Bomba inspirada no acordeon recria fluxo sanguíneo humano com precisão

O sistema de foles do acordeon permite variar rapidamente as formas de onda, exatamente como o coração faz.
[Imagem: Ankit Kumar et al. - 10.1038/s41467-026-73722-9]

Ondas do fluxo sanguíneo

A tecnologia de microlaboratórios, ou laboratórios em um chip, tem permitido modelar órgãos e vasos sanguíneos humanos usando células humanas reais em ambientes microscópicos artificiais, parecidos com chips de computador.

Esses sistemas microfisiológicos podem replicar células e tecidos, imitar órgãos e até mesmo sistemas orgânicos completos sob diversas condições, razão pela qual se tornaram essenciais para o estudo de tudo, desde doenças cardíacas até a eficácia de novos medicamentos.

E agora eles ficaram ainda melhores: Pela primeira vez, os biochips puderam contar com ondas de fluxo sanguíneo que imitam com precisão as ondas geradas pelo coração humano.

"O fluxo sanguíneo humano resultante dos batimentos cardíacos é composto por múltiplos pulsos, múltiplos comprimentos de onda, e ocorre em um período de tempo muito curto: É necessária uma mudança no fluxo em 50 milissegundos. Isso não pode ser proporcionado pelos equipamentos de bomba atualmente disponíveis," explica o professor Abhishek Jain, da Universidade A&M do Texas (EUA).

O dispositivo automatizado de perfusão de fluidos, inspirado no acordeon, promete revolucionar a tecnologia de laboratórios em chip e organoides.
[Imagem: Ankit Kumar et al. - 10.1038/s41467-026-73722-9]

Bomba inspirada no acordeon

A forma de onda do fluxo sanguíneo - e a reação das células a ela - está no cerne de inúmeros problemas de saúde. Quando o padrão de onda do fluxo sanguíneo se altera devido a doenças, idade ou mesmo gravidade zero, as células endoteliais que revestem todos os vasos sanguíneos do corpo começam a apresentar comportamentos celulares patológicos, podendo levar a doenças potencialmente fatais.

Esta nova bomba inédita, a primeira do seu tipo, consegue replicar de modo praticamente perfeito o fluxo sanguíneo em qualquer condição e em qualquer parte do corpo. A inspiração veio de um acordeon, com seus foles no meio que se expandem e contraem, uma geometria que permite criar pressão de ar sem muito esforço, o que permite variar as formas de onda muito rapidamente.

"O que esta bomba faz é permitir que você pegue qualquer forma de onda do fluxo sanguíneo registrada em uma clínica, de qualquer paciente ou vaso sanguíneo, e então recrie essa forma de onda do fluxo sanguíneo em laboratório, onde ela pode ser observada," disse o professor Ankit Kumar. "Usando isso, você pode ver como as células endoteliais se comportam nessas condições. Você pode investigar o início das doenças vasculares e como elas se formam, para que possam ser tratadas precocemente com terapias."