Gravidade

4 de agosto de 2023 Conn Hastings Diagnóstico, Medicina

Pesquisadores da Duke University desenvolveram um dispositivo microfluídico movido por gravidade que se destina ao uso como tecnologia de diagnóstico em áreas com poucos recursos. A microfluídica tem um enorme potencial para diagnósticos no local de atendimento, mas a inclusão de pequenas bombas e outros componentes eletrônicos sofisticados aumenta dramaticamente a complexidade e o custo de tais dispositivos. Num esforço para desenvolver uma alternativa de baixo custo, estes investigadores recorreram à gravidade como uma forma de transportar gotas em torno dos minúsculos canais dentro de um dispositivo, utilizando manchas de reagentes secos para influenciar o ensaio, e diferentes áreas que são cobertas com superfície especializada. revestimentos para influenciar o caminho das gotas e sua velocidade. Os investigadores esperam que a tecnologia possa desbloquear diagnósticos no local de atendimento para aqueles que vivem nas áreas mais remotas e com poucos recursos.

A microfluídica é uma virada de jogo, permitindo que ensaios de diagnóstico biomédicos complexos, que anteriormente exigiriam equipamentos de laboratório caros e volumosos, ocorressem em um pequeno chip. Algumas das pessoas que mais beneficiarão desta revolução na miniaturização vivem em áreas com poucos recursos, sem acesso fácil a hospitais e clínicas. Contudo, a menos que tais tecnologias sejam também de baixo custo, poderão ainda estar fora do alcance de muitas dessas pessoas.

Com isto em mente, estes investigadores criaram um sistema microfluídico de baixo custo que depende da gravidade em vez de bombas, e que os investigadores afirmam que poderia ser criado de forma muito simples, mesmo esculpindo canais num bloco de madeira. “A elegância desta abordagem está na sua simplicidade – você pode usar quaisquer ferramentas que tiver para fazê-la funcionar”, disse Hamed Vahabi, um dos desenvolvedores da nova tecnologia. “Teoricamente, você poderia simplesmente usar um serrote e cortar os canais necessários para o teste em um pedaço de madeira.”

Essas tecnologias envolvem o transporte de gotículas em torno de pequenos canais, incluindo amostras biológicas e reagentes que tornam o ensaio possível. Alguns usam a ação capilar para mover as gotículas, mas isso raramente é suficiente para fazer o ensaio funcionar, exigindo pequenas bombas elétricas como complemento, o que aumenta drasticamente o custo da tecnologia.

“A maioria dos dispositivos microfluídicos precisa de mais do que apenas forças capilares para funcionar”, disse Ashutosh Chilkoti, outro pesquisador envolvido no estudo. “Essa abordagem é muito mais simples e também permite que caminhos de fluidos muito complexos sejam projetados e operados, o que não é fácil nem barato de fazer com a microfluídica.”

Em vez disso, estes investigadores utilizaram revestimentos de superfície especializados para aumentar o “escorregadio” ou “aderência” de canais específicos, aumentando a velocidade e a tendência das gotículas de atravessarem as rotas que tinham concebido. Um equipamento especializado no qual o dispositivo é colocado gira-o em 90 graus para iniciar a corrida de gotículas movida pela gravidade, e um simples LED e detector de luz pode ler os sinais produzidos pelo ensaio.

“Criamos muitos elementos diferentes para controlar o movimento, a interação, o tempo e a sequência de múltiplas gotículas no dispositivo”, disse Vahabi. “Todos esses fenômenos são bem conhecidos na área, mas antes ninguém pensava em usá-los para controlar o movimento de gotículas de forma sistemática.”

Veja abaixo um vídeo demonstrando a tecnologia:

Estudo publicado na revista Device: Um teste de ponto de atendimento fluídico de gotículas acionado pela gravidade

Via: Universidade Duke

Conn Hastings

Conn Hastings recebeu um PhD do Royal College of Surgeons da Irlanda por seu trabalho em distribuição de medicamentos, investigando o potencial de hidrogéis injetáveis ​​para fornecer células, medicamentos e nanopartículas no tratamento de câncer e doenças cardiovasculares. Após obter seu doutorado e completar um ano de pesquisa de pós-doutorado, Conn seguiu carreira na publicação acadêmica, antes de se tornar escritor e editor científico em tempo integral, combinando sua experiência nas ciências biomédicas com sua paixão pela comunicação escrita.