p Por mais de uma década, os cientistas divulgaram o potencial da microfluídica para revolucionar o teste e a análise de substâncias que vão da água ao DNA. Milhares de artigos de periódicos relataram o desenvolvimento de pesquisadores de novos dispositivos microfluídicos para testes de diagnóstico. Miniatura, sistemas de análise independentes, muitas vezes referido como labs-on-a-chip, simplificaram vários ensaios, fornecendo resultados de análises quase em tempo real, como detecção de glicose ou patógenos em produtos sangüíneos. Qualquer campo que dependa da análise e identificação de elementos químicos e biológicos - por exemplo, Medicina, Proteção Ambiental, e agricultura - poderiam se beneficiar com o rápido, avaliações no local habilitadas por um lab-on-a-chip. Ainda, esses dispositivos permanecem principalmente em projetos encontrados em universidades e laboratórios de pesquisa, não em produtos disponíveis comercialmente. p Tradicionalmente, a fabricação de sistemas microfluídicos exigiu engenheiros altamente qualificados, utilizando salas limpas equipadas com sistemas sofisticados, ferramentas caras de fotolitografia. Por causa da experiência e instalações especializadas envolvidas no desenvolvimento de dispositivos microfluídicos, o setor comercial considerou a microfluídica um investimento impraticável em P&D em dispositivos cuja produção não é escalonável para a manufatura industrial. Contudo, pesquisadores do MIT Lincoln Laboratory propuseram uma alternativa que poderia abrir oportunidades para a pesquisa em, e, finalmente, a fabricação de, microfluídica.

p Em um artigo publicado recentemente em Tendências em Biotecnologia , David Walsh, David Kong, e Peter Carr do Grupo de Sistemas e Tecnologias de Bioengenharia do Laboratório MIT Lincoln e Shashi Murthy da Northeastern University apresentam um caso para a fabricação de plataformas microfluídicas em makerspaces, que são normalmente instalações públicas que fornecem ferramentas, como impressoras 3-D e cortadores a laser, para construir uma miríade de dispositivos.

p "Você pode se associar a um makerspace por uma taxa mensal comparável à de uma associação de clube de saúde, "Walsh diz, observando que apenas no campus do MIT existem 28 grandes fabricantes em operação. "Compare essa taxa com o custo de uma assinatura mensal para uma sala limpa, que pode variar de milhares a dezenas de milhares de dólares. "

p Em seu artigo, os autores explicam que as impressoras 3-D, cortadores a laser, e cortadores de plotter (máquinas que usam facas controladas digitalmente para cortar desenhos) podem aproveitar materiais de baixo custo, como plásticos, papel, e laminados. A partir desses materiais, dispositivos microfluídicos funcionais podem ser fabricados em minutos a uma fração do custo dos fabricados litograficamente.

p "Temos uma grande oportunidade de expandir o acesso a novos usuários da tecnologia de microfluídica. De onde estou, na interseção da microfluídica e da biologia sintética, Espero que nosso artigo seja apreendido por biolabs da comunidade que, de outra forma, nunca começariam a trabalhar com microfluídica, "Carr diz.

p Os pesquisadores usaram o makerspace do Lincoln Laboratory, o Laboratório de Inovação de Escritório de Tecnologia, ou TOIL, para imprimir 3-D ou cortar a laser várias variações de dispositivos lab-on-a-chip. Seus dispositivos são voltados para aplicações biomédicas, mas Walsh diz que os dispositivos podem ser personalizados para muitos tipos de ensaios. Apontando para um dispositivo que se assemelha a um disco de CD impresso com um padrão de linhas finas (ou seja, canais para os fluidos), Walsh explica que um fluido, digamos uma amostra biológica, é injetado por meio de uma porta no disco. O disco é então girado em um spinner barato como a "caixa" impressa em 3D de 15 cm de altura em sua mesa, e a força centrífuga "empurra" a proteína através do conjunto de canais do dispositivo que contém reagentes. A reação resultante, talvez uma mudança de cor ou fluorescência, indica a presença e concentração do biomarcador alvo para o qual o experimentador está testando.

p "Este processo leva segundos, "diz Walsh, destacando uma das vantagens que a microfluídica pode trazer para os diagnósticos locais. A velocidade do teste, junto com o pequeno tamanho do dispositivo, despertou o interesse da comunidade médica em usar dispositivos lab-on-a-chip para monitoramento de saúde personalizado, como verificar o colesterol, ou para diagnósticos em hospitais de campo ou clínicas em regiões desfavorecidas que não têm acesso imediato a instalações laboratoriais. Contudo, os altos custos associados à pesquisa e ao desenvolvimento de dispositivos microfluídicos têm impedido a adoção da microfluídica para uma ampla gama de ensaios biomédicos.

p As opções de fabricação do Makerspace oferecem os benefícios não apenas de baixo custo, mas também de ciclos rápidos de teste de desenvolvimento. Em seu artigo, os autores ilustram uma abordagem de prototipagem rápida para a criação de dispositivos microfluídicos:peças de design com software auxiliado por computador, corte as peças com um cortador a laser ou plotter, e montar a unidade laminando as peças. Os sistemas de impressão tridimensional permitem outro método de resposta rápida para a fabricação de sistemas microfluídicos, e as novas técnicas de impressão 3D estão tornando mais possível a fabricação de microfluídicos com alta clareza óptica e vazamento mínimo.

p Outra vantagem de trabalhar no makerspaces é que a comunidade Makerpace possui membros com conhecimentos variados. A fabricação de protótipos em tal espaço nega o custo para os desenvolvedores de contratar pessoal treinado nas especialidades necessárias para a produção de novos dispositivos, por exemplo, Designers de CAD ou técnicos familiarizados com as ferramentas de impressão e corte. "Você não precisa de especialistas em microfluídica para fazer o dispositivo; você só precisa de alguém que possa usar as ferramentas do Makerpace, "diz Walsh.

p Os autores também vislumbram oportunidades para os makerspaces aprimorarem a educação em microfluídica para alunos de todos os níveis. "Estamos entusiasmados com o aspecto da educação, "Diz Walsh." Durante as visitas de estudantes ao Laboratório Lincoln, tivemos crianças que experimentaram sua mão na impressão 3-D no TOIL. Os alunos que obtêm algum treinamento em microfluídica em makerspaces podem desenvolver interesse em realizar pesquisas na área mais tarde em suas carreiras acadêmicas. "

p David Scott, quem gerencia o TOIL, concorda:"Tendo hospedado um grande número de programas de divulgação no TOIL, Tive o prazer de treinar alunos em design, produzir, e montar uma ampla variedade de projetos com ferramentas e equipamentos convencionais do makerpace. Ao criar um ambiente de treinamento de microfluídica em um makerpace, os alunos teriam controle total de seus projetos enquanto desenvolviam interesse em microfluídica por meio do design, experimentação, e testes. " p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.