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.
Inovasi Teknologi Wearable NYU untuk Pemantauan Peradangan
Tim peneliti NYU Tandon School of Engineering memimpin pengembangan bernama SENTINEL, yaitu perangkat wearable yang dirancang memantau biomarker inflamasi secara kontinu. Tidak seperti pengujian darah yang dilakukan pada waktu tertentu, SENTINEL dirancang mencatat perkembangan penanda inflamasi secara berkesinambungan. Dengan pendekatan tersebut, dokter diharapkan dapat mengenali perubahan biomarker lebih awal sebelum komplikasi serius berkembang. Namun demikian, SENTINEL masih berada dalam tahap pengembangan.
Pengembangan SENTINEL dipimpin oleh Elisa Riedo dari NYU Tandon School of Engineering. Proyek kesehatan digital tersebut dijalankan melalui kolaborasi dengan 14 organisasi penelitian dan teknologi. Beberapa institusi yang terlibat seperti NYU Langone Health, Stanford University, dan California Institute of Technology. Investasi penelitian yang diperoleh memiliki batas pendanaan sekitar 31 juta dolar AS melalui program Delphi dari ARPA-H. Anggaran penelitian ini diberikan berdasarkan pencapaian tahapan proyek. Dengan dukungan kolaboratif tersebut, proyek ini memadukan teknologi mikroelektronik dan pengetahuan kesehatan.
Mekanisme Pemantauan Biomarker Inflamasi melalui Kulit
Salah satu komponen utama SENTINEL adalah struktur jarum berukuran mikroskopis dari asam hialuronat. Bahan pembentuk jarum ini dikenal sebagai komponen yang juga ditemukan pada jaringan kulit. Komponen pengambilan sampel tersebut ditujukan untuk mengakses cairan di antara sel jaringan kulit. Sampel biologis ini menyimpan informasi mengenai perubahan molekuler dalam jaringan. Berkat mekanisme akses di bawah kulit, sistem nantinya diharapkan dapat mengenali perubahan sinyal biologis. Teknologi microneedle tersebut dikembangkan sebagai alternatif pengambilan sampel yang lebih nyaman dibandingkan pengambilan darah berulang.
Setelah cairan biologis diperoleh, rangkaian sensor elektronik memproses interaksi biomarker. Masing-masing unit transistor akan dilapisi bahan pengenal biomarker tertentu sehingga dapat mengenali penanda biologis sasaran. Ketika biomarker berikatan dengan lapisan tersebut, sensor menghasilkan perubahan respons elektrik. Respons elektronik tersebut digunakan sebagai dasar pembacaan biomarker. Tim penelitian menargetkan kemampuan mengukur 15 biomarker sekaligus. Meski demikian, akurasi dan kestabilan pengukuran masih harus diuji.
Integrasi Mikroelektronik untuk Pemantauan Kesehatan Berkelanjutan
Tidak hanya mengandalkan sensor biologis, SENTINEL memerlukan rangkaian mikroelektronik pelengkap untuk menjaga pasokan listrik sistem, memproses sinyal sensor, serta menyampaikan hasil pemantauan ke ponsel. Dalam konsep perangkat tersebut, hasil pengukuran ditransfer melalui komunikasi terenkripsi. Pendekatan keamanan ini penting untuk menjaga kerahasiaan informasi kesehatan. Para peneliti juga mengeksplorasi pengambilan energi melalui sumber frekuensi radio seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Meski pendekatan ini menarik, penggunaan energi radio belum dapat dianggap sebagai fitur komersial yang telah teruji. Keberhasilan pengelolaan daya akan menjadi faktor penting bagi pemantauan jangka panjang.
Dari sisi desain fisik, patch SENTINEL direncanakan berukuran lebih kecil daripada kuku jari. Komponen sensor, komponen pasokan listrik, dan rangkaian transmisi data akan diintegrasikan pada kemasan perangkat. Bentuk wearable yang kompak berpotensi mempermudah pemasangan pada kulit. Namun, keamanan kontak dengan kulit membutuhkan evaluasi klinis. Tim pengembang harus mengevaluasi potensi ketidaknyamanan, kestabilan pemasangan, serta stabilitas pengukuran dalam kondisi nyata. Faktor penggunaan praktis tersebut menjadi bagian penting dari pengembangan perangkat medis wearable.
Manfaat Patch Kulit Pintar untuk Deteksi Sepsis dan Penyakit Autoimun
Fokus medis penting dari proyek ini SENTINEL adalah pemantauan tanda awal sepsis. Sepsis merupakan kondisi berbahaya ketika respons terhadap infeksi menyebabkan disfungsi organ. Dalam kasus yang berkembang cepat, indikator inflamasi mungkin berubah sebelum tanda vital menunjukkan gangguan besar. Karena itu, pemantauan biomarker secara berkelanjutan menjadi pendekatan yang menjanjikan. Sebagai contoh, pasien dalam masa pemulihan nantinya mungkin mendapatkan pemantauan tambahan. Jika perangkat mengenali perubahan inflamasi yang berisiko, sistem diharapkan dapat memberikan peringatan. Namun dalam praktik klinis, hasil pembacaan tidak dapat menggantikan diagnosis dokter.
Di luar pemantauan infeksi berat, SENTINEL berpotensi digunakan dalam pengawasan penyakit autoimun. Lupus dikenal sebagai kondisi autoimun yang menyebabkan respons imun menyerang jaringan sehat. Ketika aktivitas penyakit meningkat, perubahan biomarker dapat muncul sebelum kekambuhan terlihat jelas. Pengamatan biomarker secara kontinu dapat mendukung penyesuaian pemeriksaan berdasarkan perubahan biologis. Apabila teknologi terbukti akurat, tenaga kesehatan dapat mempertimbangkan pemeriksaan lanjutan lebih awal. Namun demikian, SENTINEL belum terbukti mencegah kekambuhan lupus. Penerapan medis nantinya membutuhkan evaluasi keselamatan dan akurasi.
Tahapan Pengembangan SENTINEL Sebelum Digunakan Pasien
Meskipun rancangan patch pintar terlihat menjanjikan, tim peneliti masih menghadapi tantangan teknis. Tantangan paling penting adalah mengintegrasikan beberapa jenis lapisan pengenal biomarker dalam satu chip. Setiap transistor yang digunakan harus mampu mengenali molekul sasaran secara akurat. Jika sensor memberikan respons terhadap molekul lain, pembacaan dapat menghasilkan informasi yang menyesatkan. Untuk menjawab tantangan tersebut, para peneliti memanfaatkan metode penataan material melalui panas bersama material pendukung hasil pengembangan laboratorium. Pendekatan fabrikasi ini akan diuji dalam integrasi perangkat wearable.
Berdasarkan tahapan proyek, SENTINEL direncanakan berlangsung sekitar 54 bulan. Sebagai bagian dari tahap akhir, pengembang menyiapkan tahapan uji klinis manusia bersama NYU Langone Health. Untuk mempersiapkan evaluasi klinis, sensor harus menjalani pemeriksaan akurasi serta keamanan. Selain aspek klinis, pengembang meninjau kelayakan manufaktur. Dengan memanfaatkan teknik fabrikasi semikonduktor umum, perangkat diperkirakan berpotensi diproduksi dengan biaya di bawah 100 dolar AS per unit. Perlu dipahami, biaya tersebut belum menunjukkan banderol komersial perangkat. Jadwal pemasaran juga masih bergantung pada keberhasilan penelitian.
Penutup: Masa Depan Pemantauan Peradangan dengan SENTINEL
Pengembangan patch kulit pintar SENTINEL membuka peluang baru bagi teknologi kesehatan digital. 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, perangkat dapat menjadi alat pendukung pemantauan lupus. Namun sebelum digunakan secara luas, perangkat tetap membutuhkan pengujian serta evaluasi regulasi. Dalam transformasi TEKNOLOGI pemantauan kesehatan, inovasi ini memperlihatkan potensi integrasi sensor dan kedokteran. Menurut Anda, apakah perangkat wearable seperti SENTINEL akan menjadi bagian penting dari pelayanan kesehatan? Bagikan pemikiran Anda mengenai potensi pemantauan medis menggunakan patch pintar.
