SIMULAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE DISPOSITIVOS MICROFLUÍDICOS

O estudo de dispositivos microfluídicos vem crescendo nas últimas
décadas devido o seu grande espectro de possíveis aplicações e o baixo custo para
a fabricação. Uma área de interesse para utilização desses dispositivos é a
caracterização de bio-processos com os chamados Lab-On-a-Chip. Com o
desenvolvimento desse projeto foi possível aprimorar o entendimento do
funcionamento e da fabricação de dispositivos microfluídicos para aplicações
biomédicas, não só, mas também com potencial de aplicação para outras diversas
áreas do saber​. O foco deste projeto foi o estudo, a simulação, a análise e o
desenvolvimento de dispositivos microfluídicos, buscando entender e quantificar o
comportamento de diferentes emulsões para a formação de gotas nos dispositivos.
Além disso, nos microcanais, verificar a validade entre as simulações e os testes da
formação de emulsões (gotas e bolhas) por meio da coleta de determinados
parâmetros, a saber, o perímetro e área das gotas, as características geométricas
de formação das gotas, a pressão da emulsão nos canais e a velocidade de
deslocamento das gotas. Neste trabalho, desenvolvido no CCSNano - UNICAMP,
foram feitas simulações em computador para tomar conhecimento do
comportamento das gotas e, posteriormente, foi realizado a fabricação e construção
de microcanais em laboratório (com polímeros SU-8 e PDMS, usando técnicas de
microfabricação como a fotogravação, escrita à laser e plasma) para executar e
verificar a precisão dos dados. Foram feitas gravações em vídeo dos microcanais
com as emulsões e a formação de gotas, as quais foram utilizadas para realizar o
estudo e a análise de parâmetros geométricos e físicos por meio do software de
livre acesso ImageJ. Até o presente momento deste projeto foi possível realizar
alguns dos objetivos. Primeiramente, devido ao Software ImageJ ser usado de
forma principal em análises biológicas, foram descobertas técnicas e feito
adaptações na forma usual de análise para que, na microfluídica, fosse possível
realizar as análises necessárias nos dispositivos. Com isso, buscou-se entender e
quantificar a geometria das gotas e a região de formação nos canais, não só, mas
também a velocidade de deslocamento. Com certo êxito esses processos foram
automatizados de forma parcial para aumentar a eficiência e diminuir o tempo de
tais análises. De forma secundária, foi feito a coleta de dados através do Software
para entender como a área e o perímetro das gotas variam conforme o tempo
avança e, também, o ângulo de contato que as gotas fazem com a superfície.