Saúde

Um esfregaço nasal melhor para o teste de Covid-19
O spinout do MIT OPT Industries usa novos sistemas de manufatura aditiva para criar produtos com design complexo.
Por Zach Winn - 08/04/2021


Cotonetes OPT
Rubrica:A startup OPT Industries começou a produzir esfregaços nasais para lidar com a escassez enquanto os hospitais tentavam aumentar os testes de Covid-19.
Créditos:Imagem: OPT Industries

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 março do ano passado, a empresa de Ou, OPT Industries, tem trabalhado com hospitais para fornecer um novo tipo de esfregaço nasal para testes de Covid-19. As zaragatoas utilizam estruturas finas semelhantes a fios de cabelo que foram desenvolvidas no MIT. Minúsculos 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 contínua que permite aumentar a produção da impressora com a demanda. Até o momento, já forneceu mais de 800.000 cotonetes para várias organizações de saúde e exames domiciliares, ajudando a suprir uma escassez que ameaçava a capacidade de exames dos hospitais.

Nos 12 meses desde que Ou percebeu que o OPT poderia desempenhar um papel na resposta à 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 benefícios da empresa processo de design.

“É muito significativo fazer parte desse esforço”, diz Ou. “Também é particularmente bom porque temos desenvolvido materiais com estruturas semelhantes a cabelos por muito tempo, então é como, 'Aha, nossa experiência finalmente colocada em uso!'”

Uma inovação sai do laboratório

O tempo de Ou como assistente de pesquisa no Grupo de Mídia Tangível 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 construísse 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 dá crédito ao Programa de Ligação Industrial do MIT por ajudá-lo a proteger as conexões da indústria. Desde que deixou o MIT, a equipe de Ou melhorou o rendimento das máquinas, permitindo a impressão contínua que levou a empresa a se concentrar na criação de materiais flexíveis semelhantes aos têxteis.

Em março do ano passado, enquanto os hospitais de todo o país começavam a ficar sem os esfregaços nasais necessários para testar o Covid-19, Ramy Arnaout '97, diretor dos laboratórios de microbiologia clínica 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 escritório de Arnaout no Beth Israel com um protótipo 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 protótipo 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 cabeças 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, pensávamos: 'Ei, é um ótimo ajuste!'”, Lembra Ou. “Os cotonetes precisam ser macios, flexíveis, as estruturas da ponta precisam ser muito complicadas. Isso é o 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 bactérias para teste. Isso é importante porque mais espécimes aumenta a sensibilidade dos testes, principalmente testes rápidos, de acordo com Ou.

Seguindo em frente

O sistema de manufatura aditiva da OPT pode produzir microestruturas semelhantes a fios de cabelo da empresa de uma forma altamente automatizada que permite à OPT competir em preço com os fabricantes de cotonetes tradicionais. A empresa atualmente é capaz de produzir 80.000 cotonetes por dia em suas instalações, e Ou diz que a OPT está construindo versões mais novas de suas máquinas 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, clínicas de saúde e kits de teste domiciliar.

A startup também está desenvolvendo outros dispositivos de amostragem médica que usam sua alta taxa de coleta de bactérias para testar outras doenças. Em maio, a OPT mudará para um novo escritório em Medford, Massachusetts, que reunirá suas equipes de laboratório e produção. Ou diz que o objetivo é acelerar o ciclo da concepção do produto ao design, protótipo, 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 têm muitos produtos diferentes que são essenciais para a vida diária. Esse é o modelo que buscamos. Temos outros produtos médicos e cosméticos em desenvolvimento - o cotonete é apenas o começo. ”

 

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