{"id":2472,"date":"2021-04-23T14:11:18","date_gmt":"2021-04-23T17:11:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/covid-19\/?p=2472"},"modified":"2021-04-27T15:21:04","modified_gmt":"2021-04-27T18:21:04","slug":"microfluidica-digital-e-as-gotas-movidas-por-programacao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/covid-19\/microfluidica-digital-e-as-gotas-movidas-por-programacao\/","title":{"rendered":"Microflu\u00eddica Digital e as gotas movidas por programa\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Microfluidica Digital \u00e9 um dos ramos mais recentes para manipula\u00e7\u00e3o de l\u00edquidos que permitem o controle de gotas em superf\u00edcies planas atrav\u00e9s da condutividade do material que recobre as paredes do dispositivo possibilitando opera\u00e7\u00f5es como mistura, separa\u00e7\u00e3o, aquecimento e resfriamento.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Existem basicamente dois tipos de dispositivos na microflu\u00eddica digital: os dispositivos abertos (uma camada) e os fechados (duas camadas), sendo esse segundo grupo o mais utilizado por restringir o contato do l\u00edquido com o ar ou outros contaminantes.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Na figura abaixo vemos exemplos dos dois tipos de dispositivo.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2021\/04\/Captura-de-tela-2021-04-18-180654.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-1610\"\/><figcaption><strong>Dispositivos Microfluidicos Digitais<\/strong>. Na esquerda um dispositivo de modelo aberto e na direita um dispositivo de modelo fechado. Imagem:&nbsp;<em>Wheeler lab, Universidade de Toronto<\/em><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Como funciona a Microflu\u00eddica Digital<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O princ\u00edpio fundamental da microflu\u00eddica digital est\u00e1 no estudo da superf\u00edcie de contato. Quanto mais hidrof\u00f3bica a superf\u00edcie, menor \u00e9 a permeabilidade do flu\u00eddo.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Essa hidrofobicidade, caracter\u00edstica dos dispositivos, cria um campo el\u00e9trico em um processo chamado&nbsp;<em>electrowetting on dielectric<\/em>&nbsp;(EWOD).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A aplica\u00e7\u00e3o desse campo el\u00e9trico cria uma camada hidrof\u00edlica polarizada na superf\u00edcie do l\u00edquido que achata as gotas. A localiza\u00e7\u00e3o dessa polariza\u00e7\u00e3o \u00e9 controlada para produzir um gradiente de tens\u00e3o que controle a movimenta\u00e7\u00e3o das gotas na superf\u00edcie da plataforma microflu\u00eddica.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Os materiais utilizados para base na cria\u00e7\u00e3o desses dispositivos precisam ser necessariamente materiais diel\u00e9tricos, como o vidro, que \u00e9 cercado por eletrodos que acumulam carga e gradientes de campo el\u00e9trico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A parte superior do dispositivo \u00e9 tipicamente uma camada hidrof\u00f3bica para criar uma baixa energia superficial no ponto de contato entre as microgotas.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Aplica\u00e7\u00f5es recentes da Microflu\u00eddica Digital<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Entre as principais aplica\u00e7\u00f5es da microflu\u00eddica digital est\u00e1 na conex\u00e3o da \u00e1rea com a qu\u00edmica e a biologia para detec\u00e7\u00e3o de componentes em fluidos como sangue, saliva ou urina.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um dos processos que \u00e9 poss\u00edvel ser realizado nesse tipo de dispositivo \u00e9 o PCR, devido a boa capacidade desse tipo de dispositivo de realizar manipula\u00e7\u00f5es e leituras de \u00e1cidos nucleicos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um estudo recente publicado por Jain e Muralidhar (2020) no per\u00edodico&nbsp;<em>Transactions of the Indian National Academy of Enginnering<\/em>&nbsp;mostra o desenvolvimento de um sistema microflu\u00eddico capaz de realizar o exame PCR aliado ao processo EWOD (<em>Electrowetting-on-dielectric<\/em>).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Nesse processo, o dispositivo recebe a amostra infectada e um reagente para extra\u00e7\u00e3o de RNA. A amostra e o reagente passam por uma zona de mistura e por um tratamento t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Com o RNA extra\u00eddo, o fluido se movimenta para outra c\u00e2mara onde se mistura com outros reagentes para convers\u00e3o do RNA em cDNA em uma nova regi\u00e3o de tratamento t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por fim, o fluido \u00e9 transportado para uma terceira regi\u00e3o para se misturar novamente com reagentes que amplificariam o DNA da amostra, passa por mais um tratamento t\u00e9rmico (regi\u00e3o do PCR) e passa por um detector \u00f3tico para gerar a resposta.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Outro avan\u00e7o recente na \u00e1rea \u00e9 o dispositivo FINDER 1.5 da&nbsp;<a href=\"https:\/\/baebies.com\/products\/sars-cov-2-rt-pcr-test\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Baebies<\/a>. O FINDER 1.5 \u00e9 uma plataforma de diagn\u00f3stico baseada na tecnologia de Microflu\u00eddica Digital \u2013 realizando testes com baixo volume de amostra com um tempo de resposta r\u00e1pido.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter\"><a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2021\/04\/FINDER-with-cartridge1.5.jpg\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/wp-content\/uploads\/sites\/107\/2021\/04\/FINDER-with-cartridge1.5-300x266.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1611\"\/><\/a><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Esta tecnologia opera com baixo volume de gotas, permitindo r\u00e1pido aquecimento e resfriamento. Aquecedores e sensores est\u00e3o localizados diretamente no cartucho descart\u00e1vel. A opera\u00e7\u00e3o de teste \u00e9 totalmente controlada por software.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Abaixo um v\u00eddeo exemplificando melhor como funciona a tecnologia.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe title=\"Baebies FINDER 1.5 | FINDER SARS-CoV-2 Test | RT-PCR within 17 Minutes\" width=\"750\" height=\"422\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/vY8EUMpdTGo?start=82&#038;feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Perspectivas<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A microflu\u00eddica digital pode ter um forte impacto nos futuros dispositivos&nbsp;<em>point-of-care<\/em>&nbsp;e em outros monitoramentos de processos em tempo real.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Em tempos de pandemia, esse tipo de dispositivo pode acelerar diagn\u00f3sticos e condi\u00e7\u00f5es inflamat\u00f3rias de pacientes, auxiliando em tratamentos e na escolha do procedimento a ser tomado por m\u00e9dicos e enfermeiros.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dispositivos como os criados por Jain e Muralidhar, podem significar o futuro dos dispositivos biom\u00e9dicos.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Refer\u00eancias<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Jain, V.; Muralidhar, K. Electrowetting-on-Dielectric System for COVID-19 Testing. Transactions of the Indian National Academy of Enginnering, 2020.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Coelho, B., Veigas, B., Fortunato, E., Martins, R., \u00c1guas, H., Igreja, R., &amp; Baptista, P. V. Digital Microfluidics for Nucleic Acid Amplification.&nbsp;Sensors, 2017<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Jebrail, M.; Wheeler, A. Let\u2019s get Digital: digitizing Chemical biology with microfluidic. Current Opinions in Chemical Biology, 2010.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator\"\/>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Texto escrito em parceria com Johmar Souza,&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.instagram.com\/johmarsouza\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">@johmarsouza<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Conhe\u00e7a e curta a nossa p\u00e1gina no&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/meqblog\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Facebook<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">J\u00e1 segue a gente no&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.instagram.com\/meqblog\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Instagram<\/a>?<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Siga-nos no&nbsp;<a href=\"https:\/\/twitter.com\/meqblog\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Twitter<\/a>,&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.facebook.com\/meqblog\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Facebook&nbsp;<\/a>ou&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.instagram.com\/meqblog\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Instagram<\/a><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ou nos envie um e-mail para:&nbsp;<a href=\"mailto:harrison.santana@gmail.com\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">harrison.santana@gmail.com<\/a>&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Este texto foi escrito originalmente no Blog&nbsp;<a href=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/2021\/04\/21\/microfluidica-digital-e-as-gotas-movidas-por-programacao\/\">Microflu\u00eddica &amp; Engenharia Qu\u00edmica<\/a><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/covid-19\/wp-content\/uploads\/sites\/251\/elementor\/thumbs\/logo_-onj4s5m6vf0hml07f9yn7c6a77kn5fk3fpbt3dhc00.png\" alt=\"logo_\" title=\"logo_\"\/><\/figure>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Os argumentos expressos nos posts deste especial s\u00e3o dos pesquisadores. Assim, os autores produzem os textos a partir de seus campos de pesquisa cient\u00edfica e atua\u00e7\u00e3o profissional. Al\u00e9m disso, os textos s\u00e3o revisados por pares da mesma \u00e1rea t\u00e9cnica-cient\u00edfica da Unicamp. Dessa forma, n\u00e3o, necessariamente, representam a vis\u00e3o da Unicamp. Essas opini\u00f5es n\u00e3o substituem conselhos m\u00e9dicos.<\/h4>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Microfluidica Digital \u00e9 um dos ramos mais recentes para manipula\u00e7\u00e3o de l\u00edquidos que permitem o controle de gotas em superf\u00edcies planas atrav\u00e9s da condutividade do material que recobre as paredes do dispositivo possibilitando opera\u00e7\u00f5es como mistura, separa\u00e7\u00e3o, aquecimento e resfriamento. 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Tamb\u00e9m foi palestrante convidado de diversas confer\u00eancias nos temas de Biotecnologia, Energia, Microflu\u00eddica entre outros. \u2022 Foi editor dos livros \\\"Process Analysis, Design, and Intensification in Microfluidics and Chemical Engineering\\\" e \\\"A Closer Look at Biodiesel Production\\\". \u2022 Atualmente atua como editor convidado dos peri\u00f3dicos \u201cJoVE Journal\u201d e \u201cFrontiers in Chemical Engineering\u201d. \u2022 Participou at\u00e9 o momento de 18 projetos de pesquisa, como coordenador e integrante gerando como resultados 33 artigos cient\u00edficos em importantes peri\u00f3dicos internacionais, 6 patentes depositadas e 7 programas de computador com registro no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). \u2022 \u00c9 criador do blog Microflu\u00eddica &amp; Engenharia Qu\u00edmica, onde apresenta conte\u00fados dessas duas \u00e1reas e como elas influenciam a nossa sociedade. 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