Human Development, MANEJEMEN&SAFETY

Bagaimana Melancarkan Pernapasan dan Menghindari Sesak Napas?

ShareBagaimana melancarkan pernapasan dan menghindari sesak napas—merupakan ciri terpapar Corona atau Covid-19—merupakan tantangan bagi para ahli yang menemukan membrane berupa lapisan busa...

Written by Boromeus Sihombing · 1 min read >
Bagaimana Melancarkan Pernapasan

Bagaimana melancarkan pernapasan dan menghindari sesak napas—merupakan ciri terpapar Corona atau Covid-19—merupakan tantangan bagi para ahli yang menemukan membrane berupa lapisan busa tipis untuk memperlancar masuk-keluarnya oksigen dari dan ke dalam tubuh.    

Bagaimana Melancarkan Pernapasan
Morfologi membran dengan lapisan busa yang sangat tipis, namun transport materialnya sangat tinggi. Rongga terbuka memungkinkan transportasi konvektif sampai ke lapisan batas. Pengangkutan material meningkat dengan mengorbankan stabilitas mekanis (sekitar 10 bar). Bagaimana melancarkan pernapasan dan menghindari sesak napas?           (Foto/©: Fraunhofer IAP)

Pasien paru atau orang penderita gangguan pernapasan—termasuk yang disebabkan paparan virus Corona atau Covid-19 harus segera dibantu. Salah satu caranya dengan menggunakan peralatan medis.

Bagaimana melancarkan pernapasan ?

Kalangan profesional medis menyebut prosedur yang harus dilakukan itu  adalah oksigenasi membran ekstrakorporeal (ECMO), dan merupapakan alternatif untuk respirasi mesin tradisional. 

Selanjutnya, tim medis mengambil darah dari tubuh pasien dengan menggunakan alat  tabung khusus. Sampel darah itu ditambahkan dengan oksigen dan karbon dioksida harus dihilangkan ke luar tubuh pasien.

Bagaimana caranya? Tim medis menggunakan oxygenator membran, kemudian memasukkan kembali darah ke dalam aliran darah melalui tabung yang kedua. Maka pernapasan pasien pun lebih lancar. 

Tidak seperti membran simetris, yang secara intrinsik homogen, membran asimetris dibedakan oleh porositasnya yang heterogen dan tidak seragam. 

Menuju lapisan pemisahan, struktur dicirikan oleh rongga kecil yang di bawahnya terdapat rongga besar dan terbuka di bagian bawah. 

Gas dengan cepat diangkut dengan konveksi ke berdekatan dengan lapisan pemisahan melalui rongga besar yang terbuka tadi. Selanjutnya gas mengalir pada jarak pendek dengan difusi ke lapisan pemisahan melalui gelembung kecil. 

Setelah itu, gas melintas ke media lain melalui lapisan ultrathin. “Membran kami memiliki struktur yang disesuaikan dengan bahan membran yang diinginkan. Membran buatan kami memiliki permeabilitas gas yang sangat tinggi dan stabilitas mekanik yang tinggi,” jelas Insinyur Murat Tutuş peneliti andalan Fraunhofer IAP.  

“Di atas semua itu, bahan membran baik lembam dan lunak—seharusnya untuk bahan yang bersentuhan dengan darah,” Murat Tutuş menambahkan. 

Struktur ini awalnya diimplementasikan dalam membran datar dengan menggunakan metode presipitasi standar untuk memfasilitasi peningkatan yang mudah dan hemat biaya. 

Untuk mendapatkan morfologi selanjutnya tim peneliti menggunakan polimer konvensional dan tidak konvensional dan menyesuaikan parameter proses. 

“Transportasi oksigen empat kali lipat dalam kondisi yang ditentukan. Pada saat yang sama, membran yang diproduksi memiliki stabilitas tekanan setidaknya 7 bar, tetapi umumnya lebih tinggi dari 10 bar TMP (tekanan transmembran),” ujar Ir. Murat Tutuş.

Langkah selanjutnya, para peneliti mengubah proses oksigenasi darah dari ekstrakorporeal menjadi proses intracorporeal. 

Ini berarti mengecilkan membran yang terbuat dari serat berlubang sedemikian rupa sehingga dapat ditempatkan di aorta, yang memiliki diameter sekitar satu sentimeter. 

“Tantangannya adalah menciptakan morfologi membran yang dapat memastikan transportasi oksigen sangat tinggi pada permukaan kecil,” kata Murat Tutuş. 

Karena ini tidak dapat dicapai dengan membran datar, tim peneliti mengadaptasi struktur tersebut ke membran serat berlubang. 

Untuk tujuan ini, tim secara khusus mengembangkan mesin pemintalan serat berlubang di institut yang bekerja sama dengan Dr. André Lehmann sejak awal tahun 2020.

Karena morfologi membran dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik, lapisan pemisahan juga cocok untuk aplikasi medis lainnya, seperti dialisis atau menentukan kadar gula darah. 

Bagaimana penggunaannya nanti dalam proses industri yang mengarah ke komersial? 

Misalnya  membran serat berlubang dapat disesuaikan untuk pemurnian air atau sebagai filter udara—ini menjadi tantangan bagi para peneliti untuk selanjutnya mengembangkan temuan mereka.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *