Tambalan Kertas Tanpa Rasa Sakit untuk Kadar Glukosa Menggunakan Microneedles

Tambalan tampaknya menjadi hal yang populer akhir-akhir ini. Ada patch KB, patch nikotin, dan patch obat transdermal, hanya untuk beberapa nama. Sekarang, tim peneliti di Institut Ilmu Industri, Universitas Tokyo, telah mengembangkan sepetak jarum yang terhubung ke sensor kertas untuk mendiagnosis kondisi seperti pradiabetes. Untungnya, tambalan ini tidak melipatgandakan rasa sakit dan ketidaknyamanan dari satu jarum suntik. Faktanya, jarum mikro ini tidak menimbulkan rasa sakit dan dapat terurai secara hayati.

Para peneliti telah mencoba mengembangkan cara praktis untuk menggunakan jarum mikro — jarum kecil yang panjangnya kurang dari 1 mm — untuk pemantauan medis rutin yang dilakukan sendiri. Jarum mikro sangat pendek sehingga tetap berada di dalam kulit dan tidak melakukan kontak dengan neuron apa pun, yang berarti tidak menimbulkan rasa sakit. Alih-alih mengekstraksi darah, mereka menarik cairan di kulit yang mengandung sebagian besar biomarker penting yang dicari oleh tes darah. Beberapa jenis microneedle ada, tetapi sampai sekarang, membuat perangkat praktis yang menganalisis cairan dengan cepat telah terbukti sulit dipahami. “Kami telah mengatasi masalah ini dengan mengembangkan cara untuk menggabungkan jarum mikro berpori dengan sensor berbasis kertas,” kata Profesor Beomjoon Kim. “Hasilnya murah, sekali pakai, dan tidak memerlukan instrumen tambahan.”

Untuk membuat tambalan, para peneliti pertama-tama membuat jarum mikro dengan menuangkan campuran lelehan polimer biodegradable dan garam ke dalam rongga berbentuk kerucut dari cetakan mikro sambil menerapkan panas. Kemudian mereka membalik cetakan dan jarum dan meletakkannya di atas selembar kertas, kali ini memberikan tekanan tinggi dari atas. Tekanan tinggi memaksa campuran ke dalam pori-pori kertas, mengamankan lampiran dan memungkinkan cairan yang ditarik melalui jarum untuk melewati dengan mudah ke dalam kertas. Setelah dikeluarkan dari cetakan, jarum didinginkan dalam larutan yang menyedot semua garam, meninggalkan ribuan lubang, atau pori-pori, yang dilalui cairan dalam perjalanannya ke kertas. Konsentrasi garam adalah faktor kunci yang perlu dioptimalkan, sehingga mereka menguji beberapa konsentrasi garam untuk menentukan seberapa keroposnya jarum mikro. Untuk menyelesaikan tambalan, mereka menggunakan selotip dua sisi untuk menempelkan sensor glukosa kertas ke dasar kertas dari susunan jarum.

Tim menguji patch pada gel agarosa di mana glukosa telah dilarutkan. Cairan dari gel mengalir dari gel ke microneedles berpori, dan dari sana ke kertas dan lapisan sensor. Konsentrasi glukosa secara akurat dicatat sebagai perubahan warna di kertas.

Tambalan sekali pakai, dapat terurai secara hayati, dan menggunakannya tidak memerlukan keahlian atau pelatihan medis apa pun. Mereka juga biokompatibel, artinya tidak ada masalah jika ada yang tertinggal di kulit saat patch dilepas.

Menurut para peneliti, tes pradiabetes hanyalah salah satu penerapan teknologi. Sensor berbasis kertas dapat bervariasi tergantung pada biomarker yang ingin Anda pantau. Setelah keberhasilan ini, langkah selanjutnya adalah menguji kepraktisan perangkat dengan peserta manusia dan mengembangkan konfigurasi untuk memantau zat lain, dan pada gilirannya, menentukan keberadaan kondisi lain.