Pada tahun 2004 Andre Geim dan Konstantin Novoselov di Universitas Manchester di Inggris mencapai terobosan ketika mereka mengisolasi graphene untuk pertama kalinya. Grafena merupakan bentuk karbon datar yang terdiri dari satu lapisan atom. Grafena adalah bahan tertipis yang diketahui—dan salah satu yang terkuat. Dipuji sebagai bahan ajaib, bahan ini membuat Geim dan Novoselov memenangkan Hadiah Nobel bidang fisika pada tahun 2010.
Dua puluh tahun kemudian, graphene akhirnya digunakan dalam baterai, sensor, semikonduktor, AC, dan bahkan headphone. Dan sekarang, hal itu sedang diuji pada otak manusia.
Pagi ini, ahli bedah di Universitas Manchester untuk sementara memasang implan tipis seperti selotip Scotch yang terbuat dari graphene pada korteks pasien—lapisan terluar otak. Dibuat oleh perusahaan Spanyol InBrain Neuroelectronics, teknologi ini adalah sejenis antarmuka otak-komputer, perangkat yang mengumpulkan dan menerjemahkan sinyal otak. InBrain adalah salah satu dari beberapa perusahaan, termasuk Neuralink milik Elon Musk, yang mengembangkan BCI.
“Kami bertujuan untuk memiliki produk komersial yang dapat melakukan decoding otak dan pemetaan otak serta dapat 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 mengangkat tumor otak, misalnya, ahli bedah memasang elektroda di otak untuk menentukan lokasi fungsi motorik dan bicara di otak sehingga mereka dapat mengangkat tumor dengan aman tanpa mempengaruhi kemampuan pasien untuk bergerak atau berbicara.
Pada operasi hari ini, implan dipasang selama 79 menit. Pasien sudah menjalani operasi otak untuk mengangkat tumornya dan menyetujui percobaan tersebut. Saat itu, para peneliti mengamati bahwa perangkat InBrain mampu membedakan jaringan otak yang sehat dan kanker dengan presisi skala mikrometer.
Universitas Manchester adalah lokasi penelitian pertama pada manusia yang dilakukan InBrain, yang akan menguji perangkat graphene pada hingga 10 pasien yang sudah menjalani operasi otak karena alasan lain. Tujuan dari penelitian ini, yang didanai oleh proyek Graphene Flagship Komisi Eropa, adalah untuk menunjukkan keamanan graphene jika bersentuhan langsung dengan otak manusia.
David Coope, ahli bedah saraf yang melakukan prosedur ini, mengatakan perangkat InBrain lebih fleksibel dibandingkan elektroda konvensional, sehingga membuatnya lebih sesuai dengan permukaan otak. “Dari sudut pandang bedah, ini berarti kita mungkin bisa meletakkannya di tempat yang sulit kita pasang elektrodanya,” katanya. Elektroda andalan yang digunakan untuk pemetaan otak adalah cakram platinum iridium yang dipasang dalam silikon. “Jadi mereka cukup kaku,” kata Cooper.
Sebaliknya, perangkat InBrain adalah lembaran transparan yang diletakkan di permukaan otak. Setengah ketebalan rambut manusia, berisi 48 elektroda graphene decoding kecil yang masing-masing berukuran hanya 25 mikrometer. Perusahaan sedang mengembangkan implan jenis kedua yang menembus jaringan otak dan dapat memberikan rangsangan listrik yang tepat.
Perangkat permukaan saja dapat digunakan untuk pemetaan otak, namun Aguilar mengatakan perusahaannya juga mengintegrasikan kedua perangkat tersebut dan berencana untuk menguji keduanya bersama-sama sebagai pengobatan untuk gangguan neurologis seperti penyakit Parkinson.