Riedo dari NYU Tandon School of Engineering. Program pengembangan ini dijalankan melalui kolaborasi dengan 14 organisasi penelitian dan teknologi. Ekosistem penelitian ini melibatkan organisasi seperti NYU Langone Health, Stanford University, dan California Institute of Technology. Dukungan pendanaan bernilai hingga 30,8 juta dolar AS melalui inisiatif penelitian kesehatan ARPA-H Delphi. Pendanaan tersebut disalurkan melalui mekanisme pencapaian target penelitian. Berkat keterlibatan berbagai bidang keahlian, tim pengembang menyatukan rekayasa sensor dengan penelitian klinis.

Cara Kerja Patch Kulit Pintar dalam Mendeteksi Peradangan

Salah satu komponen utama SENTINEL adalah jarum mikro berbahan asam hialuronat. Bahan pembentuk jarum ini memiliki keterkaitan biologis dengan struktur alami kulit manusia. Komponen pengambilan sampel tersebut berfungsi mengambil sampel cairan interstisial. Sampel biologis ini membawa sejumlah penanda yang berkaitan dengan kondisi tubuh. Melalui pengambilan sampel tersebut, perangkat berpotensi mengukur molekul penanda peradangan. Metode pengambilan sampel mikro tersebut ditujukan untuk meminimalkan rasa sakit dibandingkan metode pengujian darah secara berkala.

Ketika sampel mencapai sistem sensor, rangkaian sensor elektronik memproses interaksi biomarker. Masing-masing unit transistor menggunakan molekul penangkap yang disesuaikan sehingga dapat mengenali penanda biologis sasaran. Ketika biomarker berikatan dengan lapisan tersebut, sinyal listrik transistor mengalami perubahan. Sinyal hasil interaksi molekuler kemudian diolah menjadi informasi pengukuran. Para pengembang merencanakan kemampuan mengukur 15 biomarker sekaligus. Meski demikian, akurasi dan kestabilan pengukuran masih harus diuji.

Teknologi Pengolahan Sinyal dan Komunikasi pada Patch Pintar NYU

Tidak hanya mengandalkan sensor biologis, SENTINEL akan mengintegrasikan komponen elektronik tambahan untuk menjaga pasokan listrik sistem, membaca hasil pengukuran, serta menyampaikan hasil pemantauan ke ponsel. Dalam konsep perangkat tersebut, hasil pengukuran ditransfer melalui komunikasi terenkripsi. Penggunaan enkripsi tersebut bertujuan mengurangi risiko penyadapan data medis. Proyek tersebut turut mencakup penelitian mengenai pengambilan energi melalui sumber frekuensi radio seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Perlu diperhatikan, efektivitas sumber daya tersebut tetap membutuhkan pembuktian. Efisiensi penggunaan energi akan menentukan kemampuan perangkat bekerja secara konsisten.

Dari sisi desain fisik, rancangan tempelan kulit ini dibuat sangat ringkas. Unit pendeteksi biologis, komponen pasokan listrik, dan modul pengiriman informasi akan diintegrasikan pada kemasan perangkat. Bentuk wearable yang kompak dirancang agar tidak terlalu mengganggu aktivitas pengguna. Meskipun demikian, respons kulit terhadap pemakaian jangka panjang masih harus diteliti. Tim pengembang harus mengevaluasi kemungkinan iritasi, kemampuan patch tetap menempel, serta stabilitas pengukuran dalam kondisi nyata. Aspek tersebut harus diperhatikan sebelum penerapan klinis.

Peluang Teknologi Wearable NYU untuk Peringatan Dini Gangguan Kesehatan

Salah satu sasaran utama SENTINEL adalah pengenalan risiko perburukan kondisi akibat sepsis. Kondisi sepsis adalah kondisi berbahaya ketika respons terhadap infeksi menyebabkan disfungsi organ. Dalam kasus yang berkembang cepat, indikator inflamasi mungkin berubah sebelum tanda vital menunjukkan gangguan besar. Untuk mendukung deteksi lebih dini, pemantauan biomarker secara berkelanjutan menjadi pendekatan yang menjanjikan. Untuk menggambarkan kegunaannya, seseorang yang baru pulang dari rumah sakit berpotensi menggunakan perangkat. Ketika perubahan biomarker melewati batas yang telah divalidasi, pasien dapat diarahkan untuk mendapatkan evaluasi medis. Meski demikian, hasil pembacaan tidak dapat menggantikan diagnosis dokter.

Selain sepsis, SENTINEL berpotensi digunakan dalam pengawasan penyakit autoimun. Lupus dikenal sebagai kondisi autoimun yang menyebabkan respons imun menyerang jaringan sehat. Dalam perjalanan penyakit tersebut, sinyal biologis berpotensi memberikan petunjuk awal mengenai flare. Pengamatan biomarker secara kontinu diharapkan membantu dokter mengenali pola aktivitas penyakit. Jika pengukuran berhasil divalidasi, pasien berpotensi mendapatkan evaluasi sebelum komplikasi berkembang. Perlu ditegaskan, manfaat klinisnya belum dapat dinyatakan sebagai hasil yang sudah terbukti. Untuk memastikan manfaatnya diperlukan uji klinis yang memadai.

Tantangan Penelitian dan Masa Depan Patch Kulit Pintar NYU

Kendati pendekatan pemantauan berkelanjutan memiliki prospek menarik, pengembang harus menyelesaikan sejumlah persoalan rekayasa. Salah satu kesulitan utama adalah melapisi unit sensor berdampingan dengan molekul yang memiliki sasaran berbeda. Masing-masing unit pendeteksi dituntut memberikan respons yang sesuai terhadap penanda biologis. Apabila terjadi interaksi yang tidak diinginkan, pembacaan dapat menghasilkan informasi yang menyesatkan. Dalam mengatasi persoalan integrasi sensor, kelompok penelitian Elisa Riedo mengembangkan teknik pemolaan berbasis panas bersama material pendukung hasil pengembangan laboratorium. Teknik rekayasa tersebut menjadi bagian dari validasi sistem patch.

Dalam perencanaan pengembangan, SENTINEL memiliki jangka waktu pengembangan kurang lebih empat setengah tahun. Sebagai bagian dari tahap akhir, penelitian direncanakan mencapai pengujian awal pada manusia. Dalam perjalanan menuju pengujian manusia, tim peneliti perlu mengevaluasi fungsi komponen dan risiko penggunaan. Di luar pengujian medis, pengembang meninjau kelayakan manufaktur. Karena menggunakan metode pembuatan chip standar, tim menilai biaya produksi massal mungkin dapat ditekan hingga kurang dari 100 dolar AS. Namun, perkiraan manufaktur tidak dapat dianggap sebagai harga yang akan dibayar pasien. Persetujuan penggunaan medis juga memerlukan tahapan evaluasi dan regulasi lebih lanjut.

Penutup: Masa Depan Pemantauan Peradangan dengan SENTINEL

Inovasi sensor kesehatan yang dipimpin New York University menunjukkan kemajuan penting dalam pemantauan biomarker. Dengan memanfaatkan jarum mikro berbahan asam hialuronat, patch berupaya mengumpulkan informasi biologis dari jaringan kulit dan mendeteksi biomarker menggunakan transistor berlapis molekul khusus. Ketika teknologi tersebut memenuhi persyaratan klinis, perangkat dapat menjadi alat pendukung pemantauan lupus. Meskipun demikian, akurasi, keselamatan, dan manfaat klinis masih harus dibuktikan. Seiring kemajuan TEKNOLOGI medis wearable, inovasi ini memperlihatkan potensi integrasi sensor dan kedokteran. Menurut Anda, seberapa besar manfaat sensor kesehatan berkelanjutan bagi dunia medis? Bagikan pemikiran Anda mengenai potensi pemantauan medis menggunakan patch pintar.