Alat pacu jantung ultrasonografi non-invasif dari MIT dapat mengurangi kebutuhan akan implan jantung
Peneliti MIT telah mengembangkan alternatif non-invasif dan bebas operasi dibandingkan implan jantung standar: stiker alat pacu jantung ultrasonik yang dapat dipakai. Menariknya, perangkat baru ini hanya berupa stiker wearable yang ditempelkan di bagian dada. Ia menggunakan gelombang ultrasonik terfokus untuk menentukan ritme detak jantung. Teknologi ini memadukan stiker akustik eksternal dengan bidang ilmu mutakhir yang dikenal sebagai “sonogenetika”. Di bidang ini, sel-sel hasil rekayasa genetika merespons langsung terhadap suara. “Kami yakin suatu hari nanti Anda bisa memiliki stiker di tubuh yang dapat melakukan pencitraan jangka panjang jauh di dalam tubuh dan juga melakukan stimulasi untuk efek terapeutik, dengan cara non-invasif,” kata Xuanhe Zhao, profesor teknik mesin dan teknik sipil dan lingkungan di MIT. Menunjukkan janji dalam pengujian Alat pacu jantung standar sebagian besar menggunakan impuls listrik langsung. Ini menyelamatkan jutaan nyawa, tetapi memerlukan pembedahan invasif dan kontak langsung dengan jaringan jantung. Para ilmuwan telah mengetahui bahwa USG dapat dengan aman menembus tubuh dan mempengaruhi jaringan, namun upaya masa lalu untuk menggunakannya untuk pacu jantung masih terlalu lemah dan tidak konsisten untuk dapat dilakukan. Untuk mengatasi hal ini, tim peneliti beralih ke sonogenetika. Pertama, terapi gen khusus digunakan untuk memodifikasi sel-sel jantung, memperkenalkan saluran ion khusus yang terbuka ketika terkena frekuensi akustik tertentu. Ketika stiker USG eksternal memancarkan denyut, saluran yang dimodifikasi ini langsung terbuka, memungkinkan aliran kalsium masuk ke dalam sel. Masuknya kalsium adalah lampu hijau kimiawi yang dibutuhkan sel jantung untuk memeras dan berdetak. “Saluran ini sekarang dapat ‘mendengar’ USG dengan lebih baik dan terbuka untuk membiarkan kalsium masuk, yang secara langsung mengaktifkan sel dan menyebabkannya berdetak,” jelas Chen Gong, penulis pertama makalah tersebut. Para insinyur mengemas teknologi akustik ini ke dalam perangkat seukuran perangko yang dilengkapi dengan transduser ultrasonik kecil. Terbuat dari hidrogel yang sangat halus, stiker ini menempel erat pada kulit manusia sekaligus memungkinkan gelombang ultrasonik melewatinya dengan sangat jelas. Hasil di laboratorium langsung terlihat. Ketika diuji pada sel jantung manusia yang direkayasa, sel-sel tersebut langsung mengikuti ritme USG. Dalam pengujian langsung pada tikus yang mengalami aritmia berbahaya, stiker mini tersebut dengan cepat menstabilkan detak jantung mereka yang tidak teratur. Hal ini membawa jantung yang lambat dan lemah kembali ke kecepatan yang sehat dan bersemangat. Pendekatan dua langkah Bagaimana hal ini terlihat pada pasien manusia sebenarnya? Tim ini membayangkan pendekatan klinis dua langkah yang lugas. Seorang pasien pertama-tama akan menerima suntikan satu kali. Terapi gen ini – yang meniru pengobatan yang disetujui FDA untuk penyakit seperti penyakit sel sabit – akan secara permanen membuat sel-sel jantung mendengarkan sinyal akustik. Dari sana, pasien cukup memakai stiker seukuran prangko, yang disambungkan ke baterai berukuran saku. “Kami pikir langkah ini dapat diterjemahkan secara klinis sebagai bentuk terapi gen yang memungkinkan alat pacu jantung non-invasif,” kata Gong. Kelompok MIT yang sama sebelumnya menemukan stiker USG yang dapat menggambarkan organ dalam; mereka secara aktif menggabungkan kedua proyek tersebut. Tujuan utamanya adalah sebuah stiker cerdas yang secara bersamaan memonitor jantung Anda secara real-time dan memberikan sinyal akustik segera setelah aritmia terdeteksi. Jika divalidasi untuk digunakan manusia, teknologi ini akan mendefinisikan kembali pengobatan sebagai pengalaman nirkabel, dapat dikenakan, dan mendalam. Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature Biomedical Engineering pada 2 Juni.
Diterbitkan : 2026-06-02 10:06:00
sumber : interestingengineering.com
