Organ on chip device

Dispositivos organ-on-chip simulam funções de órgãos humanos em microchips, revolucionando testes farmacêuticos e reduzindo a experimentação animal.

Sobre o tema

O conceito de organ-on-chip surgiu no início dos anos 2010 no Wyss Institute da Universidade Harvard, liderado pelo pesquisador Donald Ingber. O primeiro modelo, um lung-on-chip, foi publicado em 2010 na Science. Esses dispositivos integram microfluídica, células vivas e sensores em um chip de plástico transparente do tamanho de uma moeda. Canais microscópicos permitem o fluxo de nutrientes e oxigênio, enquanto estímulos mecânicos (como respiração ou batimentos cardíacos) são aplicados para replicar o microambiente fisiológico.

Atualmente, existem organ-on-chips para pulmão, coração, fígado, rim, intestino e barreira hematoencefálica. Eles são usados para testar a eficácia e toxicidade de novos medicamentos, modelar doenças e estudar mecanismos biológicos. Empresas como Emulate, Mimetas e CN Bio comercializam essas plataformas. Em 2018, a FDA dos EUA testou um chip de fígado para prever toxicidade hepática de fármacos, com resultados promissores.

A principal vantagem sobre modelos animais é a fisiologia humana, evitando diferenças interespecíficas. Além disso, os chips permitem automação e testes simultâneos de centenas de compostos, acelerando a descoberta de medicamentos. No entanto, desafios incluem a complexidade de integrar múltiplos órgãos (body-on-chip) e a validação regulatória para substituir completamente testes pré-clínicos. A pesquisa avança para conectar vários chips, simulando interações entre órgãos.

No Brasil, grupos da USP e UNICAMP desenvolvem protótipos para doenças tropicais e câncer. O financiamento tem vindo da FAPESP e CNPq. A tecnologia é vista como uma alternativa ética e eficiente para a indústria farmacêutica, podendo reduzir em até 80% o uso de animais em fases iniciais de pesquisa.

Perguntas frequentes

O que é um organ-on-chip?

É um dispositivo microfluídico que contém células humanas vivas em canais que simulam a estrutura e função de um órgão, usado para testes de medicamentos e estudos de doenças.

Como funciona um organ-on-chip?

Células são cultivadas em microcanais onde nutrientes fluem, e estímulos mecânicos (como estiramento) imitam condições fisiológicas. Sensores medem respostas celulares em tempo real.

Quais são as vantagens sobre testes em animais?

Oferecem fisiologia humana mais precisa, reduzem custos e tempo, e evitam questões éticas. Podem ser mais previsíveis para toxicidade e eficácia em humanos.