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Novidade e Tradição: De que forma se reinventar com materiais seculares?

Por Mateus Veiga

Nesse texto, trazemos inovações envolvendo insumos de laboratórios, onde menos se espera, como EPIs, Seringas e ambientes de manipulação. Parece esquisito? Dá uma conferida primeiro.



Inovações em EPIs

Equipamentos de Proteção Individual sempre foram peças fundamentais em laboratórios. Contudo, desde a pandemia do SARS-CoV-2, quando sua disponibilidade foi bastante escassa, os EPIs assumiram e continuam assumindo um protagonismo no cotidiano das pessoas e até hoje, 2 anos depois, é um material extensamente utilizado pela população comum.


Desde o ajuste adequado no rosto ou corpo até a reutilização de EPIs que, a princípio, seriam descartáveis, houve uma demanda grande de mudanças e adaptações. Empresas e pesquisadores foram obrigados a descobrir novos caminhos, estimulando a criação de novos produtos e a reformulação dos já existentes.


As coberturas faciais (face shield), que tecnicamente não são EPI, foram extensivamente usadas pelos profissionais da saúde, e sempre consideradas como ferramenta de proteção extra para evitar a transmissão do vírus.


Frente à falta de EPIs no início da pandemia, muitos hospitais e laboratórios trabalharam em cima de reinvenções para superar a falta de suprimentos frente ao aumento da demanda. Algumas universidades, inclusive, se reuniram a empresas para criar projetos de EPI, protetores faciais e máscaras respiratórias impressos em 3D. Empresas fabricantes de roupas íntimas produziram novas formulações de máscaras com tecnologia antivirais e efeitos suficientes para proteger contra a transmissão em certo grau, embora em alguns casos não tenham sido previamente aprovadas pelas agências reguladoras. Produtores de destilados modificaram sua produção e álcool potável para fabricação de álcool em gel para auxiliar a suprir a demanda.


Depois desses esforços em conjunto do início da pandemia, diversas pesquisas foram promovidas para otimizar e desenvolver novos materiais de EPI, incluindo tecidos com propriedades anti-virais, filtros para respiradores com membranas autolimpantes, alternativas para as máscaras N95, extensores para tornar máscaras mais confortáveis e ajustáveis ao rosto, formas de descontaminação de EPIs (como peróxido de hidrogênio vaporizado, plasma de baixa temperatura ou dispositivos de luz UV).


Além disso, diversos estudos foram direcionados para compreender melhor a própria efetividade dos EPIs tradicionais. Por exemplo, foi possível constatar que as máscaras cirúrgicas são eficientes, mesmo que com os vazamentos nas bordas. Pesquisas também se dedicaram a investigar qual máscara se encaixaria melhor em cada formato de rosto e até mesmo entender a dinâmica de transmissão do vírus no ambiente, considerando diferentes tipos de máscaras e a utilização de equipamentos adicionais, como as coberturas faciais.


Em conjunto, essas medidas trouxeram diversos avanços no mercado e estudo de EPIs, principalmente no setor de máscaras, que podem nos deixar melhor preparados para uma possível pandemia no futuro. Além disso de um empurrãozinho em um setor dos laboratórios em que não se observava muita perspectiva de mudanças, abrindo portas para uma nova geração e inovações em EPI, além de um melhor preparo caso uma demanda urgente por inovação surja novamente.


Seringas - evoluindo há 400 anos

As tradicionais seringas também vieram passando por diversos aprimoramentos nos últimos tempos. Embora não pareça haver muito que possa ser inovador para esse equipamento que existe desde 1647, algumas inovações têm chamado bastante atenção no mercado.

Dentre elas, um estudo recente incitou a curiosidade da indústria ao desenvolver um modelo simples e de baixo custo que permite a injeção de medicamentos biológicos altamente concentrados. Essa tecnologia funciona a partir de um modelo convencional de seringa médica, com a diferença de possuir dois cilindros, um interno ao outro. Nesse caso, adiciona-se um fluido lubrificante no cilindro externo, que envolve o medicamento no cilindro interno, facilitando seu deslocamento pela agulha.






A partir dessa adaptação, reduz-se em 7 vezes a força necessária para injeção, comprovada a partir da testagem de 100 medicamentos altamente viscosos. Jayaprakash et al. (2020); favorece a aplicação de medicamentos biológicos, sem comprometer a estrutura das proteínas ali presentes, além de permitir o desenvolvimento de fármacos mais concentrados, removendo a preocupação com injetabilidade.


E por que o bafafá?

Bem, essa inovação possui também forte potencial para democratização no acesso a tratamentos. Por exemplo, vacinas e terapias biológicas podem ser transportadas com maior facilidade para regiões de difícil acesso, alocadas em compartimentos com menor volume - mais concentradas. Além disso, permite a auto-administração de tratamentos contínuos, como medicamentos para câncer ou distúrbios auto-imunes, sem depender da presença e disponibilidade de um profissional da saúde para aplicar o tratamento.

Por fim, essa tecnologia se mostra mais promissora que injetores a jato, que injetam através da pele sem agulha, porém são altamente custosos. Assim, com pouco custo, permite-se utilizar essa seringa para aplicações de géis terapêuticos para tratamentos ósseos e articulares, além de liberação programada de drogas.


Glove Boxes

Com relação a equipamentos, uma das maiores inovações que tivemos nos últimos tempos foi a junção do fluxo laminar com a incubadora: as chamadas glove boxes. Com o controle de esterilidade e manipulação de amostras somado ao controle das propriedades ambientais, esse equipamento permite manipular e transportar amostras biológicas enquanto minimiza perturbações que poderiam intervir no resultado observado.

As glove boxes atuam como “laboratórios dentro de um laboratório”, auxiliando a criar um ambiente experimental alheio às condições locais do ambiente, com porta de entrada para mãos enluvadas para manipulação de amostras e equipamentos em seu interior.

Esse equipamento pode ser agrupado em duas categorias principais:

  • Caixas de contenção, em que o foco maior está em remover os riscos para o usuário, sendo especialmente úteis contra fuga de materiais tóxicos ou patogênicos, a partir de fluxo de ar via filtragem HEPA ou ULPA e módulos para funcionar como circuito fechado ou com fluxo de ar unidirecional.

  • Caixas isoladoras, em que o maior objetivo é recriar o ambiente ideal para o experimento. Nesse caso, a aplicação desejada influencia inclusive no material de fabricação do equipamento, que varia de acrílico ou PVC até aço inoxidável. Permite ainda modular o ambiente a partir da criação de atmosferas com concentrações específicas de gases, em temperaturas e pressões reguláveis.

As glove boxes são também otimizadas para transportes, independentes do nível de risco da amostra. O que pode ser útil ainda para não gerar estresses envolvidos no transporte para as células, em especial para grupos que demandam deslocamento entre prédios, laboratórios colaboradores ou multi-usuários.

Assim, esse equipamento possui grande utilidade para otimizar experimentos em ambientes anaeróbicos, como a produção de biocombustíveis; investigações na área do câncer ou AVC, onde a hipóxia é um fator fundamental; e pesquisas com patógenos altamente virulentos. Por fim, de maneira geral, ele permite ainda uma maior reprodutibilidade experimental, ao remover a influência do ambiente externo nos resultados encontrados.

Onde encontrar essas tecnologias

Após esse breve panorama, surge a pergunta: onde pode-se encontrar EPIs, equipamentos e insumos de ponta para aprimorar o desempenho dos meus experimentos?

No iBench Market você encontra fornecedores diversos, como a ACMA Labs, para comparar produtos e solicitar diversas cotações de forma simplificada.

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Referências

Jayaprakash, V., Costalonga, M., Dhulipala, S., & Varanasi, K. K. (2020). Enhancing the Injectability of High Concentration Drug Formulations Using Core Annular Flows. Advanced healthcare materials, 9(18), e2001022. https://doi.org/10.1002/adhm.202001022

Howard, J., Huang, A., Li, Z., Tufekci, Z., Zdimal, V., van der Westhuizen, H. M., von Delft, A., Price, A., Fridman, L., Tang, L. H., Tang, V., Watson, G. L., Bax, C. E., Shaikh, R., Questier, F., Hernandez, D., Chu, L. F., Ramirez, C. M., & Rimoin, A. W. (2021). An evidence review of face masks against COVID-19. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 118(4), e2014564118. https://doi.org/10.1073/pnas.2014564118

O'Kelly, E., Arora, A., Pirog, S., Ward, J., & Clarkson, P. J. (2021). Comparing the fit of N95, KN95, surgical, and cloth face masks and assessing the accuracy of fit checking. PloS one, 16(1), e0245688. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245688

Asadi, S., Cappa, C. D., Barreda, S., Wexler, A. S., Bouvier, N. M., & Ristenpart, W. D. (2020). Efficacy of masks and face coverings in controlling outward aerosol particle emission from expiratory activities. Scientific reports, 10(1), 15665. https://doi.org/10.1038/s41598-020-72798-7


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