MENA Newswire , TOKYO : Para peneliti Jepang telah mengembangkan bentuk kulit rekayasa hidup yang ditanamkan dan memancarkan cahaya untuk memberi sinyal perubahan fisiologis di dalam tubuh, menandai kemajuan signifikan dalam pemantauan medis terintegrasi biologis. Penelitian ini menunjukkan bahwa jaringan hidup dapat berfungsi sebagai sensor biologis kontinu, menerjemahkan sinyal molekuler internal menjadi cahaya tampak tanpa memerlukan elektronik, baterai, atau sumber daya eksternal.
Penelitian ini dipimpin oleh para ilmuwan di Jepang yang bekerja di berbagai lembaga akademik dan teknologi medis, termasuk tim yang berafiliasi dengan Universitas Tokyo dan Universitas Kota Tokyo. Temuan mereka dipublikasikan dalam jurnal ilmiah Nature Communications. Studi ini menjelaskan cangkok kulit yang dibuat dari sel punca epidermis hasil rekayasa genetika yang dirancang untuk merespons penanda biologis spesifik yang terkait dengan peradangan.
Dalam uji laboratorium, kulit hasil rekayasa genetika ditanamkan pada tikus dan diintegrasikan dengan jaringan alami hewan tersebut. Ketika proses inflamasi dipicu di dalam tubuh, kulit yang ditanamkan tersebut memancarkan sinyal fluoresensi hijau yang terlihat. Respons ini terjadi tanpa pengambilan sampel invasif, memberikan indikasi visual langsung dari aktivitas biologis internal melalui permukaan kulit.
Kulit hidup sebagai sensor biologis
Menurut tim peneliti, jaringan yang ditanamkan berfungsi sebagai sistem tampilan hidup. Sel-sel epidermis yang dimodifikasi diprogram untuk menghasilkan protein berpendar ketika mendeteksi perubahan pada molekul sinyal inflamasi. Karena cangkokan terdiri dari sel-sel kulit yang dapat memperbarui diri, ia mempertahankan kemampuan penginderaannya saat jaringan beregenerasi secara alami dari waktu ke waktu, meniru perilaku kulit normal dengan sangat mirip.
Menurut data yang dipublikasikan, kulit yang ditanamkan tetap stabil dan berfungsi selama lebih dari 200 hari pada model hewan. Para peneliti melaporkan tidak ada kebutuhan akan perangkat eksternal, koneksi kabel, atau pengisian ulang bahan kimia. Sistem ini sepenuhnya bergantung pada proses biologis tubuh inang itu sendiri, yang merupakan penyimpangan dari sensor yang dapat dikenakan atau ditanamkan konvensional yang bergantung pada elektronik dan catu daya.
Para peneliti menekankan bahwa penelitian ini merupakan pembuktian konsep praklinis, bukan aplikasi klinis. Eksperimen dilakukan secara eksklusif dalam lingkungan laboratorium terkontrol menggunakan model hewan. Studi ini berfokus pada demonstrasi kelayakan, daya tahan, dan integrasi biologis, bukan pada akurasi diagnostik atau penggunaan terapeutik pada manusia.
Implikasi bagi pemantauan kesehatan jangka panjang
Temuan ini menyoroti jalur potensial untuk pemantauan kesehatan jangka panjang yang menghindari tes darah berulang atau perangkat elektronik yang ditanamkan. Dengan mengubah perubahan molekuler di dalam tubuh menjadi sinyal yang terlihat pada kulit, pendekatan ini menawarkan metode pengamatan yang berkelanjutan dan pasif. Para peneliti melaporkan bahwa sistem ini dapat diadaptasi pada tingkat seluler untuk merespons sinyal biologis yang berbeda, tergantung pada bagaimana sel-sel tersebut direkayasa.
Studi tersebut mencatat bahwa sistem sensor hidup semacam itu dapat bermanfaat dalam lingkungan penelitian di mana pemantauan berkelanjutan terhadap kondisi fisiologis diperlukan. Namun, para penulis juga menekankan bahwa pengujian lebih lanjut yang ekstensif akan diperlukan sebelum mempertimbangkan penggunaan medis di luar pengaturan eksperimental, termasuk penilaian keamanan, tinjauan peraturan, dan validasi dalam model tambahan.
Perkembangan ini didasarkan pada kemajuan yang lebih luas dalam pengobatan regeneratif dan biologi sintetis, di mana jaringan hidup semakin direkayasa untuk melakukan fungsi tertentu. Dengan menggabungkan regenerasi kulit dengan penginderaan molekuler, tim Jepang menunjukkan bahwa jaringan biologis dapat berfungsi sebagai antarmuka yang stabil dan tahan lama antara fisiologi internal dan pengamatan eksternal.
Para peneliti menyimpulkan bahwa karya mereka meletakkan dasar untuk eksplorasi lebih lanjut tentang jaringan hidup sebagai platform pemantauan. Meskipun studi saat ini berfokus pada sinyal yang terkait dengan peradangan, desain yang mendasarinya menunjukkan bagaimana kulit hasil rekayasa dapat bertindak sebagai indikator visual dari keadaan biologis internal, memperluas perangkat yang tersedia untuk penelitian biomedis tanpa memasukkan komponen elektronik ke dalam tubuh.
Artikel berjudul "Para peneliti Jepang mengembangkan kulit hidup bercahaya untuk pemantauan kesehatan" pertama kali muncul di ME Daily Mail .