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.
Inovasi Teknologi Wearable NYU untuk Pemantauan Peradangan
Tim peneliti NYU Tandon School of Engineering mengembangkan konsep perangkat medis bernama SENTINEL, yaitu perangkat wearable yang dirancang memantau biomarker inflamasi secara berkelanjutan. Dibandingkan pemantauan kesehatan melalui pengambilan sampel sesekali, perangkat ini ditujukan untuk mengikuti perubahan biologis dari waktu ke waktu. Dengan pendekatan tersebut, tenaga kesehatan berpotensi memperoleh informasi lebih cepat sebelum gangguan kesehatan mencapai tahap yang lebih berat. Meski menawarkan potensi besar, SENTINEL masih berada dalam tahap pengembangan.
Pengembangan SENTINEL dikoordinasikan oleh profesor Elisa Riedo dari NYU Tandon School of Engineering. Penelitian tersebut dijalankan melalui kolaborasi dengan 14 organisasi penelitian dan teknologi. Kolaborasi tersebut mencakup sejumlah lembaga seperti NYU Langone Health, Stanford University, dan California Institute of Technology. Dukungan pendanaan memiliki batas pendanaan sekitar 31 juta dolar AS melalui program Delphi dari ARPA-H. Anggaran penelitian ini disalurkan melalui mekanisme pencapaian target penelitian. Melalui kerja sama multidisiplin ini, tim pengembang menyatukan rekayasa sensor dengan penelitian klinis.
Cara Kerja Patch Kulit Pintar dalam Mendeteksi Peradangan
Salah satu komponen utama SENTINEL adalah struktur jarum berukuran mikroskopis dari asam hialuronat. Bahan pembentuk jarum ini dikenal sebagai komponen yang juga ditemukan pada jaringan kulit. Jarum berukuran sangat kecil tersebut ditujukan untuk mengakses cairan di antara sel jaringan kulit. Sampel biologis ini menyimpan informasi mengenai perubahan molekuler dalam jaringan. 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 pengambilan darah berulang.
Setelah cairan biologis diperoleh, chip mikroelektronik berperan melakukan pengukuran. Komponen pendeteksi elektronik akan dilapisi bahan pengenal biomarker tertentu sehingga dapat mengenali penanda biologis sasaran. Ketika biomarker berikatan dengan lapisan tersebut, karakteristik elektrik komponen sensor dapat berubah. Perubahan ini selanjutnya diproses oleh sistem elektronik. Salah satu sasaran proyek adalah kemampuan mengukur 15 biomarker sekaligus. Meski demikian, akurasi dan kestabilan pengukuran masih harus diuji.
Peran Chip Sensor dan Pengiriman Data pada Patch SENTINEL
Di samping komponen pengambil sampel, SENTINEL dirancang menggunakan chip pendukung untuk mengelola kebutuhan daya perangkat, membaca hasil pengukuran, serta mengirimkan informasi menuju smartphone. Dalam konsep perangkat tersebut, hasil pengukuran ditransfer melalui komunikasi terenkripsi. Perlindungan komunikasi tersebut bertujuan mengurangi risiko penyadapan data medis. Tim pengembang mempertimbangkan pengambilan energi melalui sumber frekuensi radio seperti Bluetooth dan Wi-Fi. Perlu diperhatikan, efektivitas sumber daya tersebut tetap membutuhkan pembuktian. Efisiensi penggunaan energi akan mempengaruhi kelayakan pengoperasian berkelanjutan.
Untuk kenyamanan penggunaan, patch SENTINEL direncanakan berukuran lebih kecil daripada kuku jari. Rangkaian mikroelektronik, komponen pasokan listrik, dan modul pengiriman informasi akan diintegrasikan pada kemasan perangkat. Desain perangkat yang ringkas berpotensi mempermudah pemasangan pada kulit. Meskipun demikian, kenyamanan aktual belum dapat dipastikan tanpa uji manusia. Peneliti perlu memperhatikan risiko reaksi kulit, kestabilan pemasangan, serta konsistensi pembacaan sepanjang pemakaian. Aspek tersebut akan mempengaruhi kelayakan patch untuk pemantauan pasien.
Manfaat Patch Kulit Pintar untuk Deteksi Sepsis dan Penyakit Autoimun
Aplikasi klinis yang menjadi perhatian SENTINEL adalah pemantauan tanda awal sepsis. Dalam bidang kesehatan, sepsis dikenal sebagai respons tubuh yang mengancam jiwa terhadap infeksi. Dalam kasus yang berkembang cepat, sinyal molekuler berpotensi memberikan informasi lebih awal daripada pemeriksaan biasa. Untuk mendukung deteksi lebih dini, pengamatan perubahan molekuler dari waktu ke waktu memiliki potensi klinis. Dalam skenario penerapan yang direncanakan, seseorang yang baru pulang dari rumah sakit berpotensi menggunakan perangkat. Apabila sensor mendeteksi pola yang mencurigakan, sistem diharapkan dapat memberikan peringatan. Namun dalam praktik klinis, peringatan sensor harus ditafsirkan oleh tenaga kesehatan.
Tidak terbatas pada kondisi sepsis, SENTINEL dikembangkan dengan sasaran pemantauan kekambuhan lupus. Lupus dikenal sebagai kondisi autoimun yang menyebabkan respons imun menyerang jaringan sehat. Dalam perjalanan penyakit tersebut, sinyal biologis berpotensi memberikan petunjuk awal mengenai flare. Pengukuran perubahan inflamasi berkelanjutan dapat mendukung penyesuaian pemeriksaan berdasarkan perubahan biologis. Jika pengukuran berhasil divalidasi, intervensi medis mungkin dilakukan lebih tepat waktu. Walaupun memiliki potensi tersebut, SENTINEL belum terbukti mencegah kekambuhan lupus. Pengembangannya tetap memerlukan uji klinis yang memadai.
Tahapan Pengembangan SENTINEL Sebelum Digunakan Pasien
Kendati pendekatan pemantauan berkelanjutan memiliki prospek menarik, pengembang harus menyelesaikan sejumlah persoalan rekayasa. Salah satu kesulitan utama adalah menempatkan molekul pendeteksi berbeda pada transistor yang berdekatan. Setiap sensor 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, tim Riedo menggunakan pendekatan patterning termal bersama bahan polimer yang dirancang secara khusus. Teknik rekayasa tersebut menjadi bagian dari validasi sistem patch.
Berdasarkan tahapan proyek, SENTINEL merupakan program selama empat setengah tahun. Pada akhir program, tim menargetkan uji manusia pertama di NYU Langone Health. Untuk mempersiapkan evaluasi klinis, sensor harus menjalani pemeriksaan akurasi serta keamanan. Tidak hanya berfokus pada pengukuran, pengembang meninjau kelayakan manufaktur. Karena menggunakan metode pembuatan chip standar, tim menilai biaya produksi massal mungkin dapat ditekan hingga kurang dari 100 dolar AS. Perlu dipahami, perkiraan manufaktur tidak dapat dianggap sebagai harga yang akan dibayar pasien. Ketersediaan pasar juga memerlukan tahapan evaluasi dan regulasi lebih lanjut.
Penutup: Masa Depan Pemantauan Peradangan dengan SENTINEL
Pengembangan patch kulit pintar SENTINEL membuka peluang baru bagi teknologi kesehatan digital. Dengan memanfaatkan jarum mikro berbahan asam hialuronat, perangkat dirancang mengambil cairan interstisial dan menganalisis penanda peradangan melalui chip elektronik. Ketika teknologi tersebut memenuhi persyaratan klinis, perangkat dapat menjadi alat pendukung pemantauan lupus. Namun sebelum digunakan secara luas, perangkat tetap membutuhkan pengujian serta evaluasi regulasi. Dalam transformasi TEKNOLOGI pemantauan kesehatan, perpaduan mikroelektronik dengan ilmu kesehatan semakin membuka peluang baru. Menurut Anda, apakah perangkat wearable seperti SENTINEL akan menjadi bagian penting dari pelayanan kesehatan? Bagikan pemikiran Anda mengenai potensi pemantauan medis menggunakan patch pintar.
