Para ilmuwan di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah meluncurkan perangkat wearable berbasis sel yang inovatif yang dapat mengubah pengobatan gangguan neurologis, termasuk multiple sclerosis (MS). Perangkat kecil ini, yang membungkus neuron individu, meniru fungsi mielin normal dan mengembalikan sinyal listrik yang terganggu oleh penyakit neurodegeneratif. Perangkat bebas baterai dan diaktifkan cahaya ini memberikan cara baru untuk memantau dan memodulasi aktivitas saraf di dalam tubuh.
Mielin buatan untuk akson yang rusak
Menurut sebuah laporan Oleh Neuroscience News Perangkat kecil ini terbuat dari polimer lembut yang menggelinding dan menempel pada akson dan dendrit saat terkena panjang gelombang cahaya tertentu. Prosedur unik ini memungkinkan perangkat merangkum struktur saraf tanpa merusak komponen seluler yang sensitif. Menurut Deblina Sarkar, kepala Lab Biotrek Nano-Cybernetic MIT, desain ini merupakan langkah menuju penciptaan antarmuka saraf simbiosis yang bekerja pada tingkat sel. “Teknologi kami memungkinkan antarmuka yang erat dengan neuron, beradaptasi erat dengan bentuk kompleksnya,” jelas Sarkar. Dengan melilitkan akson – ‘kabel’ saraf yang bertanggung jawab untuk mentransmisikan impuls listrik – perangkat ini dapat bertindak seperti mielin buatan, yang berpotensi memulihkan fungsi sel saraf yang rusak.
Kemajuan dalam mikroelektronika
Untuk membuat perangkat yang dapat dipakai ini, para peneliti menggunakan azobenzene, bahan peka cahaya. Ketika terkena panjang gelombang cahaya tertentu, lapisan azobenzene membentuk mikrotubulus yang membungkus struktur saraf dengan erat. Penulis utama Marta JI Airaghi Leccardi, yang sekarang menjadi rekan di Novartis Innovation, menyoroti bahwa tim tersebut telah mengembangkan teknologi manufaktur yang cukup terukur untuk memproduksi ribuan perangkat kecil ini tanpa ruang bersih semikonduktor. “Kemajuan ini berarti kita dapat memproduksi secara massal perangkat bertenaga sel untuk aplikasi terapeutik,” kata Liccardi.
Penerapan dan kemungkinan di masa depan
Para peneliti di MIT optimis mengenai kemungkinan menggabungkan perangkat ini dengan sensor canggih, yang dapat membuka jalur baru menuju perawatan otak non-invasif. Perangkat ini suatu hari nanti dapat membantu dokter dan peneliti memantau sinyal listrik, optik, dan bahkan termal dari neuron, sehingga memberikan pemahaman yang lebih mendalam tentang fungsi otak. Flavia Vitale, asisten profesor di University of Pennsylvania, menyebut penelitian ini sebagai “fondasi yang menarik” untuk penerapan in vivo di masa depan, di mana perangkat tersebut dapat membantu mengobati penyakit neurodegeneratif dengan lebih efektif.
