Hamid BasyaibPeneliti dari Universitas Tel Aviv, Israel, telah menciptakan mikro-robot berukuran sel biologis tunggal yang bergerak menggunakan listrik dan medan magnetik, dan dapat mengidentifikasi dan menangkap satu sel. Ini membuka peluang bagi berbagai aplikasi.
Menggunakan medan magnet untuk sistem penggerak, juga disebut sebagai mikro-motor, sangat menarik; ia tidak memerlukan bahan bakar atau kontak langsung antara magnet dan jaringan tubuh, selain dapat dikendalikan dengan akurat dan bisa berfungsi dalam berbagai rentang suhu dan konduktivitas larutan.
Mikro-motor yang ditenagai listrik menawarkan keuntungan, seperti muatan kargo yang selektif, transportasi, dan pelepasan serta kemampuan untuk menggunakan listrik untuk “menyusun kembali” sel, tetapi mereka memiliki beberapa kelemahan. Karena itu, cara terbaik adalah menggabungkan keduanya.
“Mikro-robot yang telah beroperasi sebelumnya, berdasarkan pada mekanisme panduan listrik, tidak efektif di lingkungan tertentu yang ditandai oleh konduktivitas listrik yang relatif tinggi, seperti lingkungan fisiologis, di mana penggerak listrik kurang efektif,” kata Gilad Yossifon, penulis laporan studi. “Di sinilah mekanisme magnetik yang melengkapi berperan, yang sangat efektif terlepas dari konduktivitas listrik lingkungan.”
Setelah sistem dorong hibrida dirakit, para peneliti dapat menunjukkan kemampuan mikro-robot. Mereka menggunakannya untuk menangkap sel darah merah, sel kanker, dan satu bakteri. Ini menunjukkan bahwa mikro-robot dapat membedakan sel sehat dan yang telah rusak oleh obat atau sel yang sedang menjalani proses “bunuh diri” alami (apoptosis). Setelah ditangkap, sel dapat dipindahkan ke instrumen eksternal untuk analisis lebih lanjut.
Namun, keuntungan dari mikro-robot hibrida adalah bahwa ia juga dapat menangkap sel yang tidak diberi label dengan mendeteksi status mereka. Ini adalah studi pertama yang melakukan sensor berbasis mikro-robot pada sel apoptotik bebas label.
“Pengembangan baru kami secara signifikan meningkatkan teknologi dalam dua aspek utama: propulsi hibrida dan navigasi dengan dua mekanisme yang berbeda, listrik dan magnetik,” kata Yossifon. “Selain itu, mikro-robot memiliki kemampuan yang ditingkatkan untuk mengidentifikasi dan menangkap sel tunggal, tanpa perlu penanda, untuk pengujian atau pengambilan dan pengangkutan lokal ke instrumen eksternal.”
Meskipun pengujian mikro-robot dilakukan di luar tubuh manusia, para peneliti berharap dapat segera diuji in vivo, mengingat potensinya yang luas.
“Teknologi ini antara lain akan mendukung area berikut: diagnosis medis pada tingkat sel tunggal, memperkenalkan obat atau gen ke dalam sel, penyuntingan genetik, membawa obat ke tujuannya di dalam tubuh, membersihkan lingkungan dari partikel polutan, pengembangan obat, dan menciptakan ‘laboratorium pada partikel’,” kata Yossifon.
Studi ini dipublikasikan di jurnal Adcance Science.
Sumber
Tiny hybrid robot can identify, capture a single cell
Nurseto Ardiputranto
Add comment