Courtesy of InterestingEngineering

Model 3D Usus Besar Manusia: Terobosan Baru dalam Penelitian Kanker Kolorektal

Mengembangkan model tiga dimensi usus besar manusia yang terintegrasi dengan bioelektronik sebagai alternatif yang lebih etis, akurat, dan hemat biaya untuk penelitian kanker dan penemuan obat, yang dapat meningkatkan prediksi respons pasien secara individual.

16 Okt 2025, 05.49 WIB

118 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Model kolon 3D ini menawarkan alternatif yang lebih etis dan akurat dibandingkan pengujian pada hewan.
Pengembangan model ini dapat mempercepat proses penelitian dan pengembangan obat.
Model ini berpotensi meningkatkan pengobatan kanker yang dipersonalisasi dengan menggunakan sel dari biopsi tumor pasien.

Irvine, Amerika Serikat - Para insinyur di Universitas California, Irvine berhasil mengembangkan model 3D miniatur dari usus besar manusia yang dilengkapi dengan teknologi bioelektronik. Model ini meniru bentuk, struktur sel, dan lekukan seperti pada usus besar manusia, memberikan representasi yang lebih akurat untuk penelitian kanker kolorektal.

Model ini dibuat menggunakan bahan biologis seperti gelatin methacrylate dan alginate yang mirip dengan jaringan lunak asli colon. Sel usus manusia dilapisi pada bagian dalam, sementara fibroblas ditempatkan di bagian luar untuk meniru lingkungan mukosa usus yang mendukung fungsi alami usus besar.

Dalam pengujian obat kemoterapi 5-fluorouracil, model 3D ini menunjukkan resistensi yang signifikan, membutuhkan dosis obat yang jauh lebih tinggi untuk efek yang sama dibandingkan kultur dua dimensi biasa. Hal ini menggambarkan keakuratan model dalam mencerminkan kondisi nyata pasien.

Teknologi ini memungkinkan pertumbuhan model usus dari sel pasien secara individual, sehingga dapat mempercepat penemuan obat yang dipersonalisasi dan mengurangi ketergantungan pada model hewan yang mahal dan kurang akurat. Model ini juga mempersingkat waktu penelitian dari bulan hingga hanya beberapa minggu.

Para peneliti optimis bahwa model ini akan merevolusi metode penelitian kanker dengan menyediakan alternatif yang lebih etis, murah, dan cepat dalam pengujian obat, serta mendukung pendekatan pengobatan yang fokus pada kebutuhan spesifik pasien.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/health/3d-human-colon-model-cancer-drug-testing

Analisis Ahli

Rahim Esfandyar-pour

"Model ini mengatasi masalah utama kegagalan translasi dari model hewan ke manusia dan membuka jalan bagi penelitian kanker yang lebih etis dan efisien."

Analisis Kami

"Inovasi model 3D-IVM-HC ini merupakan kemajuan besar dalam bioteknologi kanker karena mampu mengatasi kendala utama model hewan dalam hal akurasi dan etika. Namun, masih diperlukan validasi lebih lanjut dalam skala klinis untuk memastikan konsistensi hasil dan penerapannya secara luas dalam pengembangan obat."

Prediksi Kami

Di masa depan, model 3D-IVM-HC ini akan menjadi platform standar dalam penelitian dan pengembangan terapi kanker kolorektal, memungkinkan pengujian obat yang lebih cepat, lebih murah, dan lebih akurat dengan mengurangi ketergantungan pada hewan serta mendukung pendekatan pengobatan yang dipersonalisasi.

Pertanyaan Terkait

Apa itu model kolon 3D yang dikembangkan di Universitas California, Irvine?

Model kolon 3D yang dikembangkan adalah model manusia tiga dimensi yang meniru fitur anatomi kolon dan diintegrasikan dengan bioelektronik.

Apa keuntungan dari model 3D-IVM-HC dibandingkan dengan pengujian pada hewan?

Model 3D-IVM-HC menawarkan pendekatan berbasis sel manusia yang bebas dari hewan, meningkatkan kemampuan prediktif dan efisiensi biaya penelitian.

Siapa yang menjadi penulis utama dalam penelitian ini?

Penulis utama dalam penelitian ini adalah Rahim Esfandyar-pour, seorang profesor asisten di bidang teknik listrik dan ilmu komputer.

Apa yang terjadi ketika sel kanker kolon diuji dengan obat 5-fluorouracil dalam model ini?

Sel kanker kolon menunjukkan resistensi obat yang lebih kuat, membutuhkan dosis yang lebih tinggi untuk mencapai efek sitotoksik yang sama dibandingkan dengan kultur 2D.

Bagaimana model ini dapat berkontribusi pada pengobatan kanker yang dipersonalisasi?

Model ini dapat digunakan untuk menumbuhkan sel pasien dan mengidentifikasi obat yang paling efektif untuk setiap pasien.