Ao longo de quase sete anos pesquisando sistemas de impressão 3D no Media Lab do MIT, Jifei Ou SM '14, PhD '19 começou a suspeitar que o trabalho poderia levar a produtos melhores. Ele nunca poderia ter imaginado que ajudaria a lidar com a escassez de suprimentos causada por uma pandemia global.

Desde mara§o do ano passado, a empresa de Ou, OPT Industries, tem trabalhado com hospitais para fornecer um novo tipo de esfregaa§o nasal para testes de Covid-19. As zaragatoas utilizam estruturas finas semelhantes a fios de cabelo que foram desenvolvidas no MIT. Minaºsculos reticulados nos cotonetes da OPT permitem que eles absorvam e liberem mais fluido do que os cotonetes convencionais.

O spinout do MIT usa uma abordagem de manufatura conta­nua que permite aumentar a produção da impressora com a demanda. Atéo momento, já forneceu mais de 800.000 cotonetes para várias organizações de saúde e exames domiciliares, ajudando a suprir uma escassez que ameaa§ava a capacidade de exames dos hospitais.

Nos 12 meses desde que Ou percebeu que o OPT poderia desempenhar um papel na resposta a  pandemia, a pequena equipe da empresa multiplicou suas capacidades de fabricação e distribuição, fez parceria com grandes organizações de saúde como a Kaiser Permanente e começou a desenvolver outros produtos que poderiam se beneficiar dos benefa­cios da empresa processo de design.

“a‰ muito significativo fazer parte desse esfora§o”, diz Ou. “Tambanãm éparticularmente bom porque temos desenvolvido materiais com estruturas semelhantes a cabelos por muito tempo, então écomo, 'Aha, nossa experiência finalmente colocada em uso!'”

O tempo de Ou como assistente de pesquisa no Grupo de Ma­dia Tanga­vel do Media Lab culminou em um PhD, para o qual ele criou novas maneiras de projetar e imprimir microestruturas intrincadas em 3D. O trabalho exigiu que sua equipe construa­sse sua própria impressora 3D, criasse um software de design e desenvolvesse polímeros especiais para atender aos requisitos de alta durabilidade e resolução.

Ou recebeu apoio do MIT Sandbox e do E14 Fund, uma empresa de investimento focada no Media Lab. Ou também da¡ cranãdito ao Programa de Ligação Industrial do MIT por ajuda¡-lo a proteger as conexões da indaºstria. Desde que deixou o MIT, a equipe de Ou melhorou o rendimento das ma¡quinas, permitindo a impressão conta­nua que levou a empresa a se concentrar na criação de materiais flexa­veis semelhantes aos taªxteis.

Em mara§o do ano passado, enquanto os hospitais de todo opaís comea§avam a ficar sem os esfregaa§os nasais necessa¡rios para testar o Covid-19, Ramy Arnaout '97, diretor dos laboratórios de microbiologia cla­nica do Beth Israel e professor associado da Harvard Medical School, enviou um e-mail para sua rede no MIT e além de procurar ajuda.

No dia seguinte, Ou entrou no escrita³rio de Arnaout no Beth Israel com um prota³tipo de cotonete nasal que sua equipe montou durante a noite. A visita se destacou não apenas pelo rápido giro, mas também pela precisão com que o prota³tipo foi feito.

Os produtos da OPT são projetados usando algoritmos que tentam otimizar a colocação de cada fibra. Os cotonetes da empresa apresentam microestruturas porosas dentro de suas cabea§as que são ajustadas para coletar e reter fluido e, em seguida, liberar rapidamente esse fluido quando ele entra em um frasco de teste.

“Quando se tratava dos cotonetes, pensa¡vamos: 'Ei, éum a³timo ajuste!'”, Lembra Ou. “Os cotonetes precisam ser macios, flexa­veis, as estruturas da ponta precisam ser muito complicadas. Isso éo que fazemos."

Ou trabalhou com membros do Center for Bits and Atoms do MIT e um laboratório de microbiologia externo para comparar os cotonetes da OPT com cotonetes tradicionais. Os testes mostraram que os cotonetes da OPT liberaram 20 vezes a quantidade de bactanãrias para teste. Isso éimportante porque mais espanãcimes aumenta a sensibilidade dos testes, principalmente testes rápidos, de acordo com Ou.

O sistema de manufatura aditiva da OPT pode produzir microestruturas semelhantes a fios de cabelo da empresa de uma forma altamente automatizada que permite a  OPT competir em prea§o com os fabricantes de cotonetes tradicionais. A empresa atualmente écapaz de produzir 80.000 cotonetes por dia em suas instalações, e Ou diz que a OPT estãoconstruindo versaµes mais novas de suas ma¡quinas que podem produzir produtos ainda mais rapidamente.

A OPT firmou parcerias com grandes organizações de saúde, como o distribuidor Henry Schein, para colocar seus cotonetes em hospitais, cla­nicas de saúde e kits de teste domiciliar.

A startup também estãodesenvolvendo outros dispositivos de amostragem médica que usam sua alta taxa de coleta de bactanãrias para testar outras doena§as. Em maio, a OPT mudara¡ para um novo escrita³rio em Medford, Massachusetts, que reunira¡ suas equipes de laboratório e produção. Ou diz que o objetivo éacelerar o ciclo da concepção do produto ao design, prota³tipo, otimização e produção.

“Estamos tentando ser como [a empresa multinacional de produtos] 3M na manufatura aditiva”, diz Ou. “Todo mundo conhece a 3M porque eles tem muitos produtos diferentes que são essenciais para a vida dia¡ria. Esse éo modelo que buscamos. Temos outros produtos médicos e cosmanãticos em desenvolvimento - o cotonete éapenas o começo. ”