Proses pembentukan membran ultratipis yang terinspirasi dari lapisan gelembung sabun dan model paru-paru buatan tiga dimensi yang mereplikasi gerakan alveolus saat bernapas. (POSTECH)
Penulis: Margareth Theresia
Tim peneliti Korea telah mengembangkan model paru-paru buatan ultratipis yang dapat beroperasi dengan stabil meski telah melakukan gerakan pernapasan berulang selama sekitar 240 ribu kali.
Universitas Sains dan Teknologi Pohang (POSTECH) pada tanggal 18 Agustus 2026 mengumumkan hasil penelitan tim yang dipimpin oleh Jung Sung-june dari Departemen Ilmu dan Teknik Material serta Departemen Teknik Konvergensi Teknologi Informasi.
Tim tersebut telah mengembangkan model paru-paru buatan yang dapat mereplikasi gerakan alveolus (kantung udara di dalam paru-paru) sekaligus mengamati respons sel paru-paru.
Setiap kali manusia menarik dan mengembuskan napas, alveolus berulang kali mengembang dan mengempis.
Gerakan tersebut memengaruhi pertumbuhan dan fungsi sel paru-paru serta proses terjadinya peradangan dan perkembangan penyakit.
Akan tetapi, metode kultur sel yang ada selama ini sulit untuk mereplikasi gerakan paru-paru yang sebenarnya.
Selain itu, hidrogel yang bertekstur lembut seperti jaringan tubuh, mudah robek apabila dibuat terlalu tipis.
Tim peneliti memanfaatkan prinsip terbentuknya lapisan tipis ketika sebuah bingkai diangkat dari air sabun.
Mereka mengatur kekentalan dan tegangan permukaan larutan hidrogel untuk membentuk membran tipis lalu mengeraskannya dengan sinar ultraviolet guna meningkatkan kelenturan dan daya tahannya.
Di atas membran tersebut, tim peneliti menyusun lapisan sel pembuluh darah, lapisan membran basal, dan lapisan sel epitel menggunakan teknologi bioprinting 3D sehingga terbentuk struktur tiga lapis yang menyerupai alveolus.
Tim peneliti juga mengembangkan 'sistem penggerak pernapasan' yang menerapkan prinsip mengembang dan mengempisnya paru-paru akibat perubahan tekanan.
Setelah dioperasikan selama 14 hari dengan kecepatan 12 kali per menit yang setara dengan laju pernapasan orang dewasa saat beristirahat, membran ultratipis tersebut tetap stabil walaupun mengalami 240 ribu gerakan berulang.
Percobaan infeksi influenza tipe A juga menunjukkan bahwa respons peradangan dan antivirus pada jaringan paru-paru berbeda bergantung pada ada atau tidaknya gerakan pernapasan.
Hasil penelitian tersebut diterbitkan dalam jurnal internasional bidang ilmu material Advanced Materials pada tanggal 30 Juli 2026.
margareth@korea.kr
