NeuroWorm: Ciptaan Cina, Elektroda Implan Otak Setipis Rambut yang Bisa 'Berkeliaran' di Dalam Otak dengan Kendali Magnet

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh ilmuwan Cina telah mengembangkan rangkaian elektroda implan otak yang fleksibel bernama NeuroWorm. Alat ini memiliki tekstur seringan jaringan otak dan lebih tipis dari sehelai rambut manusia. NeuroWorm merupakan elektroda antarmuka otak-komputer (BCI) 'dinamis' pertama di dunia, yang dapat dikendalikan secara magnetis setelah ditanamkan, dan telah menunjukkan ketahanan yang memecahkan rekor dalam uji coba pada hewan.

Apa yang Membuat NeuroWorm Berbeda?

Implan otak tradisional biasanya kaku, dipasang di satu tempat, dan sering menyebabkan peradangan kronis serta penurunan kualitas sinyal karena elektroda yang kaku bergesekan dengan jaringan otak yang lunak. NeuroWorm mengubah paradigma ini sepenuhnya.

Perangkat ini berupa serat mikro yang lembut, elastis, dengan diameter sekitar 196 mikron — lebih tipis dari rambut manusia — dan di dalamnya terdapat hingga 60 saluran elektroda independen yang tersusun di sepanjang serat . Ujung dari elektroda ini dilengkapi dengan kepala magnet kecil, yang memungkinkan medan magnet eksternal untuk mengendalikan pergerakannya di dalam otak dalam mode 'berkelana' (roaming). Ini adalah paradigma 'elektroda dinamis' pertama yang ada, yang memutus tradisi dari implan statis yang biasa digunakan .

Terinspirasi dari gerakan lentur dan tubuh bersegmen cacing tanah (earthworm), elektroda ini dapat maju, berbelok, dan mengubah target pemantauan di dalam otak setelah ditanamkan — sebuah kemampuan yang belum pernah ada pada implan otak sebelumnya .

Hasil Utama dalam Uji Coba pada Hewan

Dalam uji coba pada hewan, NeuroWorm merekam aktivitas saraf berkualitas tinggi dengan kejernihan jangka panjang yang belum pernah terjadi sebelumnya. Alat ini tetap berfungsi dengan aman selama 18 bulan tanpa ada penurunan performa sama sekali . Ini jauh lebih lama dibandingkan kebanyakan implan otak yang ada, yang biasanya mengalami degradasi dalam hitungan bulan karena peradangan jaringan atau kegagalan material.

NeuroWorm juga telah didemonstrasikan mampu 'berkelana' di dalam tengkorak kelinci, secara aktif mengubah target pemantauan sesuai kebutuhan, dan memberikan rekaman bioelektrik yang stabil baik dari jaringan otak maupun otot . Pada jaringan otot, alat ini memberikan pemantauan bioelektrik yang stabil pada tikus selama lebih dari 43 minggu. Bahkan setelah 54 minggu ditanamkan, enkapsulasi fibroblas (jaringan parut) di sekitar serat tetap dapat diabaikan .

Teknologi di Balik Terobosan Ini

Elektroda ini dibuat dengan menggulung perangkat bioelektronik 2D menjadi serat mikro 1D, menciptakan struktur yang menyatu dengan sendirinya (self-encapsulated) dengan area elektroda yang terbuka sebagai antarmuka jaringan . Proses ini memungkinkan integrasi hingga 60 saluran diskrit. Kelembutan serat (menggunakan substrat styrene ethylene butylene styrene setebal 400 nm dengan kabel emas berpola) memastikan bahwa sifat mekanisnya cocok dengan jaringan otak — menghilangkan sumber utama peradangan kronis .

Cara Kerja Kendali Magnet

Inovasi utama yang memungkinkan mobilitas ini adalah penyertaan kepala magnet kecil di ujung elektroda. Medan magnet eksternal kemudian digunakan untuk mengarahkan serat melewati jaringan otak, memungkinkan peneliti untuk menargetkan kelompok saraf yang berbeda tanpa perlu operasi tambahan . Kemampuan dinamis ini dapat membuka jalan bagi studi jangka panjang tentang bagaimana aktivitas saraf berubah seiring waktu di berbagai wilayah otak.

Publikasi dan Tim Peneliti

Studi ini dipublikasikan di jurnal Nature pada 17 September 2025, oleh para peneliti dari Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) di bawah naungan Chinese Academy of Sciences, Shenzhen University of Advanced Technology, dan Donghua University . Peneliti utama dalam studi ini termasuk Prof. Liu Zhiyuan, Prof. Xu Tiantian, Assoc. Prof. Han Fei, dan Prof. Yan Wei .

Mengapa Ini Penting untuk Antarmuka Otak-Komputer (BCI)

NeuroWorm mengatasi dua tantangan terbesar yang selama ini menghambat perkembangan BCI: masa pakai fungsional yang pendek dari elektroda yang ditanamkan dan ketidakmampuan untuk merekam dari beberapa target otak tanpa harus memasukkan banyak probe kaku . Dengan memungkinkan satu implan untuk bergerak secara dinamis dan merekam selama lebih dari setahun, alat ini membuka kemungkinan baru untuk mempelajari dinamika saraf jangka panjang dan untuk aplikasi BCI di masa depan dalam menangani kondisi neurologis.