Ilmuwan Ciptakan Alat Pacu Jantung Seukuran Beras, Beroperasi Pakai Cahaya

Liputan6.com, Jakarta Insinyur di Universitas Northwestern, Amerika Serikat, baru saja menciptakan inovasi alat pacu jantung super kecil. Penelitian ini diumumkan pada April 2025 dalam jurnal ilmiah bergengsi Nature. Ukurannya lebih kecil dari sebutir beras dan cukup kecil untuk disuntikkan hanya dengan jarum suntik.

Alat pacu jantung ini dirancang khusus untuk bayi baru lahir yang memiliki cacat jantung bawaan. Meski demikian, teknologi ini juga kompatibel untuk jantung dari berbagai ukuran. Keunggulan lainnya, perangkat ini bisa larut sendiri di dalam tubuh setelah tidak diperlukan lagi.

Dibandingkan alat pacu jantung tradisional, teknologi ini tidak membutuhkan kabel atau baterai besar. Perangkat yang dipasang di luar tubuh pasien akan mengendalikan alat pacu jantung melalui denyutan cahaya inframerah. Cahaya ini mampu menembus kulit, tulang, dan jaringan otot untuk mengatur ritme jantung secara otomatis.

Profesor John A. Rogers dan Igor Efimov dari Northwestern memimpin pengembangan alat revolusioner ini. Mereka mengutamakan kebutuhan pasien anak-anak, yang hanya memerlukan alat pacu jantung sementara setelah operasi

Berikut Liputan6.com mengulas penemuan unik ini dirangkum dari Scitechdaily, Sabtu (26/4/2025). 

Para peneliti universitas di negara bagian Maryland, Amerika Serikat, menggunakan kecerdasan buatan untuk mendiagnosa dan mengobati kondisi medis yang serius dengan lebih baik. Seperti apa teknologinya? Simak laporan VOA berikut ini.

Alat pacu jantung baru ini dirancang berukuran hanya 1,8 x 3,5 x 1 milimeter. Ukurannya memungkinkan alat disuntikkan tanpa prosedur pembedahan besar. 

"Kami telah mengembangkan alat pacu jantung terkecil di dunia, sejauh pengetahuan kami," kata John A. Rogers.

Para insinyur fokus membuat alat sekecil mungkin untuk mengurangi beban pada tubuh pasien. Miniaturisasi ini penting untuk jantung bayi baru lahir yang sangat sensitif. Ukuran yang kecil juga mempercepat pemasangan dan mengurangi trauma pada pasien.

Selain ukuran, alat ini juga memiliki fleksibilitas luar biasa. Tidak lagi dibutuhkan kabel yang dijahitkan ke jantung. Semua fungsi dikendalikan lewat sinyal cahaya dari luar tubuh.

Alat ini tidak bergantung pada kabel atau baterai besar seperti alat pacu konvensional. Cahaya inframerah dari perangkat eksternal menembus kulit dan mengaktifkan alat pacu di dalam tubuh. 

"Cahaya inframerah menembus tubuh dengan sangat baik," ujar Igor Efimov.

Saat detak jantung pasien tidak normal, plester di dada memancarkan denyut cahaya. Lampu ini menyalakan alat pacu untuk memulihkan irama jantung. Semua proses ini berlangsung tanpa perlu membuka tubuh pasien.

Dengan metode ini, alat pacu tetap aktif tanpa merusak jaringan tubuh. Energi dipasok dengan aman dan tanpa prosedur invasif tambahan. Teknologi ini menjanjikan masa depan pengobatan jantung yang lebih nyaman dan efektif.

Alat pacu jantung ini menggunakan reaksi kimia alami di dalam tubuh untuk menghasilkan energi. Dua logam berbeda di perangkat berfungsi sebagai elektroda dan membentuk baterai saat kontak dengan cairan tubuh. 

"Ketika alat pacu jantung ditanamkan ke dalam tubuh, cairan biologis di sekitarnya bertindak sebagai elektrolit penghantar," jelas John A. Rogers.

Baterai alami ini menghilangkan kebutuhan baterai tradisional besar yang tidak ramah tubuh. Setelah beberapa hari, semua material alat pacu akan terurai sendiri dalam cairan tubuh. Ini berarti tidak ada prosedur pengangkatan kedua yang berisiko.

Sakelar berbasis cahaya juga memungkinkan alat diaktifkan atau dinonaktifkan dari luar tubuh. Semua sistem bekerja selaras untuk menjamin keamanan maksimal. Desain ini benar-benar mengurangi risiko komplikasi medis setelah operasi.

Sekitar 1% bayi di dunia lahir dengan kelainan jantung bawaan. Untuk kasus ini, alat pacu jantung mini ini menjadi penyelamat karena hanya dibutuhkan sementara. 

Biasanya, jantung bayi bisa pulih sendiri dalam waktu tujuh hari pasca operasi. Namun, selama masa kritis itu, jantung tetap perlu didukung alat pacu. Perangkat baru ini memberikan solusi yang lembut, minim risiko, dan tanpa operasi tambahan.

Dengan alat baru ini, bayi bisa lebih cepat pulih tanpa rasa sakit tambahan. Risiko infeksi atau pendarahan pun hampir dihilangkan. Ini merupakan langkah maju penting untuk kesehatan anak-anak di seluruh dunia.

Karena ukurannya sangat kecil, banyak alat pacu bisa dipasang di berbagai bagian jantung. Tiap alat pacu kecil dapat dikendalikan secara independen lewat sinyal cahaya. 

Sinkronisasi multi-device ini bisa mengatur ritme berbeda untuk berbagai area jantung. Ini memungkinkan terapi yang jauh lebih presisi dibandingkan alat pacu konvensional. Misalnya, pengaturan ritme berbeda bisa digunakan untuk menghentikan aritmia kompleks.

Selain itu, alat pacu mungil ini bisa diintegrasikan ke dalam perangkat medis lain seperti pengganti katup jantung. Rogers menjelaskan, 

"Karena ukurannya sangat kecil, alat pacu jantung ini dapat diintegrasikan dengan hampir semua jenis perangkat implan." Ini membuka potensi penggunaan luas di masa depan.