O termo Organ‑on‑a‑Chip (OoC) diz respeito a processos de microfabrico utilizados para criar modelos miniaturizados de órgãos, tais como o coração, os pulmões ou o intestino. As células são dispostas e cultivadas sobre suportes pré-fabricados de polímero ou plástico, de modo a formarem tecidos semelhantes aos dos órgãos reais.
Canais microfluídicos finos abastecem estas células com nutrientes, oxigénio ou ar e geram fluxos e gradientes de concentração, tal como no corpo humano. Desta forma, também é possível simular influências mecânicas e interações entre diferentes tipos de células. O resultado são modelos que fornecem dados realistas e fiáveis para a investigação de doenças e testes de princípios ativos.
A investigação médica procura continuamente novos fármacos na luta contra as doenças. O seu desenvolvimento é demorado e dispendioso: um candidato a princípio ativo passa primeiro por vários estudos pré-clínicos em culturas de células (in vitro) ou em animais (in vivo).
Na fase final da aprovação, seguem-se os ensaios clínicos em seres humanos. Em média, são testados cinco candidatos por medicamento, dos quais quatro acabam por falhar no final (as chamadas Late Fails). O motivo: muitas vezes, os resultados dos ensaios pré-clínicos não são facilmente transponíveis para o organismo humano.
É possível obter-se resultados muito melhores com os Organs-on-a-Chip provenientes da bioimpressão. Nestes pequenos fragmentos de tecido humano num chip microfluídico, a eficácia e os efeitos secundários podem ser testados com maior precisão nos ensaios pré-clínicos. Assim, os candidatos inadequados são descartados numa fase significativamente mais precoce. Isto poupa tempo e dinheiro, permitindo que novos medicamentos sejam desenvolvidos de forma mais rápida e económica.
Prof. Dr. Eng. Andreas Blaeser, TU Darmstadt
A Festo demonstra agora, em conjunto com especialistas da TU Darmstadt, como o processo de processamento da bioimpressão pode ser automatizado, incluindo uma solução para o transporte sem contacto dos chips microfluídicos, equipados com a tecnologia Bonded Manifold. As placas de distribuição de plástico multicamada, com os seus microcanais de estrutura fina, permitem a dosagem e o manuseamento exato de líquidos.
Com a tecnologia de supercondutores exclusiva da Festo, é possível transportar objetos sem qualquer contacto. Desta forma, o sistema cinemático permanece fora da sala limpa e não arrasta partículas. As superfícies mantidas limpas são fáceis de higienizar. Esta tecnologia inovadora pode ser combinada com soluções de automação para a área de Life Science, criando um conceito global de processo seguro que cumpre os mais elevados requisitos de limpeza e higiene.
Sebastian Schrof, Corporate Bionic Projects
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Organ-on-a-Chip para o desenvolvimento de medicamentos (PDF)