Para peneliti telah mendemonstrasikan bioprinter berukuran pil pertama yang dapat ditelan dan diarahkan ke dalam saluran pencernaan, di mana ia secara langsung menyimpan bio-tinta di atas jaringan yang rusak untuk mendukung perbaikan.
Cedera jaringan lunak pada saluran pencernaan, seperti bisul atau pendarahan, saat ini hanya dapat diobati dengan beberapa bentuk pembedahan, yang bersifat invasif dan mungkin tidak menghasilkan perbaikan permanen. Bioprinting muncul sebagai pengobatan efektif yang menyimpan 'tinta' biokompatibel – sering kali terbuat dari polimer alami yang berasal dari rumput laut – langsung di lokasi kerusakan jaringan, sehingga menciptakan perancah untuk pertumbuhan sel baru. Namun seperti alat bedah tradisional, bioprinter jenis ini cenderung berukuran besar dan memerlukan anestesi.
Pada saat yang sama, teknologi 'untethered' sedang dikembangkan untuk melakukan intervensi medis tanpa koneksi fisik ke peralatan eksternal. Misalnya, 'kapsul pintar' yang dapat ditelan dapat dipandu ke tempat pengiriman obat menggunakan magnet eksternal. Namun perangkat ini dirancang untuk bergerak melalui cairan, dan pergerakannya menjadi tidak dapat diprediksi saat menyentuh dinding jaringan.
Dengan menggabungkan prinsip di tempat bioprinter dengan konsep pelepasan obat kapsul pintar, kita dapat membayangkan perangkat kelas baru: bioprinter seukuran pil yang dapat ditelan.
Vivek Subramanian, kepala Laboratorium Teknologi Fabrikasi Tingkat Lanjut
Bioprinting, sebaliknya, memerlukan kontak jaringan. Kini, tim dari Laboratorium Teknologi Fabrikasi Tingkat Lanjut di Fakultas Teknik EPFL telah menciptakan MEDS (Sistem Deposisi Endoluminal Magnetik): bioprinter pertama yang dapat dimakan dan dapat dipandu ke lokasi penyakit untuk mencetak jaringan di dalam tubuh. Baru-baru ini diterbitkan di Sains Tingkat Lanjut teknologi ini membuka pintu bagi modalitas baru intervensi medis non-invasif.
“Dengan menggabungkan prinsip di tempat bioprinter dengan konsep pelepasan obat dalam bentuk kapsul pintar, kita dapat membayangkan perangkat kelas baru: bioprinter seukuran pil yang dapat ditelan,” kata kepala laboratorium Vivek Subramanian.
Perbaikan invasif minimal
MEDS dirancang seperti pulpen dengan ujung pegas yang mengeluarkan tinta – kecuali di sini, perangkatnya jauh lebih kecil, dan 'tinta' tersebut adalah bio-gel hidup. Seukuran pil, MEDS berisi ruang kecil berisi bio-tinta dan mekanisme pegas yang mendorong material keluar. Tanpa perangkat elektronik di dalamnya, pelepasan ini diaktifkan oleh sinar laser inframerah-dekat eksternal yang dengan aman menembus jaringan tubuh. Saat bio-tinta muncul, kapsul dikendalikan secara presisi oleh magnet eksternal yang dipasang pada lengan robot, seperti mengarahkan joystick.
Dalam percobaan mereka, tim EPFL menggunakan bioprinter mereka untuk memperbaiki borok buatan dengan berbagai ukuran pada simulasi jaringan lambung, dan bahkan untuk menutup simulasi perdarahan. Di dalam secara in-vivo Dalam percobaan yang dilakukan di fasilitas penelitian hewan terakreditasi di AS, para peneliti juga berhasil menggunakan perangkat mereka untuk menyimpan bio-tinta di saluran lambung kelinci. Dalam percobaan ini, tim melacak pergerakan kapsul menggunakan fluoroskopi sinar-X, menunjukkan potensi perangkat – yang dapat diambil secara oral menggunakan panduan magnet – untuk perbaikan invasif minimal.
Para peneliti menekankan bahwa selain melindungi tukak dari cairan lambung, bio-ink itu sendiri dapat dikombinasikan dengan obat atau sel untuk lebih meningkatkan perbaikan jaringan.
“Dalam percobaan laboratorium terkontrol kami, tinta bio yang mengandung sel mempertahankan integritas strukturalnya selama lebih dari 16 hari, menunjukkan potensinya sebagai 'mikro-bioreaktor' yang dapat melepaskan faktor pertumbuhan dan merekrut sel-sel baru untuk penyembuhan luka,” kata kandidat PhD Sanjay Manoharan.
Dia mencatat bahwa meskipun temuan ini menggembirakan, namun penerapannya secara in-vivo perlu divalidasi dalam penelitian selanjutnya. “Secara keseluruhan, hasil kami mendukung peran dasar MEDS dalam aplikasi bioprinting di masa depan. Selanjutnya, kami berencana untuk memperluas kemampuannya ke dalam pembuluh darah dan jaringan dinding perut (peritoneum).”
Referensi
S. Manoharan dan V. Subramanian, “Pil yang Mencetak-Bioprinter yang Dapat Ditelan untuk Deposisi Bioink Terstruktur Non-Invasif.” Adv. Sains. (2025): e12411. https://doi.org/10.1002/advs.202512411
