Criada microfábrica química, do tamanho de um chip

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/11/2008

[Imagem: Dawid Zalewski]

Os Biochips, ou microlaboratórios - verdadeiros laboratórios de análises clínicas do tamanho de um chip de computador - aproximam-se cada vez mais da utilização prática no dia-a-dia.

Mas sua utilidade vai muito além dos exames médicos, podendo viabilizar a criação de verdadeiras microfábricas, capazes de sintetizar compostos químicos de altíssimo valor agregado - uma área conhecida como química fina.

Microfábricas químicas

Agora, o pesquisador holandês Dawid Zalewski deu um passo importante rumo ao uso dos biochips de forma industrial, criando microlaboratórios que funcionam em processo contínuo, como os processos industriais normais. Até agora, os biochips somente funcionavam "em lote", processando pequenas quantidades de químicos de cada vez.

Em 15 minutos, o microlaboratório criado por Zalewski processa 25.000 vezes mais líquido do que os melhores biochips atuais, o que o qualifica como uma verdadeira microfábrica química.

Laboratórios em um chip

Os laboratórios em um chip - também conhecidos pela expressão em inglês lab-on-a-chip - são capazes de separar diversos compostos químicos, inclusive substâncias biológicas - o que cria a categoria dos biochips.

O processo mais utilizado em seu funcionamento é a eletroforese por capilaridade. Nesta tecnologia, a mistura a ser separada é inserida nos microcanais do microlaboratório, aos quais é aplicada uma alta tensão. A tensão faz com que os componentes da mistura movam-se ao longo dos microcanais.

O tamanho, o formato e a carga elétrica das moléculas afetam a velocidade com que elas se movem ao longo dos microcanais. Os componentes que se movem mais rápido chegam primeiro ao fim dos microcanais, onde são coletados.

A operação separa os diversos elementos da mistura original, na medida que eles chegam do outro lado em seqüência. Mas toda a mistura inicial deve chegar ao outro lado antes que o processo possa ser reiniciado com um novo lote de material.

Eletroforese contínua

O que o Dr. Zalewski fez foi desenvolver uma nova forma de eletroforese por capilaridade que é capaz de separar as substâncias continuamente. Ele batizou a técnica de eletroforese de fluxo contínuo sincronizado.

A separação das substâncias é feita de forma inteiramente eletrocinética, sem a utilização de partes móveis ou componentes mecânicos - como as microbombas utilizadas em diversos tipos de biochips.

A técnica usa uma variação adicional na tensão elétrica aplicada, perpendicular ao campo elétrico original. Com isto, as substâncias não são separadas apenas na direção horizontal, mas também na vertical.

Como a diferença adicional na tensão não é constante, variando ao longo do tempo, as substâncias puras saem em um movimento de onda. O coletor - a parte do microlaboratório que coleta as substâncias puras - move-se para baixo e para cima acompanhando esse movimento ondulatório. Um segundo coletor permite que a microfábrica separe duas substâncias puras simultaneamente.

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