Microfluídica: a chave para a tecnologia médica da próxima geração
Tanto no conceito da terapia com células CAR-T como para aplicações de Organs-on-a-Chip, são utilizados Diffusion Bonded Manifolds (placas distribuidoras de plástico multicamada que permitem controlar, dosear, misturar e monitorizar fluidos através de sensores). Comparativamente às placas de canais convencionais, que assumem sobretudo funções de distribuição passiva, os nossos manifolds integram funções ativas num espaço de instalação extremamente reduzido: canais de mistura otimizados, tecnologia de válvulas com isolamento de meios e volume morto minimizado, bem como sensores integrados para temperatura, caudal, pressão, cor, valor de pH, etc.
A inovação técnica reside na combinação de microcanais multicamada de estrutura fina com elementos integrados de válvula e dosagem, além de pontos de medição sensoriais diretamente incorporados. A estrutura do processo permite que estas funcionalidades sejam fabricadas em série economicamente. Desta forma, criam-se sistemas mais compactos, fiáveis e mais fáceis de validar para aplicações em biotecnologia, tecnologia médica e semicondutores.
Por estes motivos, os Diffusion Bonded Manifolds foram nomeados para o Hermes Awards 2026. Este galardão conta-se entre os prémios industriais mais prestigiados do mundo e é atribuído anualmente a inovações de excelência na Hannover Messe.
Das forças capilares ao Pressure-over-Liquid
Tal como na natureza, as forças capilares por si só não são suficientes para transportar líquido até à extremidade da folha, visto que este sobe apenas ligeiramente acima do nível. Enquanto a natureza gera uma pressão negativa através da evaporação, nós disponibilizamos essa pressão na unidade de exposição por meio de vácuo regulado com precisão. Este vácuo aspira o líquido pelo Bonded Manifold. Com a ajuda do sistema Pressure-over-Liquid, o sistema é posteriormente esvaziado, criando-se assim um ciclo.
Dosagem de alta precisão
Os líquidos são bombeados através de um Diffusion Bonded Manifold fabricado pela Festo, seguindo um padrão predefinido, mediante a interação de precisão sincronizada entre duas válvulas resistentes aos fluidos. Isto demonstra como os fluidos podem ser doseados com precisão.
Manuseamento de líquidos no ambiente laboratorial
96 amostras são depositadas de forma rápida e precisa numa placa de microtitulação através de um cabeçote de dosagem de oito canais. Em seguida, uma destas amostras é dividida em várias amostras pequenas através da microfluídica. O processo é verificado com um microscópio. Posteriormente, todo o sistema é esvaziado.
Integração de sensores
Aqui, a Festo demonstra como as estruturas de canais do manifold são utilizadas para a mistura e análise de líquidos. Com os sensores de caudal e pressão integrados, é possível obter uma operação estável. A mistura de líquidos provoca uma mudança de cor detetada por sensores óticos. As bolhas de ar injetadas propositadamente no sistema são detetadas e removidas automaticamente.
Integração de válvulas pneumáticas
As válvulas de membrana pneumáticas integradas no manifold controlam dois fluidos diferentes que, através de Pressure-over-Liquid, fluem para as letras individuais do logótipo da Festo. Neste processo, as válvulas de membrana são acionadas por um terminal de válvulas externo, ligado através de uma interface de ar comprimido.
Diffusion Bonded Manifolds: soluções fluídicas de precisão para as mais elevadas exigências
Os Diffusion Bonded Manifolds combinam estruturas de canais precisas, um bloco de conexão isento de contaminação entre as camadas e uma construção compacta. Isto é possível graças à tecnologia HADB (High Accuracy Diffusion Bonding), que permite fabricar placas com canais em acrílico e Ultem (polieterimida) com a máxima precisão. Em conjunto com as válvulas com isolamento de meio das séries VYKA, VYKB e VYKC, a Festo pode oferecer soluções microfluídicas de um único fornecedor.
Festo: o seu parceiro de automação para as Life Sciences
Com soluções de automação flexíveis, a Festo apoia a transição de terapias inovadoras para a prática clínica e disponibiliza biotecnologia de ponta onde ela é mais necessária. Dispomos de um vasto portfólio de produtos, mas também desenvolvemos soluções personalizadas para laboratórios, aplicações de diagnóstico e de bioprocessos: desde a dosagem precisa de líquidos e gases até sistemas modulares escaláveis. Com o nosso portfólio de produtos em sistemas pneumáticos, elétricos, software e IA, concretizamos, em conjunto com o cliente, a solução de Seamless Automation perfeita.