Teknologi Paru-Paru Buatan Portabel

Baru-baru ini telah muncul sejumlah penemuan teknologi berupa paru-paru buatan yang cukup ringkas untuk dibawa dalam sebuah ransel. Hasil uji coba mengatakan bahwa paru-paru buatan ini sanggup bekerja dengan baik pada domba. Inovasi ini merupakan salah satu alat yang sanggup meningkatkan kualitas hidup bagi orang-orang yang mengalami kerusakan paru-paru, atau mereka yang hidupnya bergantung pada mesin-mesin berukuran besar.

Mesin pengganti fungsi paru-paru tradisional
gambar orisinil oleh Pfree2014
Lisensi Creative Commons 

Orang-orang yang mengalami kegagalan paru-paru biasanya bergantung pada mesin besar yang memompa darah mereka, dan mengalirkannya melalui alat yang berfungsi untuk menyuplai oksigen dan membuang karbondioksida. Hal ini kerap menimbulkan hidup mereka terbelenggu di atas kawasan tidur dan justru menghambat pemulihan kesehatan mereka. Bahkan ketika mereka tolong-menolong cukup besar lengan berkuasa untuk bangun, mereka membutuhkan pertolongan beberapa orang untuk mendorong peralatan dan tabung-tabung besar yang terhubung pada tubuh mereka. Para insinyur mulai memikirkan alternatif teknologi yang lebih nyaman semenjak mewabahnya flu babi tahun 2009 lalu. Wabah ini telah menimbulkan banyak pasien mengalami kegagalan paru-paru.

Paru-paru buatan merupakan suatu solusi sementara bagi para pasien yang mengidap abuh paru-paru kronis atau yang sedang menunggu donor untuk transplantasi paru. Akan tetapi membuat teknologi ini ternyata lebih rumit dibandingkan dengan membuat jantung buatan. Fungsi jantung hanya memompa, sementara paru-paru terdiri atas jaringan buluh-buluh dan kantung udara yang kompleks, yang memungkinkan gas untuk berdifusi ke dan dari dalam darah. Paru-paru mempunyai efisiensi tinggi dalam mempertukarkan gas, ini belum sanggup ditandingi oleh teknologi yang ada sampai kini. Tantangan lain yang lebih kompleks yaitu untuk membuat pompa untuk mendorong darah, melalui alat penukar gas, sebagaimana yang terdapat pada mesin ketika ini.
Baru-baru ini, sebuah tim peneliti dari University of Pittsburgh yang dipimpin oleh William Federspiel membuat alat pengganti paru-paru yang dilengkapi dengan pompa dan tabung penukar gas. Yang lebih hebatnya lagi alat yang dihubungkan ke tubuh pasien lewat leher ini cukup ringkas untuk dibawa dalam sebuah tas ransel.  

Eksperimen yang dilakukan pada empat ekor domba mengatakan bahwa alat ini bisa memasok oksigen ke dalam darah hewan-hewan ini selama enam jam (Madhani et.al., 2017). Menurut Federspiel, sebuah eksperimen lanjutan mengatakan bahwa alat ini telah bisa bekerja selama lima hari penuh.

Ilustrasi paru-paru buatan portabel
gambar diambil dari www.ur.umich.edu
Teknologi serupa juga tengah dikembangkan oleh tim peneliti dari Carnegie Mellon University yang dikepalai oleh  Keith Cook. Perbedaannya, alat ini didesain bagi para pasien yang jantungnya masih cukup besar lengan berkuasa untuk memompa darah. Darah yang awalnya dipompa ke paru-paru ini, dialirkan ke sebuah tabung portabel yang berfungsi mempertukarkan gas. Alat ini akan disambungkan dengan selang ke arteri jantung dan diikatkan ke tubuh pasien. Hasil percobaan mengatakan bahwa alat ini sanggup menunjang kehidupan tiga dari empat domba selama dua minggu.
Sayangnya kedua alat ini masih membutuhkan pasokan oksigen dari tabung. Akibatnya pasien juga masih harus membawa tabung oksigen kemana-mana. Walaupun demikian, pergerakan pasien masih jauh lebih bebas dibandingkan dengan memakai mesin yang ketika ini ada.

Akan tetapi keinginan akan teknologi yang lebih efisien nampaknya akan segera terwujud dengan adanya penelitian yang dilaksanakan oleh Badan Urusan Veteran Amerika Serikat. Kemampuan alat yang tengah dikembangkan oleh tubuh ini telah teruji pada tikus. Perbedaannya, alat ini tersusun oleh selang-selang sangat tipis yang dibentuk dari membran-membran polimer. Darah yang dialirkan melalui selang-selang ini memperoleh penampang yang lebih luas bagi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Selang-selang ini juga bisa mempertahankan kesehatan sel-sel darah, dengan menirukan tekanan kapiler sebagaimana yang terjadi secara alamiah dalam paru-paru.

Daftar Pustaka