Um dos maiores desafios na oncologia moderna não é apenas diagnosticar o câncer, mas descobrir exatamente qual o melhor tratamento para usar contra ele. Cada tumor é único, e muitas células cancerígenas possuem uma barreira natural e invisível, a resistência aos quimioterápicos.
Hoje, o protocolo médico tradicional pode ser angustiante. A partir de uma biópsia, o médico escolhe o medicamento que estatisticamente tem mais chance de funcionar. O paciente inicia o tratamento e, após meses de espera e efeitos colaterais, novos exames dirão se o tumor diminuiu. Se as células forem resistentes, o tratamento falha, e uma nova droga precisa ser testada. Na luta contra o câncer, o tempo é o recurso mais valioso — e a tentativa e erro custa caro.
Para resolver esse gargalo clínico, pesquisadores do INCT Model 3D desenvolveram uma solução de engenharia brilhante, um microdispositivo capaz de testar, de antemão e com extrema rapidez, quais drogas realmente vão funcionar para aquele paciente específico.
Quando colocamos um ovócito (o estágio do óvulo antes da fertilização) para amadurecer no laboratório em um sistema sem esse fluxo, o metabolismo da célula se altera rapidamente. Neste novo texto sobre o fascinante mundo da Microfluídica, vamos entender como chips inovadores estão simulando esse movimento natural da biologia para gerar embriões mais saudáveis e fortes.
A solução utiliza a Microfluídica e o conceito de sistemas microfisiológicos, também conhecidos como Organs-on-a-Chip. Trata-se de um microchip de polímero transparente, do tamanho de uma lâmina de microscópio, contendo uma rede de microcanais e minúsculos reservatórios.
Dentro dessas microcâmaras, os cientistas conseguem cultivar as próprias células vivas retiradas da biópsia do tumor do paciente. É nesse ambiente, que simula as condições reais do corpo humano melhor do que as placas estáticas tradicionais, que os testes acontecem.
Legenda: Microdispositivo desenvolvido pelo INCT Model 3D em ação. Os finos tubos injetam as soluções com os quimioterápicos nos microcanais, enquanto o laser do microscópio de fluorescência permite a visualização e análise da reação das células tumorais em tempo real (MARRA, 2024).
Em vez de testar uma única dose de medicamento por vez, este microchip é projetado para alta performance através de um gradiente difusivo de concentração.
Na prática, os cientistas injetam o quimioterápico em uma extremidade do chip. O fluido se espalha pelos canais de forma controlada, criando um “degradê” contínuo, algumas microcâmaras recebem doses altas, outras médias, e outras baixas. Em um único e rápido experimento, é possível descobrir não apenas se a droga é capaz de eliminar o tumor, mas qual é a concentração mínima e mais eficiente para isso.
Construído com materiais totalmente seguros para as células, o dispositivo possui microcanais que garantem um fluxo suave, contínuo e milimetricamente controlado do meio de cultura. Na prática, essa pequena peça de engenharia imita perfeitamente as forças físicas e a troca constante de fluidos que o óvulo experimentaria naturalmente se estivesse amadurecendo dentro do ovário da fêmea.
O câncer é complexo, e muitas vezes uma única droga não é suficiente para vencer a resistência das células. Por isso, o dispositivo permite fazer testes simultâneos com múltiplos fármacos.
Ao cruzar diferentes fármacos no mesmo chip, os pesquisadores conseguem visualizar as interações. Eles identificam se os medicamentos têm um efeito antagônico (uma anula a ação da outra) ou um efeito sinérgico (uma potencializa a outra). Descobrir a sinergia perfeita permite que os médicos usem doses muito menores de quimioterapia, garantindo a eliminação do tumor com muito menos efeitos colaterais para o paciente.
A maioria dos microchips comerciais disponíveis hoje no mundo são “selados” (colados permanentemente) para evitar vazamentos. Uma vez que o líquido entra, os cientistas só conseguem observar o que acontece lá dentro através de microscópios.
A grande inovação tecnológica da equipe brasileira foi criar um dispositivo de selagem reversível. O chip pode ser aberto com segurança após o fim do teste. Para os biólogos, isso é uma mina de ouro, pois permite resgatar o material físico e analisar o DNA ou as proteínas daquelas células que conseguiram sobreviver ao quimioterápico, ajudando-os a entender como o tumor se defende.
A aplicação da microfluídica não está apenas acelerando ensaios pré-clínicos e reduzindo a necessidade de testes em animais. Ela está pavimentando o caminho para a verdadeira medicina personalizada, onde o tratamento será desenhado sob medida, garantindo que o paciente receba o remédio certo, na dose exata, no momento em que ele mais precisa.
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Referências:
MARRA, Christian. Dispositivo da Unicamp permite testar com rapidez e eficiência fármacos usados em tratamentos contra o câncer. Agência de Inovação da UNICAMP, 2024. Disponível em: https://www.inova.unicamp.br/2024/11/dispositivo-da-unicamp-permite-testar-com-rapidez-e-eficiencia-farmacos-usados-em-tratamentos-contra-o-cancer/. Acesso em: 1 jul. 2026.