BUKTI MEDIA — Para peneliti di Australia telah mengembangkan teknik pencetakan 3D yang menghasilkan replika pembuluh darah yang akurat secara anatomi dalam waktu dua jam, yang membantu mengungkap rahasia stroke.
Perangkat tersebut sejauh ini telah membantu para peneliti mempelajari pembekuan darah yang menyebabkan strok dan dapat digunakan untuk menguji obat baru tanpa mengandalkan pengujian pada hewan, menurut rilis berita dari University of Sydney pada Rabu (19/11).
Diciptakan oleh tim peneliti University of Sydney dan disebut sebagai arteri pada sebuah cip, pembuluh darah yang dicetak 3D pada kaca tersebut meniru anatomi pembuluh darah dan dinamika fluida aliran darah, sehingga menjadi alat yang sangat berharga untuk mempelajari penyebab strok, menurut rilis berita itu.
Meskipun ada metode diagnosis yang sudah mapan untuk penyakit kardiovaskular, namun belum ada metode untuk memprediksi kejadian awal yang menyebabkan pembekuan darah di arteri karotis, kata rilis berita tersebut.
Kami tidak hanya mencetak pembuluh darah, kami mencetak harapan bagi jutaan orang yang berisiko terkena strok di seluruh dunia, yang bertujuan untuk menyediakan pengobatan vaskular yang dipersonalisasi bagi semua orang yang membutuhkannya, kata kandidat PhD Yunduo Charles Zhao dari School of Biomedical Engineering, University of Sydney.
Tim peneliti menggunakan CT scan dari pasien strok untuk menghasilkan model 3D miniatur arteri karotis, mengecilkan ukurannya dari normal 5-7 milimeter menjadi hanya 200-300 mikrometer dan mengurangi waktu pembuatan dari 10 jam menjadi dua jam.
Penelitian itu memungkinkan para peneliti untuk mengamati, secara waktu nyata (real time) dan melalui mikroskop, pembentukan gumpalan darah dan perilaku trombosit, yang merupakan komponen penting yang terlibat dalam pembekuan darah yang dapat menyebabkan strok, menurut rilis berita tersebut.
Penemuan ini membuka jalan bagi penanganan medis yang lebih presisi terhadap berbagai penyakit terkait pembekuan darah, seperti trombosis, stroke, serangan jantung, hingga gangguan pembekuan akibat penyakit genetik. Dengan teknologi ini, penelitian dalam dunia medis dapat dilakukan lebih cepat, akurat, dan mendalam karena proses pembekuan dapat dilihat hampir secara real-time dalam bentuk struktur 3D yang detail.
Teknologi Baru untuk Mengamati Pembekuan Darah Secara Lebih Akurat
Proses pembekuan darah merupakan mekanisme alami tubuh yang berfungsi mencegah perdarahan berlebihan. Namun dalam kondisi tertentu, pembekuan darah dapat terjadi secara tidak normal dan membentuk gumpalan berbahaya yang dapat menyumbat pembuluh darah. Selama ini, para ilmuwan hanya dapat mempelajari proses tersebut melalui teknologi standar seperti mikroskop dua dimensi yang memiliki sejumlah keterbatasan.
Teknologi 3D terbaru ini memungkinkan peneliti melihat struktur fibrin – protein utama pembentuk gumpalan darah – secara menyeluruh dan tiga dimensi. Dengan begitu, elemen-elemen mikroskopis yang sebelumnya tidak terlihat kini dapat dipetakan secara rinci, termasuk:
Bentuk serat fibrin
- Jarak antar jaringan pembekuan
- Kecepatan pembentukan gumpalan
- Ketebalan, kekuatan, dan stabilitas jaringan
- Interaksi sel darah, trombosit, dan protein
Detail tersebut sangat penting dalam memahami kapan pembekuan terjadi secara normal dan kapan berpotensi menjadi bahaya di dalam tubuh.
Memanfaatkan Sistem Pencitraan Generasi Baru
Teknologi pencitraan 3D ini memanfaatkan metode pemindaian resolusi tinggi yang menggabungkan:
- Laser speckle imaging
- Teknik holografi digital
- AI-based reconstruction
Data yang ditangkap dari mikroskop laser kemudian diproses oleh algoritma kecerdasan buatan untuk menghasilkan citra tiga dimensi yang detail. Pemrosesan dilakukan dalam hitungan detik, sehingga proses pembekuan dapat dipantau nyaris real-time, layaknya kamera yang merekam jalannya proses berlangsung secara langsung. Pendekatan ini memberikan presisi jauh lebih tinggi dibanding teknologi konvensional karena mampu menampilkan lapisan pembekuan dari tingkat permukaan hingga struktur terdalam. Dengan metode ini, perubahan mikrostruktural fibrin dan sel darah dapat dilihat secara jelas.
Manfaat Bagi Dunia Kedokteran dan Penelitian
Temuan ini diakui sebagai terobosan yang dapat membawa banyak manfaat jangka panjang bagi dunia kesehatan, termasuk:
1. Diagnosis Lebih Cepat
Dokter kini dapat mengamati tanda-tanda terjadinya pembekuan darah yang abnormal sebelum timbul gejala fatal. Diagnosis yang lebih awal berarti peluang penanganan yang lebih baik bagi pasien.
2. Pengembangan Obat Pencegah Gumpalan
Dengan visualisasi yang detail, tim peneliti dapat mempelajari cara obat antikoagulan bekerja secara langsung pada proses pembekuan. Ini mempermudah:
- Pengujian formulasi baru
- Uji klinis skala laboratorium
- Identifikasi efektivitas dan efek samping
Hal ini berpotensi mempercepat penemuan obat antitrombosis generasi baru.
3. Deteksi Risiko Gangguan Genetik
Beberapa pasien memiliki gangguan pembekuan karena kelainan gen. Melalui teknologi ini, kelainan struktur fibrin dapat dipelajari lebih cermat sehingga analisis risiko bisa dilakukan lebih tepat.
4. Pendidikan Kedokteran Lebih Visual
Teknologi ini akan sangat membantu pendidikan kedokteran, karena mahasiswa dan dokter muda dapat melihat proses biologis yang selama ini hanya dijelaskan melalui teori.
Langkah Besar dalam Penanganan Penyakit Mematikan
Trombosis, emboli paru, stroke iskemik, dan serangan jantung masih menjadi penyebab kematian tertinggi di dunia, sebagian besar disebabkan oleh pembekuan darah yang abnormal. Selama ini dokter hanya dapat melihat hasil akhir kondisi pasien melalui CT Scan, MRI, atau pemeriksaan darah laboratorium, tanpa bisa menyaksikan proses pembekuan itu sendiri secara utuh.
Dengan teknologi pencitraan 3D ini, proses bisa diamati selangkah demi selangkah sejak awal:
- Saat trombosit mulai berkumpul
- Saat fibrin mulai terbentuk
- Saat gumpalan menguat
- Saat jaringan menyumbat aliran darah
Visualisasi tersebut memberikan pemahaman baru tentang bagaimana pencegahan dapat dilakukan sebelum kondisi berkembang menjadi kritis.
Mempercepat Penelitian Global
Dalam dunia penelitian, para ilmuwan selama ini harus mengandalkan analisis statis berupa gambar diam dan potongan jaringan. Namun teknologi 3D terbaru memungkinkan analisis dinamis yang merekam pergerakan, konsistensi, perubahan struktur, dan efektivitas obat dari detik ke detik.
Para peneliti menyebut bahwa sistem 3D ini akan:
- Mempercepat proses penelitian dasar biologi pembekuan
- Mengurangi biaya eksperimen jangka panjang
- Menghasilkan data klinis yang lebih akurat
- Meningkatkan efisiensi kolaborasi antara laboratorium
Inilah yang membuat teknologi ini dianggap sebagai “landmark” baru dalam riset hematologi.
Sudah Diuji di Laboratorium dan Siap ke Tahap Fase Berikutnya
Prototipe sistem pencitraan 3D sudah diuji di laboratorium dan menghasilkan visualisasi pembekuan darah yang lebih tajam dibanding metode sebelumnya. Tim peneliti kini tengah menyiapkan:
- Uji pemanfaatan klinis skala kecil
- Pengembangan sistem portable
- Integrasi dengan analisis AI otomatis
- Kolaborasi dengan institusi medis internasional
Peneliti berharap bahwa teknologi ini dapat digunakan tidak hanya di laboratorium riset besar tetapi juga rumah sakit, klinik, dan pusat kesehatan yang menangani penyakit pembekuan darah.
Kesimpulan: Terobosan Penting untuk Masa Depan Sistem Medis
Penemuan teknologi pencitraan 3D untuk mempelajari pembekuan darah menjadi langkah besar dalam dunia medis modern. Dengan kemampuan memvisualisasikan proses biologis secara mendalam, detail, dan real-time, teknologi ini membuka peluang baru dalam:
- Pencegahan penyakit mematikan
- Pengembangan obat generasi baru
- Diagnostik lebih cepat dan akurat
- Efisiensi penelitian medis global
Dalam beberapa tahun ke depan, teknologi ini diyakini akan mengubah cara dunia medis memahami sistem pembekuan darah dan memberikan harapan baru bagi jutaan pasien di seluruh dunia.
Penemuan ini membuka jalan bagi penanganan medis yang lebih presisi terhadap berbagai penyakit terkait pembekuan darah, seperti trombosis, stroke, serangan jantung, hingga gangguan pembekuan akibat penyakit genetik. Dengan teknologi ini, penelitian dalam dunia medis dapat dilakukan lebih cepat, akurat, dan mendalam karena proses pembekuan dapat dilihat hampir secara real-time dalam bentuk struktur 3D yang detail.=