Pada tahun 2004, Andre Geim dan Konstantin Novoselov di Universitas Manchester di Inggris mencapai terobosan ketika mereka mengisolasi grafen untuk pertama kalinya. Sebuah bentuk datar karbon yang terdiri dari satu lapisan atom, grafen adalah bahan yang paling tipis yang diketahui—dan salah satu yang paling kuat. Dianggap sebagai bahan ajaib, itu memenangkan Geim dan Novoselov hadiah Nobel pada tahun 2010.
Dua puluh tahun kemudian, grafen akhirnya mulai masuk ke dalam baterai, sensor, semikonduktor, penyejuk udara, dan bahkan headphone. Dan sekarang, itu sedang diuji pada otak manusia.
Pagi ini, para ahli bedah di Universitas Manchester sementara menempatkan implant grafen tipis seperti pita perekat pada korteks pasien—lapisan luar otak. Dibuat oleh perusahaan Spanyol InBrain Neuroelectronics, teknologi itu adalah jenis antarmuka otak-komputer, perangkat yang mengumpulkan dan mendekode sinyal otak. InBrain adalah salah satu dari beberapa perusahaan, termasuk Neuralink milik Elon Musk, yang mengembangkan BCI.
“Kami bertujuan memiliki produk komersial yang dapat melakukan dekripsi otak dan pemetaan otak dan bisa digunakan dalam berbagai gangguan,” kata Carolina Aguilar, CEO dan salah satu pendiri InBrain.
Pemetaan otak adalah teknik yang digunakan untuk membantu merencanakan operasi otak. Saat mengeluarkan tumor otak, misalnya, ahli bedah menempatkan elektroda pada otak untuk menentukan lokasi fungsi motorik dan bicara di otak sehingga mereka dapat dengan aman mengangkat tumor tanpa memengaruhi kemampuan pasien untuk bergerak atau berbicara.
Selama operasi hari ini, implant dipasang selama 79 menit. Pasien sudah menjalani operasi otak untuk mengangkat tumor dan memberikan persetujuan untuk eksperimen itu. Dalam waktu itu, para peneliti mengamati bahwa perangkat InBrain mampu membedakan antara jaringan otak yang sehat dan kanker dengan presisi skala mikrometer.
Universitas Manchester adalah situs studi pertama InBrain pada manusia, yang akan menguji perangkat grafen pada hingga 10 pasien yang sedang menjalani operasi otak karena alasan lain. Tujuan dari studi, yang didanai oleh proyek Graphene Flagship dari Komisi Eropa, adalah untuk menunjukkan keamanan grafen dalam kontak langsung dengan otak manusia.
David Coope, ahli bedah saraf yang melakukan prosedur tersebut, mengatakan perangkat InBrain lebih fleksibel daripada elektroda konvensional, memungkinkannya untuk lebih sesuai dengan permukaan otak. “Dari sudut pandang bedah, ini berarti kita mungkin bisa memasukkannya ke tempat-tempat di mana kita akan kesulitan memasukkan elektroda,” katanya. Elektroda utama yang digunakan untuk pemetaan otak adalah cakram dari platinum iridium yang diletakkan di silikon. “Jadi mereka cukup kaku,” kata Coope.
Sebaliknya, perangkat InBrain adalah lembaran transparan yang duduk di permukaan otak. Separuh ketebalan rambut manusia, itu mengandung 48 elektroda grafen dekripsi kecil yang masing-masing hanya berukuran 25 mikrometer. Perusahaan ini sedang mengembangkan jenis implant kedua yang menembus jaringan otak dan dapat memberikan stimulasi listrik yang tepat.
Perangkat permukaan itu sendiri dapat digunakan untuk pemetaan otak, tetapi Aguilar mengatakan perusahaan juga sedang mengintegrasikan kedua perangkat tersebut dan berencana untuk akhirnya mengujinya bersama sebagai pengobatan untuk gangguan neurologis seperti penyakit Parkinson.