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.

Mengenal Patch Kulit Pintar SENTINEL yang Dikembangkan NYU

New York University melalui NYU Tandon School of Engineering memimpin pengembangan bernama SENTINEL, yaitu sensor kesehatan berbentuk tempelan kulit untuk pemantauan inflamasi secara terus-menerus. Dibandingkan pemantauan kesehatan melalui pengambilan sampel sesekali, SENTINEL dirancang mencatat perkembangan penanda inflamasi secara berkesinambungan. Dengan pendekatan tersebut, tenaga kesehatan berpotensi memperoleh informasi lebih cepat sebelum gangguan kesehatan mencapai tahap yang lebih berat. Walaupun konsepnya menjanjikan, SENTINEL masih memerlukan pengujian sebelum diterapkan secara klinis.

Pengembangan SENTINEL berada di bawah kepemimpinan peneliti Elisa Riedo dari NYU Tandon School of Engineering. Program pengembangan ini menggabungkan kontribusi 14 lembaga serta perusahaan mitra. Beberapa institusi yang terlibat seperti NYU Langone Health, Stanford University, dan California Institute of Technology. Pembiayaan pengembangan bernilai hingga 30,8 juta dolar AS melalui program Delphi dari ARPA-H. Anggaran penelitian ini diberikan berdasarkan pencapaian tahapan proyek. Berkat keterlibatan berbagai bidang keahlian, para peneliti berupaya menggabungkan ilmu material, elektronik, dan kedokteran.

Mekanisme Pemantauan Biomarker Inflamasi melalui Kulit

Bagian penting dari rancangan SENTINEL adalah struktur jarum berukuran mikroskopis dari asam hialuronat. Asam hialuronat yang digunakan merupakan zat yang secara alami terdapat dalam kulit. Komponen pengambilan sampel tersebut dirancang menjangkau cairan tepat di bawah permukaan kulit. Cairan tersebut mengandung berbagai molekul yang mencerminkan aktivitas biologis. Dengan memanfaatkan cairan interstisial, sistem nantinya diharapkan dapat mengenali perubahan sinyal biologis. Teknologi microneedle tersebut diharapkan mengurangi ketidaknyamanan selama pemantauan dibandingkan pengambilan darah berulang.

Pada tahap pendeteksian biomarker, chip mikroelektronik berperan melakukan pengukuran. Setiap transistor akan dilapisi bahan pengenal biomarker tertentu sehingga mampu berinteraksi dengan biomarker yang ditentukan. Saat molekul sasaran berinteraksi dengan sensor, sensor menghasilkan perubahan respons elektrik. Respons elektronik tersebut kemudian diolah menjadi informasi pengukuran. Salah satu sasaran proyek adalah pengukuran multiparameter terhadap 15 biomarker. Namun, kemampuan deteksi simultan memerlukan validasi lebih lanjut.

Teknologi Pengolahan Sinyal dan Komunikasi pada Patch Pintar NYU

Di samping komponen pengambil sampel, SENTINEL memerlukan rangkaian mikroelektronik pelengkap untuk menjaga pasokan listrik sistem, membaca hasil pengukuran, serta mentransmisikan data ke perangkat seluler. Berdasarkan rancangan pengembangan, data akan dikirimkan dalam bentuk terenkripsi. Perlindungan komunikasi tersebut penting untuk menjaga kerahasiaan informasi kesehatan. Para peneliti juga mengeksplorasi teknologi pemanenan daya dari gelombang elektromagnetik seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Perlu diperhatikan, kemampuan pemanenan energi masih merupakan bagian dari pengembangan. Kestabilan pasokan listrik akan menentukan kemampuan perangkat bekerja secara konsisten.

Untuk kenyamanan penggunaan, patch SENTINEL direncanakan berukuran lebih kecil daripada kuku jari. Rangkaian mikroelektronik, sistem pengelolaan daya, dan rangkaian transmisi data akan diintegrasikan pada kemasan perangkat. Ukuran yang kecil berpotensi mempermudah pemasangan pada kulit. Namun, kenyamanan aktual belum dapat dipastikan tanpa uji manusia. Pengujian nantinya perlu menilai risiko reaksi kulit, kemampuan patch tetap menempel, serta stabilitas pengukuran dalam kondisi nyata. Faktor penggunaan praktis tersebut menjadi bagian penting dari pengembangan perangkat medis wearable.

Potensi SENTINEL dalam Pemantauan Peradangan Kronis

Aplikasi klinis yang menjadi perhatian SENTINEL adalah pemantauan tanda awal sepsis. Sepsis merupakan gangguan serius akibat respons tubuh terhadap infeksi yang tidak terkendali. Pada sejumlah pasien, perubahan biologis dapat mendahului gejala klinis yang jelas. Untuk mendukung deteksi lebih dini, pengamatan perubahan molekuler dari waktu ke waktu memiliki potensi klinis. Dalam skenario penerapan yang direncanakan, seseorang yang baru pulang dari rumah sakit berpotensi menggunakan perangkat. Jika perangkat mengenali perubahan inflamasi yang berisiko, pasien dapat diarahkan untuk mendapatkan evaluasi medis. Namun dalam praktik klinis, hasil pembacaan tidak dapat menggantikan diagnosis dokter.

Selain sepsis, SENTINEL dikembangkan dengan sasaran pemantauan kekambuhan lupus. Lupus termasuk gangguan sistem kekebalan tubuh yang berpotensi mempengaruhi jaringan tubuh yang berbeda. Ketika aktivitas penyakit meningkat, sinyal biologis berpotensi memberikan petunjuk awal mengenai flare. Pengamatan biomarker secara kontinu berpotensi mempermudah evaluasi perkembangan kondisi. Jika pengukuran berhasil divalidasi, pasien berpotensi mendapatkan evaluasi sebelum komplikasi berkembang. Perlu ditegaskan, SENTINEL belum terbukti mencegah kekambuhan lupus. Pengembangannya tetap memerlukan uji klinis yang memadai.

Prospek Teknologi Pemantauan Inflamasi dalam Dunia Medis

Kendati pendekatan pemantauan berkelanjutan memiliki prospek menarik, pengembang harus menyelesaikan sejumlah persoalan rekayasa. Masalah rekayasa yang menjadi perhatian adalah mengintegrasikan beberapa jenis lapisan pengenal biomarker dalam satu chip. Masing-masing unit pendeteksi harus mampu mengenali molekul sasaran secara akurat. Jika sensor memberikan respons terhadap molekul lain, keandalan sistem pemantauan dapat menurun. Dalam mengatasi persoalan integrasi sensor, kelompok penelitian Elisa Riedo mengembangkan teknik pemolaan berbasis panas bersama polimer khusus. Pendekatan fabrikasi ini menjadi bagian dari validasi sistem patch.

Dari sisi jadwal penelitian, SENTINEL memiliki jangka waktu pengembangan kurang lebih empat setengah tahun. Menjelang penyelesaian proyek, tim menargetkan uji manusia pertama di NYU Langone Health. Dalam perjalanan menuju pengujian manusia, tim peneliti perlu mengevaluasi fungsi komponen dan risiko penggunaan. Di luar pengujian medis, peneliti juga mempertimbangkan biaya produksi. Dengan memanfaatkan teknik fabrikasi semikonduktor umum, rancangan tersebut memiliki sasaran biaya manufaktur di bawah 100 dolar AS. Perlu dipahami, perkiraan manufaktur tidak dapat dianggap sebagai harga yang akan dibayar pasien. Persetujuan penggunaan medis juga masih bergantung pada keberhasilan penelitian.

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 menghasilkan pembacaan inflamasi melalui sistem mikroelektronik. Apabila penelitian berhasil, SENTINEL berpotensi membantu deteksi dini sepsis. Walaupun prospeknya menjanjikan, akurasi, keselamatan, dan manfaat klinis masih harus dibuktikan. Di tengah perkembangan TEKNOLOGI kesehatan, perpaduan mikroelektronik dengan ilmu kesehatan semakin membuka peluang baru. Bagaimana pandangan Anda, apakah perangkat wearable seperti SENTINEL akan menjadi bagian penting dari pelayanan kesehatan? Mari sampaikan pandangan tentang masa depan teknologi kesehatan.