Tecnologias microfluídicas inovadoras estão revolucionando os diagnósticos!

Tecnologias microfluídicas inovadoras estão revolucionando os diagnósticos!

Em 16 de maio de 2025, um experimento inovador para a detecção interferométrica de movimentos atômicos em cristais foi realizado na Universidade Técnica de Dortmund. Os pesquisadores Marek Karzel e Dr. Alexey Scherbakov, do Departamento de Física, introduziram um pulso de laser de 100 femtossegundos que aqueceu um filme de metal em uma placa cristalina. O aumento de temperatura do filme foi de apenas 0,1 graus. Apesar deste aumento mínimo, a expansão térmica do filme gerou uma onda acústica que foi detectada com sucesso no lado oposto da placa ao atingir a superrede. O experimento faz parte de uma pesquisa abrangente que abre novas possibilidades no estudo de materiais e na metrologia quântica. Também foi publicado na renomada revista “Nature Materials”.

Dr. Anton Samusev aproveitou a oportunidade para explicar que o experimento difere significativamente do projeto LIGO. Embora o LIGO registre eventos individuais, neste caso são necessárias inúmeras medições. As condições experimentais em laboratório permitem realizar repetições milhões de vezes por segundo. Estes avanços significativos poderão revolucionar o conhecimento na ciência dos materiais e muito mais, permitindo uma compreensão mais profunda dos movimentos atómicos que antes eram indescritíveis.

Microfluídica e suas aplicações

À medida que a investigação em física avança, a microfluídica, um campo emergente dentro da microengenharia, também experimenta um desenvolvimento notável. A miniaturização em microtecnologia abriu novas possibilidades através de abordagens inovadoras em microeletrônica e microfluídica. A microfluídica permite que análises químicas completas sejam realizadas por meio de sistemas de chips integrados conhecidos como lab-on-a-chip (LOC) ou sistemas de análise micrototal (µTAS). Essas tecnologias transportam produtos químicos em estruturas de canais definidas, semelhante à forma como os circuitos eletrônicos transportam elétrons.

Os principais campos de aplicação da tecnologia LOC são diversos e vão desde dispositivos laboratoriais miniaturizados, como cromatografia gasosa e eletroforese, até sistemas de teste no local de atendimento para diagnósticos médicos. Estes incluem medidores de glicose no sangue, testes de gravidez, testes de coagulação sanguínea e testes para marcadores cardiovasculares. As vantagens dessas soluções microfluídicas residem na análise acelerada, no diagnóstico no local e na determinação multiparâmetro.

Desafios tecnológicos e perspectivas futuras

O projeto e a fabricação de chips microfluídicos geralmente são feitos de plástico para minimizar os custos de fabricação. Materiais típicos como o policarbonato (PC) são importantes para garantir um bom fluxo de fluido. Os processos de fabricação no ISAT incluem diversas técnicas como prensagem, moldagem por injeção, fotolitografia e fresagem. O projeto das estruturas do canal tem grande influência no comportamento do fluxo, que pode ser simulado utilizando ferramentas de software. Isso permite a produção de chips otimizados especificamente para questões analíticas específicas.

Apesar dos desenvolvimentos promissores, a microfluídica enfrenta atualmente desafios técnicos e problemas de incentivo que inibem a plena exploração do seu potencial. Recomenda-se uma melhoria na acessibilidade, facilidade de utilização e capacidade de fabrico das tecnologias. É necessária uma mudança de perspectiva no campo da microfluídica para superar os desafios existentes e avançar ainda mais no campo das aplicações médicas e científicas. Abordagens orientadas para o futuro poderiam aumentar significativamente o potencial das tecnologias, particularmente em hematologia e biologia vascular, onde a microfluídica pode imitar as condições de fluxo fisiológico nos vasos sanguíneos e capilares.

Em resumo, tanto os avanços na detecção do movimento atômico em cristais quanto os desenvolvimentos na microfluídica inspiram-se mutuamente e levam a uma melhor compreensão de sistemas altamente complexos. As abordagens inovadoras desempenharão um papel central tanto na investigação básica como no diagnóstico clínico.