Microfluídica lidera a revolução silenciosa da nanotecnologia

O mundo microscópico é, por definição, aquele que desperta curiosidade porque ele está debaixo do nosso nariz e fora do alcance dos olhos. Porém, alguns de seus efeitos podem ser prosaicos e, mesmo assim, mesmerizantes, como a tinta fluindo pelas tramas de uma folha de papel. Isso acontece graças à microfluídica.

Segundo o físico Albert Folch, professor de Bioengenharia na Universidade de Washington, “sem o conhecimento de muitas pessoas, ela está em toda parte e é crítica para muitas das coisas que fazem o mundo moderno girar”.

Folch é fascinado pelos sistemas microfluídicos; em um artigo para o site The Conversation, ele dá vazão à sua paixão – segundo o físico, a microfluídica está revolucionando campos diversos, como a Medicina e a Eletrônica, usando um sistema empregado pela natureza há milhões de anos: os capilares que levam sangue através do corpo dos animais ou os nutrientes por toda a extensão das plantas.

“Em pequenas escalas, os fluidos se comportam de maneiras não intuitivas. Não imagine o fluxo turbulento e caótico saindo de uma mangueira de jardim. Nos volumes restritos de um microcanal, os fluxos são assustadoramente estáveis, descendo organizada e paralelamente –  são os chamados fluxos laminares. Eles são uma das grandes maravilhas dos sistemas microfluídicos: fluidos e partículas seguem caminhos matematicamente previsíveis – uma necessidade para a engenharia de precisão e o design de dispositivos médicos”, disse ele.

Fio de cabelo

Segundo Folch, “sistemas microfluídicos são quaisquer dispositivos que processam quantidades minúsculas de líquidos. Os fluidos viajam por meio de canais mais finos do que um fio de cabelo, feitos de materiais como vidro, polímeros, papel ou géis — válvulas minúsculas ligam e desligam o fluxo”.

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Se o mundo da micro e da nanotecnologia é uma realidade a cada lançamento de celulares, satélites e missões humanas ao espaço, "à medida que os componentes ficam menores, os dispositivos podem contar com as propriedades estranhas de líquidos em escalas minúsculas e operar com mais rapidez e eficiência. Eles são mais baratos de fabricar e, por isso, a revolução da microfluídica está silenciosamente pegando carona em sua contraparte eletrônica”, disse Folch.

Suas aplicações vão muito além dos laboratórios. Se a NASA já começou a planejar seus rovers marcianos considerando usar analisadores microfluídicos, na Terra usamos impressoras (aspergindo tinta ou polímero fundido), testes de gravidez, canetas esferográficas, nebulizadores e medidores de glicose no sangue graças aos princípios microfluídicos.

“Na pesquisa científica, a microfluídica pode direcionar drogas, nutrientes ou qualquer fluido para partes muito específicas dos organismos para simular com mais precisão os processos biológicos”, explicou Folch.

Chips de órgãos

Entre os avanços mais surpreendentes estão um aparelho que “cria armadilhas microfluídicas que capturam fisicamente células tumorais raras do sangue”, e os chamados “órgãos em chip”, que simulam o funcionamento de diferentes partes do corpo (como pulmões e fígado) em microescalas.

"Pesquisadores desenvolveram a OncoFluidics, uma plataforma para testar medicamentos contra o câncer com mais eficiência que permitirá aos cientistas testar novos tratamentos de uma forma que não envolva danos, sofrimento e questões éticas associadas aos testes em animais ou humanos", afirmou Folch.

Amostras de tumores são tratadas com drogas em um dispositivo microfluídico.Fonte:  Nature/L. F. Horowitz et al/Reprodução 

Nesse sistema, "são usados microfluídicos para prender pequenas amostras do tumor em vários poços – um por medicamento. Isso vai permitir prevermos com mais precisão como um medicamento funcionará para um tumor específico”, explicou o físico.

Folch acredita que esse tipo de dispositivo microfluídico se tornará um equipamento nos consultórios de oncologistas: “imagine ir à consulta, fazer uma biópsia e, em menos de 1 semana, o médico descobrir qual coquetel de drogas funciona melhor para eliminar o tumor? Isso ainda está no futuro, mas o que sabemos é que o futuro será microfluídico”.