Dispositivos que simulam órgãos humanos em escala reduzida avançam no Brasil com apoio da academia, centros de pesquisa e startups, abrindo caminho para uma ciência mais precisa, ética e personalizada
A tecnologia Organ-on-a-chip (OoC) vem sendo apontada como um avanço promissor da bioengenharia. Trata-se de dispositivos microfluídicos tridimensionais capazes de cultivar células vivas em microcanais, reproduzindo funções fisiológicas de órgãos humanos em escala reduzida. Dentro dessas pequenas placas, células específicas — como cardíacas, hepáticas ou pulmonares — podem ser organizadas em matrizes tridimensionais que imitam a arquitetura dos tecidos reais.
Esses sistemas permitem controlar o microambiente celular com precisão, incluindo o fluxo contínuo de nutrientes e oxigênio, estímulos mecânicos e químicos que imitam forças fisiológicas, e sensores que possibilitam acompanhar respostas em tempo real, como metabolismo, variação de pH e atividade celular. Na prática, estes dispositivos funcionam como modelos que se aproximam do funcionamento de órgãos em miniatura, oferecendo alternativas para testes de medicamentos, estudos de doenças e avaliações de toxicidade com maior relevância fisiológica.
Segundo Jéssica Dornelas da Silva, CEO da startup NanoOnco3D, a integração de sensores representa um dos pontos mais inovadores. Ela destaca que, embora ainda em desenvolvimento, já se discutem aplicações que incluem a detecção de microRNAs e fragmentos de DNA em tempo real. “Esse tipo de recurso pode abrir uma perspectiva importante para pesquisas biomédicas, porque permite observar o comportamento celular em condições muito próximas às do corpo humano, ainda que muitas dessas soluções estejam apenas começando a ser exploradas”.
Avanços e aplicações no Brasil
No Brasil, a tecnologia ganha força a partir da união entre universidades, centros de pesquisa e empresas. O CTI Renato Archer atua em microfabricação e integração de sensores e, segundo a diretora Juliana Daguano, o país tem potencial para ocupar espaço nesse campo. “Investir em Organ-on-a-chip significa apostar em uma abordagem mais ética, moderna e alinhada com as demandas regulatórias internacionais”, comenta a diretora.
Juliana explica que, atualmente, o nível de maturidade tecnológica no Brasil ainda está abaixo do internacional, mas que há alguns movimentos que devem acelerar o desenvolvimento. Ela destaca que a recente Lei 15.183/25 sancionada pelo Presidente da República no final de julho de 2025, que proíbe o uso de animais em testes cosméticos, deve acelerar a adoção desses modelos alternativos.
Além de simular tecidos clássicos como fígado, pulmão e coração, a tecnologia também avança em áreas específicas. O Bone-on-a-chip, por exemplo, tem ganhado destaque por possibilitar estudos de metabolismo e regeneração do tecido ósseo. Essa vertente abre caminhos para compreender melhor doenças como osteoporose e testar biomateriais com maior precisão.
Outro campo de impacto é a oncologia. Algumas empresas e startups brasileiras apostam na tecnologia para desenvolver modelos que simulam tumores humanos. “Com o chip, conseguimos criar microambientes tridimensionais que buscam reproduzir a complexidade dos tumores. Isso permite avaliar fármacos oncológicos em condições mais próximas do que ocorre no paciente”, explica Jéssica.
Medicina personalizada e ética em pesquisa
Um dos potenciais do Organ-on-a-chip está em impulsionar a medicina personalizada. Como os chips podem ser cultivados com diferentes tipos celulares, existe a perspectiva de prever respostas individuais a medicamentos e ajustar terapias de forma mais precisa.
De acordo com Bruna Alice Gomes de Melo, pesquisadora do Centro de Engenharia Biomédica (CEB) da Unicamp, os benefícios vão além da personalização. “Os modelos organ-on-a-chip podem auxiliar, por exemplo, na compreensão de mecanismos envolvidos em doenças que afetam a população, que é primordial para o desenvolvimento de terapias e medicamentos. A testagem de fármacos nesses modelos também é benéfica, pois se tratam de modelos mais complexos do que os convencionais, e possuem alto potencial em substituir a médio e longo prazo os modelos animais, que muitas vezes falham em predizer a resposta de um medicamento em humanos”.
Ela também destaca o impacto no desenvolvimento de novos fármacos. “A utilização de modelos animais em testes pré-clínicos é altamente custosa. A tecnologia organ-on-a-chip pode ajudar na redução de custo além de maior rapidez nas análises. Isso porque as técnicas de fabricação dos dispositivos vêm se tornando cada vez mais acessíveis, como por exemplo, com a utilização da impressão 3D. Por se tratar de uma abordagem miniaturizada, os recursos, como meios de cultura e suplementos, são reduzidos, contribuindo com um menor custo de processo. Os dispositivos também possuem a vantagem de serem reutilizáveis. A análise da resposta celular a um determinado tratamento também é mais rápida, já que pode ser feita em tempo real, com monitoramento do comportamento celular em microscópio”, explica Bruna.
Do ponto de vista ético, a tecnologia representa uma alternativa concreta para a substituição de animais em testes laboratoriais. “Além de reduzir a dependência de modelos animais, o Organ-on-a-chip traz resultados mais confiáveis para a translação clínica, pois reproduz a fisiologia humana com maior fidelidade”, reforça Juliana.
Desafios e perspectivas futuras
Apesar do entusiasmo, a tecnologia ainda enfrenta desafios. Entre eles, a padronização dos dispositivos, a validação regulatória internacional e o custo de produção em larga escala. Os materiais utilizados, como PDMS, vidro e termoplásticos, além de técnicas de fabricação como impressão 3D, precisam ser constantemente aperfeiçoados para garantir reprodutibilidade e confiabilidade.
Para a CEO da NanoOnco3D, a superação desses obstáculos depende da cooperação entre setores. “Não se trata apenas de pesquisa acadêmica. É necessário criar pontes entre a universidade, os centros de pesquisa, a indústria e os órgãos regulatórios para que essa tecnologia chegue de fato ao paciente”.
O Brasil já dá passos importantes para consolidar essa área, combinando infraestrutura científica, inovação empresarial e uma visão ética para o desenvolvimento de novas terapias.
O Organ-on-a-chip pode tornar os estudos mais precisos, personalizados e alinhados a novas práticas regulatórias. Ao reproduzir funções humanas em miniatura, abre caminho para avanços que impactam desde o desenvolvimento de medicamentos até a medicina de precisão.
