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?

Tim peneliti NYU Tandon School of Engineering memimpin pengembangan bernama SENTINEL, yaitu perangkat wearable yang dirancang memantau biomarker inflamasi secara berkelanjutan. Tidak seperti pengujian darah yang dilakukan pada waktu tertentu, SENTINEL dirancang mencatat perkembangan penanda inflamasi secara berkesinambungan. Melalui mekanisme pemantauan ini, tim medis nantinya mungkin bisa melihat pola perubahan inflamasi sebelum gangguan kesehatan mencapai tahap yang lebih berat. Meski menawarkan potensi besar, SENTINEL masih berada dalam tahap pengembangan.

Inisiatif teknologi kesehatan ini dipimpin oleh Elisa Riedo dari NYU Tandon School of Engineering. Penelitian tersebut melibatkan 14 mitra dari kalangan akademis dan industri. Ekosistem penelitian ini melibatkan organisasi seperti NYU Langone Health, Stanford University, dan California Institute of Technology. Investasi penelitian yang diperoleh mencapai maksimum sekitar 30,8 juta dolar AS melalui inisiatif penelitian kesehatan ARPA-H Delphi. Anggaran penelitian ini disalurkan melalui mekanisme pencapaian target penelitian. Dengan dukungan kolaboratif tersebut, para peneliti berupaya menggabungkan ilmu material, elektronik, dan kedokteran.

Mekanisme Pemantauan Biomarker Inflamasi melalui Kulit

Bagian penting dari rancangan SENTINEL adalah jarum mikro berbahan asam hialuronat. Bahan pembentuk jarum ini memiliki keterkaitan biologis dengan struktur alami kulit manusia. Jarum berukuran sangat kecil tersebut ditujukan untuk mengakses cairan di antara sel jaringan kulit. Sampel biologis ini membawa sejumlah penanda yang berkaitan dengan kondisi tubuh. Berkat mekanisme akses di bawah kulit, perangkat berpotensi mengukur molekul penanda peradangan. Metode pengambilan sampel mikro tersebut dikembangkan sebagai alternatif pengambilan sampel yang lebih nyaman dibandingkan prosedur pemeriksaan dengan tusukan jarum konvensional.

Ketika sampel mencapai sistem sensor, komponen transistor digunakan untuk membaca perubahan molekuler. Setiap transistor dirancang memiliki lapisan molekul khusus sehingga dapat mendeteksi molekul tertentu dalam sampel. Apabila penanda inflamasi ditangkap oleh lapisan pendeteksi, sinyal listrik transistor mengalami perubahan. Perubahan ini kemudian diolah menjadi informasi pengukuran. Para pengembang merencanakan pemantauan hingga 15 penanda biologis secara bersamaan. Namun, keandalan pembacaan berbagai molekul tetap menjadi tantangan penelitian.

Peran Chip Sensor dan Pengiriman Data pada Patch SENTINEL

Selain sistem microneedle, SENTINEL memerlukan rangkaian mikroelektronik pelengkap untuk mengatur konsumsi energi, membaca hasil pengukuran, serta menyampaikan hasil pemantauan ke ponsel. Dalam konsep perangkat tersebut, data akan dikirimkan dalam bentuk terenkripsi. Perlindungan komunikasi tersebut penting untuk menjaga kerahasiaan informasi kesehatan. Para peneliti juga mengeksplorasi pengambilan energi melalui sumber frekuensi radio seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Perlu diperhatikan, penggunaan energi radio belum dapat dianggap sebagai fitur komersial yang telah teruji. Keberhasilan pengelolaan daya akan menentukan kemampuan perangkat bekerja secara konsisten.

Dari sisi desain fisik, perangkat tersebut ditargetkan memiliki ukuran di bawah dimensi kuku manusia. Komponen sensor, sistem pengelolaan daya, dan modul pengiriman informasi akan diintegrasikan pada kemasan perangkat. Bentuk wearable yang kompak dirancang agar tidak terlalu mengganggu aktivitas pengguna. Namun, kenyamanan aktual belum dapat dipastikan tanpa uji manusia. Tim pengembang harus mengevaluasi risiko reaksi kulit, ketahanan perekat, serta konsistensi pembacaan sepanjang pemakaian. Berbagai pertimbangan ini harus diperhatikan sebelum penerapan klinis.

Potensi SENTINEL dalam Pemantauan Peradangan Kronis

Fokus medis penting dari proyek ini SENTINEL adalah pemantauan tanda awal sepsis. Dalam bidang kesehatan, sepsis dikenal sebagai kondisi berbahaya ketika respons terhadap infeksi menyebabkan disfungsi organ. Ketika kondisi tersebut memburuk, perubahan biologis dapat mendahului gejala klinis yang jelas. Karena itu, pengukuran inflamasi kontinu dapat memberikan informasi tambahan. Untuk menggambarkan kegunaannya, seseorang yang baru pulang dari rumah sakit berpotensi menggunakan perangkat. Apabila sensor mendeteksi pola yang mencurigakan, pasien dapat diarahkan untuk mendapatkan evaluasi medis. Walaupun konsepnya bermanfaat, hasil pembacaan tidak dapat menggantikan diagnosis dokter.

Selain sepsis, SENTINEL berpotensi digunakan dalam pengawasan penyakit autoimun. Lupus termasuk gangguan sistem kekebalan tubuh yang dapat menimbulkan peradangan pada berbagai organ. Pada sebagian penderita lupus, sinyal biologis berpotensi memberikan petunjuk awal mengenai flare. Pengamatan biomarker secara kontinu diharapkan membantu dokter mengenali pola aktivitas penyakit. Apabila teknologi terbukti akurat, tenaga kesehatan dapat mempertimbangkan pemeriksaan lanjutan lebih awal. Perlu ditegaskan, kemampuan perangkat mengurangi komplikasi masih harus diteliti. Untuk memastikan manfaatnya diperlukan evaluasi keselamatan dan akurasi.

Tantangan Penelitian dan Masa Depan Patch Kulit Pintar NYU

Meskipun rancangan patch pintar terlihat menjanjikan, pengembang harus menyelesaikan sejumlah persoalan rekayasa. Masalah rekayasa yang menjadi perhatian 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. Dalam mengatasi persoalan integrasi sensor, para peneliti memanfaatkan metode penataan material melalui panas bersama bahan polimer yang dirancang secara khusus. Teknik rekayasa tersebut akan diuji dalam integrasi perangkat wearable.

Berdasarkan tahapan proyek, SENTINEL merupakan program selama empat setengah tahun. Menjelang penyelesaian proyek, tim menargetkan uji manusia pertama di NYU Langone Health. Dalam perjalanan menuju pengujian manusia, sensor harus menjalani pemeriksaan akurasi serta keamanan. Selain aspek klinis, pengembang meninjau kelayakan manufaktur. Berkat pendekatan produksi yang sudah dikenal industri, rancangan tersebut memiliki sasaran biaya manufaktur di bawah 100 dolar AS. Meski demikian, angka tersebut merupakan perkiraan produksi, bukan harga jual resmi. Persetujuan penggunaan medis juga belum dapat dipastikan.

Penutup: Masa Depan Pemantauan Peradangan dengan SENTINEL

Inovasi sensor kesehatan yang dipimpin New York University membuka peluang baru bagi teknologi kesehatan digital. Melalui penggunaan microneedle, perangkat dirancang mengambil cairan interstisial dan mendeteksi biomarker menggunakan transistor berlapis molekul khusus. Ketika teknologi tersebut memenuhi persyaratan klinis, perangkat dapat menjadi alat pendukung pemantauan lupus. Namun sebelum digunakan secara luas, keberhasilannya harus dikonfirmasi melalui penelitian manusia. Di tengah perkembangan TEKNOLOGI kesehatan, perpaduan mikroelektronik dengan ilmu kesehatan semakin membuka peluang baru. Menurut Anda, apakah perangkat wearable seperti SENTINEL akan menjadi bagian penting dari pelayanan kesehatan? Mari sampaikan pandangan tentang masa depan teknologi kesehatan.