Inovasi Implan “Lutut Listrik” untuk Penderita Arthritis

Berita Baru, Amerika Serikat – Implan lutut listrik bisa menjadi jawaban bagi jutaan pasien radang sendi karena para ilmuwan telah mampu menumbuhkan kembali tulang rawan dengan bantuan arus listrik.

Dilansir dari Dailymail.co.uk, Bioengineer di Connecticut telah mengembangkan implan jala kecil, setebal sekitar setengah milimeter, yang menghasilkan arus listrik kecil ketika merasakan tekanan properti yang dikenal sebagai piezoelektrik.

Untuk pasien arthritis dengan implan, gerakan sendi yang teratur akan menyebabkan implan menghasilkan medan listrik yang mendorong sel untuk menjajahnya dan tumbuh menjadi tulang rawan baru.

Arthritis adalah penyakit umum dan menyakitkan yang disebabkan oleh kerusakan pada persendian seseorang. Biasanya bantalan tulang rawan melindungi bintik-bintik itu, tetapi cedera atau usia dapat menghilangkannya.

Saat tulang rawan memburuk, tulang mulai mengenai tulang, dan aktivitas sehari-hari seperti berjalan dapat menyebabkan rasa sakit yang luar biasa, jadi pertumbuhan tulang rawan baru adalah kunci untuk membuat kondisi ini tidak terlalu menyakitkan.

Dalam percobaan, para ilmuwan berhasil menumbuhkan kembali tulang rawan di lutut kelinci, yang dapat membuka jalan bagi penyembuhan sendi bagi manusia yang menderita radang sendi.

Penelitian ini dipimpin oleh Thanh Nguyen, seorang bioengineer di University of Connecticut, yang mengatakan bahwa dia berhati-hati dalam melakukan percobaan pada manusia.

“Ini adalah hasil yang menarik, tetapi kita perlu menguji ini pada hewan yang lebih besar, yang memiliki ukuran dan berat lebih dekat dengan manusia,” kata Nguyen.

Jika teknologi itu lulus uji klinis, itu bisa meringankan rasa sakit bagi orang-orang dengan osteoarthritis, jenis arthritis yang paling umum di Inggris, mempengaruhi hampir 9 juta orang.

Osteoarthritis terjadi ketika tulang rawan pelindung yang menjadi bantalan ujung tulang aus seiring waktu. Ini membuat gerakan lebih sulit dari biasanya, menyebabkan rasa sakit dan kekakuan.

Saat ini, perawatan terbaik menggantikan tulang rawan yang rusak dengan bagian yang sehat yang diambil dari tempat lain di tubuh, terkadang dari donor.

Tetapi jika tulang rawan yang sehat ini milik Anda sendiri, mencangkoknya bisa melukai tempat asalnya. Juga, jika itu dari orang lain, sistem kekebalan Anda kemungkinan akan menolaknya.

Sebelumnya, untuk meringankan rasa sakit osteoarthritis, beberapa peneliti telah mencoba memperkuat faktor pertumbuhan kimia untuk mendorong tubuh menumbuhkan tulang rawan sendiri.

Upaya lain telah mengandalkan perancah bioteknologi untuk memberikan tubuh template untuk jaringan segar.

Tapi tak satu pun dari pendekatan ini bekerja, bahkan dalam kombinasi, menurut Nguyen.

“Tulang rawan yang tumbuh kembali tidak berperilaku seperti tulang rawan asli. Rusak, di bawah tekanan normal dari sendi”, katanya.

Jadi, lab Nguyen merancang perancah jaringan yang terbuat dari serat nano asam laktat poli-L (PLLA), polimer biodegradable yang sering digunakan untuk menjahit luka bedah.

Ketika diperas, ia menghasilkan sedikit ledakan arus listrik menunjukkan piezoelektrik.

“Piezoelectricity adalah fenomena yang juga ada di tubuh manusia,’ kata penulis utama Dr Yang Liu di University of Connecticut.”

“Tulang, tulang rawan, kolagen, DNA dan berbagai protein memiliki respon piezoelektrik.”

Gerakan sendi yang teratur, seperti orang yang berjalan, dapat menyebabkan perancah menghasilkan medan listrik yang lemah namun stabil yang mendorong sel untuk menjajahnya dan tumbuh menjadi tulang rawan.

Tidak diperlukan faktor pertumbuhan luar atau sel punca (yang berpotensi beracun atau berisiko menimbulkan efek samping yang tidak diinginkan), dan yang terpenting, tulang rawan yang tumbuh kuat secara mekanis.

Ketika tim baru-baru ini menguji perancah di lutut kelinci mereka yang terluka, mereka diizinkan untuk melompat di atas treadmill untuk berolahraga setelah perancah itu ditanamkan. Seperti yang diperkirakan, tulang rawan tumbuh kembali secara normal.

Laboratorium Nguyen ingin mengamati hewan yang dirawat setidaknya selama satu tahun, mungkin dua tahun, untuk memastikan tulang rawannya tahan lama.

Mereka juga ingin menguji perancah PLLA pada hewan yang lebih tua juga, karena radang sendi terutama menyerang manusia di usia tua.

Menurut NHS, osteoartritis paling sering berkembang pada orang berusia pertengahan 40-an atau lebih tua, dan lebih sering terjadi pada wanita dan orang-orang dengan riwayat keluarga dengan kondisi tersebut.

Studi ini telah diterbitkan dalam edisi baru Science Translational Medicine.