Desenvolvimento de uma bomba de seringa microcontrolada para organ-on-a-chip

Oliveira, Andressa Silva de; Zullo, Gabriella Kowarick; Rozatti, Giovanni Augustho; Saraiva, Lucca De Paiva Barroso

Desenvolvimento de uma bomba de seringa microcontrolada para organ-on-a-chip

Autores

Oliveira, Andressa Silva de

Zullo, Gabriella Kowarick

Rozatti, Giovanni Augustho

Saraiva, Lucca De Paiva Barroso

Orientador

RAPHAEL GALDINO DOS SANTOS

Tipo de documento

Trabalho de Conclusão de Curso

Data

2024

Arquivos

Fiocruz_-_Relatrio_Final_Revisado.pdf (21.56 MB)

Resumo

Este projeto tem como objetivo estudar e aprimorar o protótipo de bomba de seringa microcontrolada para aplicações de microfluídica em experimentos com Organs-on-a-Chip (OOC) desenvolvido pelo Instituto Carlos Chagas da Fundação Instituto Oswaldo Cruz (ICCFiocruz). Esse protótipo é um equipamento proprietário, sem equivalente comercial específico, que possibilita a realização de experimentos em células vivas, sem a necessidade de testes em humanos ou animais. Para aprimorar esse protótipo, o ICC- Fiocruz forneceu uma lista de requisitos desejáveis, dos quais se destacam: Controle da temperatura do chip para atingir valores de referência; capacidade de atender incrementos menores de fluxo; desenvolvimento de interface humano-máquina (IHM) para controle e visualização de status dos experimentos. De maneira preliminar, espera-se atingir o requisito proposto para o subsistema de temperatura de maneira similar ao protótipo construído pela Fiocruz, melhorando apenas a estratégia de sensoriamento utilizada. Enquanto isso, para atingir os requisitos do subsistema de fluxo, projeta-se uma expansão para o uso de duas seringas e propõe-se o uso de um fuso de esferas recirculantes no lugar do fuso trapezoidal utilizado no protótipo.

This project aims to study and improve the prototype of a microcontrolled syringe pump for application in microfluidics in experiments with Organs-on-a-chip (OOC) developed by the Carlos Chagas Institute of the Oswaldo Cruz Institute Foundation (ICC-Fiocruz). This prototype is proprietary equipment, with no specific commercially available equivalent, enabling the performance of experiments, with living cells, without the need for testing on humans or animals. In order to enhance the prototype, ICC-Fiocruz provided a list of desirable requirements, among those the following stand out: ability to control the OOC temperature to reach setpoint values; ability to meet smaller flow increments; development of a humanmachine interface (HMI) for experiment control and status visualization. It is expected to achieve the proposed requirement for the temperature subsystem in a similar way to the prototype built by Fiocruz, modifying the sensing strategy used. Meanwhile, to achieve the requirements of the flow subsystem, an expansion to the use of two syringes is designed and the modification of the mechanical structure with greater rigidity is proposed.