Dalam waktu yang tidak terlalu lama, tato bisa menjadi alat diagnostik medis sekaligus seni tubuh. LightFieldStudios / iStock melalui Getty Images

Dalam novel fiksi ilmiah "The Diamond Age" oleh Neal Stephenson, seni tubuh telah berkembang menjadi "tato mediatronik yang terus berubah" - tampilan di dalam kulit yang didukung oleh robot nano. Dalam 25 tahun sejak novel diterbitkan, nanoteknologi memiliki waktu untuk mengejar ketertinggalan, dan visi sci-fi tentang tato dinamis mulai menjadi kenyataan.

Contoh pertama dari tato nanoteknologi pengubah warna telah dikembangkan selama beberapa tahun terakhir, dan tidak hanya untuk seni tubuh. Mereka memiliki tujuan biomedis. Bayangkan sebuah tato yang mengingatkan Anda akan masalah kesehatan yang ditandai dengan perubahan dalam biokimia Anda, atau paparan radiasi yang dapat membahayakan kesehatan Anda.

Anda belum bisa masuk ke kantor dokter dan mendapatkan tato dinamis, tetapi mereka sedang dalam proses. Studi bukti-konsep awal memberikan bukti yang meyakinkan bahwa tato dapat direkayasa, tidak hanya untuk mengubah warna, tetapi untuk merasakan dan menyampaikan informasi biomedis, termasuk permulaan kanker.

Memberi sinyal perubahan biokimia

Pada 2017, peneliti menato kulit babi, yang telah dihilangkan dari babi, dengan biosensor molekuler yang menggunakan warna untuk menunjukkan kadar natrium, glukosa atau pH dalam cairan kulit.

Pada 2019, tim peneliti memperluas studi itu untuk dimasukkan penginderaan protein dan pembacaan smartphone yang dikembangkan untuk tato. Tahun ini, mereka juga menunjukkannya kadar elektrolit dapat dideteksi dengan sensor tato fluoresen.

Pada 2018, tim ahli biologi mengembangkan a tato yang terbuat dari sel kulit yang direkayasa yang menjadi gelap ketika mereka merasakan ketidakseimbangan kalsium yang disebabkan oleh kanker tertentu. Mereka mendemonstrasikan tato pendeteksi kanker pada tikus hidup.

Sensor radiasi UV

Lab saya is melihat tato teknologi dari sudut yang berbeda. Kami tertarik untuk merasakan bahaya eksternal, seperti radiasi ultraviolet. Paparan sinar UV di bawah sinar matahari dan tanning bed merupakan faktor risiko utama untuk semua jenis kanker kulit. Kanker kulit nonmelanoma adalah keganasan yang paling umum di AS, Australia dan Eropa.

Tinta tato yang diaktifkan UV tidak terlihat sampai terkena sinar UV. Jesse Butterfield / The Laboratory for Emergent Nanomaterials, University of Colorado Boulder, CC BY-NC-ND

Untuk membantu mengatasi masalah ini, kami mengembangkan tinta tato tak terlihat yang berubah menjadi biru hanya dalam sinar UV, memberi tahu Anda saat kulit Anda membutuhkan perlindungan. Tinta tato mengandung pewarna yang diaktifkan UV di dalam kapsul nano plastik dengan diameter kurang dari satu mikron - atau seperseribu milimeter - kira-kira berukuran sama dengan pigmen tato biasa.

Nanocapsule diperlukan untuk membuat partikel tato yang berubah warna menjadi cukup besar. Jika pigmen tato terlalu kecil, sistem kekebalan dengan cepat membersihkannya dari kulit dan tato menghilang. Mereka ditanamkan menggunakan mesin tato dengan cara yang sama seperti tato biasa, tetapi mereka bertahan hanya beberapa bulan sebelum mereka mulai menurun dari paparan sinar UV dan proses alami lainnya dan memudar, membutuhkan tato “penguat”.

Saya menjabat sebagai subjek uji manusia pertama untuk tato ini. Saya menciptakan "bintik matahari" di lengan saya - bintik tak terlihat yang berubah menjadi biru di bawah paparan sinar UV dan mengingatkan saya kapan harus memakai tabir surya. Laboratorium saya juga mengerjakan tato pelindung UV yang tidak terlihat yang akan menyerap sinar UV yang menembus kulit, seperti tabir surya yang tahan lama tepat di bawah permukaan. Kami juga mengerjakan tato "termometer" menggunakan tinta yang sensitif terhadap suhu. Pada akhirnya, kami yakin tinta tato dapat digunakan untuk mencegah dan mendiagnosis penyakit.

{disematkan Y=4CGFPbFqdJ4}
Dalam TEDx talk ini, penulis mendemonstrasikan tato pendeteksi UV.

Tato sementara berteknologi tinggi

Tato transfer sementara juga mengalami revolusi teknologi tinggi. Tato elektronik yang bisa dipakai yang dapat merasakan sinyal elektrofisiologis seperti detak jantung dan aktivitas otak atau memantau hidrasi dan kadar glukosa dari keringat sedang dalam pengembangan. Mereka bahkan bisa digunakan untuk mengendalikan perangkat seluler, misalnya mengacak daftar putar musik dengan sentuhan tato, atau untuk seni tubuh bercahaya yang mencerahkan kulit.

Keuntungan dari tato yang dapat dikenakan ini adalah mereka dapat menggunakan perangkat elektronik bertenaga baterai. Kerugiannya adalah bahwa mereka jauh lebih tidak permanen dan nyaman dibandingkan tato tradisional. Demikian pula, perangkat elektronik yang berada di bawah kulit sedang dikembangkan ilmuwan, desainer dan biohacker sama, tetapi mereka membutuhkan prosedur bedah invasif untuk implantasi.

Tato yang disuntikkan ke kulit menawarkan yang terbaik dari kedua dunia: invasif minimal, namun permanen dan nyaman. Baru metode tato tanpa jarum bahwa tetesan tinta mikroskopis yang ditembakkan ke kulit sekarang sedang dalam pengembangan. Setelah sempurna, mereka akan membuat tato lebih cepat dan tidak terlalu menyakitkan.

Siap digunakan sehari-hari?

Tato yang berubah warna dalam perkembangan juga akan membuka pintu ke jenis seni tubuh dinamis baru. Sekarang warna tato dapat diubah oleh sinyal elektromagnetik, Anda akan segera dapat "memprogram" desain tato Anda, atau mengaktifkan dan menonaktifkannya. Anda bisa dengan bangga menampilkan tato leher Anda di reli sepeda motor dan tetap memiliki kulit yang bersih di ruang sidang.

Saat para peneliti mengembangkan tato dinamis, mereka perlu mempelajari keamanan tinta berteknologi tinggi. Karena itu, sedikit yang diketahui tentang keamanan lebih dari 100 pigmen berbeda yang digunakan dalam tinta tato biasa. Itu Administrasi Makanan dan Obat-Obatan AS belum menjalankan otoritas pengaturan atas pigmen tato, mengutip prioritas kesehatan masyarakat lainnya yang bersaing dan kurangnya bukti masalah keamanan dengan pigmen. Jadi pabrikan AS dapat memasukkan apa pun yang mereka inginkan ke dalam tinta tato dan menjualnya tanpa persetujuan FDA.

Sejauh ini ada tidak ada bukti bahwa tato menyebabkan kanker, dan satu studi bahkan menemukan bahwa tato hitam melindungi dari kanker kulit yang disebabkan oleh UV. Meski begitu, masih banyak tinta tato mengandung atau menguraikan menjadi zat yang diketahui berbahaya, dan komplikasi kesehatan termasuk infeksi, alergi dan granuloma ditemukan di sekitar 2% tato. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk memahami efek jangka panjang dari nano- dan mikroimplan pada kulit secara umum.

Gelombang tato berteknologi tinggi perlahan-lahan naik, dan mungkin akan terus meningkat di masa mendatang. Saat tiba, Anda bisa memutuskan untuk berselancar atau menonton dari pantai. Jika Anda naik ke kapal, Anda akan dapat memeriksa suhu tubuh atau paparan sinar UV hanya dengan melihat sekilas ke salah satu tato Anda.

tentang Penulis

Carson J Bruns, Asisten Profesor, University of Colorado Boulder

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.