Para peneliti di Universitas Northwestern dan Universitas Texas di Austin telah mengembangkan “tato” graphene yang tipis dan fleksibel yang dapat ditempelkan di bagian luar jantung, dan yang dapat memantau irama jantung dan menerapkan impuls listrik korektif untuk mengobati aritmia. Tambalan itu jelas secara optik, memungkinkan para peneliti juga menggunakan cahaya untuk memantau dan menstimulasi jantung. Teknologi ini memiliki keunggulan yang jelas dibandingkan alat pacu jantung saat ini, yang cenderung menyertakan komponen kaku yang dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan lunak dan berpotensi mengganggu gerakan alami jantung.
Menggunakan bahan lunak untuk menciptakan teknologi medis yang lebih selaras dengan lingkungan jaringan lunaknya adalah bidang penelitian yang sangat aktif. Dari robot lunak bedah hingga depot pengiriman obat implan, peluangnya tidak terbatas. Penelitian terbaru ini menampilkan teknologi alat pacu jantung yang lembut dan fleksibel yang dapat dipasang langsung ke permukaan jantung, melewati batasan utama alat pacu jantung yang kaku.
“Salah satu tantangan bagi alat pacu jantung dan defibrillator saat ini adalah sulitnya mereka dipasangkan ke permukaan jantung,” kata Igor Efimov, salah satu pencipta teknologi baru ini. “Elektroda defibrillator, misalnya, pada dasarnya adalah gulungan yang terbuat dari kabel yang sangat tebal. Kabel ini tidak fleksibel, dan putus. Antarmuka kaku dengan jaringan lunak, seperti jantung, dapat menyebabkan berbagai komplikasi. Sebaliknya, perangkat kami yang lembut dan fleksibel tidak hanya tidak mengganggu tetapi juga secara intim dan mulus menyesuaikan langsung dengan jantung untuk memberikan pengukuran yang lebih tepat.”
Para peneliti memilih untuk menggunakan graphene untuk alat pacu jantung mereka yang fleksibel karena kuat dan ringan, sekaligus memberikan konduktivitas listrik dan biokompatibilitas. “Untuk alasan bio-kompatibilitas, graphene sangat menarik,” kata Efimov. “Karbon adalah dasar kehidupan, jadi ini adalah bahan aman yang sudah digunakan dalam berbagai aplikasi klinis. Ia juga fleksibel dan lembut, yang bekerja dengan baik sebagai antarmuka antara elektronik dan organ yang aktif secara mekanis dan lembut.”
Perangkat ini juga jernih secara optik, memungkinkan para peneliti menggunakan sumber cahaya eksternal untuk menerangi permukaan jantung melalui tambalan. Teknik ini disebut optokardiografi, dan melibatkan penggunaan cahaya untuk mencitrakan dan menilai elektrofisiologi jantung. “Kami pada dasarnya dapat menggabungkan fungsi listrik dan optik menjadi satu biointerface,” kata Efimov. “Karena graphene transparan secara optik, kita benar-benar dapat membacanya, yang memberi kita kerapatan pembacaan yang jauh lebih tinggi.”
Belajar di jurnal Advanced Materials: Graphene Biointerface for Cardiac Arrhythmia Diagnosis and Treatment
Kilas Balik: Alat Pacu Jantung Nirkabel Tanpa Baterai Melarutkan Pasca Perawatan
Melalui: Universitas Northwestern