Peneliti Cambridge Kembangkan Sensor Optik Murah yang Berpotensi Memantau Glukosa Tanpa Jarum
Peneliti University of Cambridge bersama perusahaan rintisan GlitterinTech berhasil mengembangkan sensor optik berbiaya rendah yang berpotensi menghadirkan pemantauan glukosa tanpa jarum. Inovasi teknologi yang diumumkan pada Oktober 2026 ini memanfaatkan spektrometer optik berukuran hanya beberapa sentimeter dengan perkiraan biaya produksi sekitar 10 dolar AS. Meskipun memiliki bentuk ringkas, perangkat tersebut mampu melakukan analisis material dengan ketelitian tinggi dan menunjukkan hasil menjanjikan dalam pengukuran sejumlah biomarker kesehatan. Penelitian ini membuka peluang pengembangan perangkat wearable yang lebih terjangkau untuk memantau kondisi tubuh, terutama bagi masyarakat yang membutuhkan pemeriksaan glukosa secara berkala tanpa prosedur pengambilan darah.
Pengembangan Sensor Mini Menjadi Terobosan Teknologi Kesehatan
Tim peneliti dari University of Cambridge bersama GlitterinTech merancang sistem analisis optik dalam bentuk mini yang berpotensi menghadirkan hasil pengukuran akurat dengan kebutuhan biaya manufaktur yang lebih ekonomis. Teknologi spektrometer mini tersebut memiliki ukuran hanya beberapa sentimeter sehingga dapat dikembangkan untuk perangkat elektronik portabel. Berbeda dari spektrometer berukuran besar, desain baru ini mengutamakan ukuran yang lebih kompak tanpa mengabaikan kebutuhan ketelitian. Pengembangan ini membuka peluang baru bagi penggunaan alat analisis portabel.
Salah satu perhatian utama adalah perkiraan biaya perangkat sekitar 10 dolar AS. Perkiraan biaya ini menunjukkan potensi produksi yang ekonomis, terutama apabila teknologinya dapat diproduksi dalam jumlah besar. Meski demikian, perkiraan itu belum menunjukkan banderol perangkat konsumen. Alat kesehatan yang dikembangkan dari teknologi tersebut kemungkinan memerlukan integrasi sistem elektronik, termasuk kalibrasi dan pengujian keselamatan. Dengan mempertimbangkan hal tersebut, nilai penjualan nantinya belum diumumkan, meskipun pendekatan manufakturnya cukup menarik.
Prinsip Sensor Optik Berbasis Fotonik untuk Mendeteksi Material
Teknologi analisis optik ini bekerja dengan menganalisis perubahan cahaya setelah berinteraksi dengan zat. Jika digambarkan secara umum, setiap material memiliki respons tertentu terhadap cahaya. Pola spektrum yang dihasilkan kemudian dapat digunakan untuk mengenali kandungan material. Dalam sistem analisis optik tradisional, rangkaian optik serta sistem pendeteksi sering memerlukan rancangan perangkat cukup kompleks. Para peneliti tersebut menggunakan pendekatan berbeda untuk menjaga ketelitian dalam perangkat kecil melalui teknologi pemrosesan cahaya pada chip.
Fondasi teknologi yang digunakan adalah pemanfaatan pendekatan matematika konvolusi secara langsung dalam domain optik. Dengan pendekatan matematika ini, proses analisis spektrum tidak memerlukan susunan optik konvensional yang besar. Platform yang digunakan memanfaatkan platform fotonik berbasis silikon nitrida dengan kemampuan pengukuran pada wilayah near-infrared sekitar 1.200 hingga 1.700 nanometer. Cakupan panjang gelombang tersebut berguna untuk menganalisis karakteristik sejumlah zat. Perlu dipahami, kemampuan mengenali zat tetap bergantung pada kondisi pengukuran.
Sensor Optik Berhasil Mengenali Berbagai Jenis Bahan dalam Pengujian
Dalam mengevaluasi kinerja sensor, tim peneliti menguji sensor menggunakan beragam bahan. Bahan yang menjadi objek penelitian mencakup material plastik, zat farmasi, dan sejumlah komoditas makanan. Pada percobaan identifikasi material, perangkat berhasil mengklasifikasikan seluruh sampel yang diuji. Pencapaian ini menjadi indikator ketepatan klasifikasi dalam kondisi pengujian. Namun, hasil 100 persen tersebut tidak berlaku untuk seluruh bahan di dunia. Pengujian terhadap lebih banyak sampel tetap diperlukan untuk menilai konsistensi.
Di samping menjalankan klasifikasi sampel, perangkat juga diuji untuk mengukur konsentrasi larutan. Dalam pengujian larutan air maupun pelarut organik, sensor menghasilkan performa pengukuran konsentrasi pada kisaran 0,01 persen. Kemampuan pengukuran tersebut menarik mengingat rancangan sensornya ringkas. Dalam beberapa pengujian, ketelitiannya dilaporkan lebih baik daripada perangkat benchtop yang digunakan. Kendati performanya menarik, kemampuan analisis laboratorium berbeda dari validasi pengukuran pada manusia. Oleh sebab itu, pengujian kesehatan membutuhkan tahapan tersendiri.
Sensor Cambridge Berpotensi Memantau Glukosa Tanpa Menggunakan Jarum
Salah satu aplikasi paling menarik dari sensor Cambridge adalah pengukuran kadar glukosa tanpa menusuk kulit. Dalam demonstrasi biomedis, perangkat digunakan untuk mengukur beberapa biomarker, termasuk kelembapan kulit, alkohol dalam darah, laktat, dan glukosa. Peneliti juga menunjukkan pemantauan perubahan glukosa secara noninvasif dalam waktu berkelanjutan pada satu peserta penelitian. Hasil pengujian awal itu memberikan bukti konsep yang menjanjikan. Walaupun demikian, jumlah peserta masih sangat terbatas sehingga masih membutuhkan penelitian lanjutan.
Bagi orang yang membutuhkan pemantauan gula darah, pendekatan noninvasif berpotensi mengurangi ketidaknyamanan apabila kelak terbukti aman dan akurat. Metode pengukuran gula darah yang umum melibatkan pengambilan sampel darah. Teknologi noninvasif tersebut menawarkan kemungkinan mengurangi tindakan yang menembus kulit. Namun demikian, perangkat Cambridge belum dapat dianggap pengganti alat glukosa medis. Orang yang membutuhkan pemeriksaan rutin tetap perlu mengikuti metode yang direkomendasikan tenaga kesehatan sampai pengembang menyelesaikan pengujian medis yang diperlukan.
Sensor Optik Murah Berpotensi Digunakan pada Wearable dan Industri
Di luar pemantauan glukosa, sensor Cambridge menawarkan peluang penerapan di sejumlah sektor. Dalam industri makanan, kemampuan mengenali komposisi bahan memungkinkan pengembangan analisis bahan yang lebih praktis. Sebagai contoh, produsen makanan berpeluang menggunakan teknologi optik dalam penilaian kualitas. Untuk pengawasan proses pabrik, sensor mini dengan biaya rendah juga dapat dikembangkan menjadi bagian sistem pemantauan. Pendekatan tersebut berpeluang meningkatkan konsistensi pengawasan tanpa bergantung sepenuhnya pada instrumen terpusat.
Sektor lingkungan juga membuka peluang penerapan teknologi sensor. Teknologi identifikasi melalui spektrum cahaya dapat digunakan sebagai dasar pengembangan pengujian sampel lingkungan. Jika teknologi berhasil dikembangkan menjadi produk industri, sensor berharga terjangkau berpotensi memperluas titik pemantauan. Walaupun begitu, setiap jenis penggunaan membutuhkan kalibrasi tersendiri. Variabel seperti suhu dan gangguan cahaya dapat memengaruhi pengukuran. Oleh karena itu, setiap sektor membutuhkan evaluasi sebelum penerapan luas.
Stabilitas spektrometer dalam kondisi lingkungan berbeda menjadi salah satu hasil pengujian yang menonjol. Dalam eksperimen yang dilaporkan, sensor tetap berfungsi dalam pengujian temperatur dari minus 20 sampai 80 derajat Celsius. Kemampuan menghadapi perubahan temperatur tersebut menunjukkan ketahanan rancangan terhadap variasi lingkungan. Pada perangkat wearable, kemampuan bekerja pada beragam kondisi menjadi pertimbangan dalam pengembangan. Namun demikian, stabilitas temperatur bukan bukti perangkat tahan seluruh kondisi. Aspek daya tahan mekanis tetap harus diperiksa untuk produk komersial.
Masa Depan Teknologi Kesehatan Berpotensi Semakin Praktis dan Terjangkau
Pengembangan sensor optik oleh University of Cambridge membuka arah pengembangan baru dalam pengembangan perangkat pemantauan biomarker. Dengan ukuran hanya beberapa sentimeter serta target biaya produksi yang ekonomis, perangkat dapat membuka peluang pengembangan wearable terjangkau. Hasil pengujian material memperlihatkan ketelitian yang menjanjikan. Di sisi aplikasi medis, pengujian noninvasif pada seorang peserta menjadi temuan awal yang menarik, tetapi masih membutuhkan validasi pada lebih banyak peserta. Dalam tahap pengembangan berikutnya, evaluasi keamanan dan keandalan jangka panjang akan menentukan kelayakan penerapan sebelum perangkat dapat digunakan masyarakat. Menurut Anda, apakah perangkat wearable dengan pemeriksaan optik akan membuka perubahan besar pada cara masyarakat memeriksa kondisi tubuh?
