Protótipo funcional em validação

Monitoramento inteligente para quem cuida de roedores de laboratório

Uma capela impressa em 3D que se encaixa nas caixas-moradia da REBIOTERIO, projetada e testada com simulação estrutural aberta e reproduzível.

Apoio: CNPqFINEPFAPEMATCentelha MTInovaMTPesquisa: UFPel
A solução

Menos improviso na rotina do biotério

O Biotério Forte nasceu da rotina de pesquisa com roedores: caixas que precisam de ar filtrado, alimento e água, e de acompanhamento sem abrir a caixa a cada vez.

Feito para a caixa que você já usa

Adequado às caixas-moradia da REBIOTERIO, sem trocar o parque de caixas existente.

Monitoramento embarcado

Sistema inteligente de monitoramento integrado à capela, pensado para pesquisa com roedores.

Impressão 3D

Peças modulares. Quem tem impressora 3D pode produzir e substituir peças sem depender de fornecedor único.

O que ele faz

Uma tampa-moradia inteligente que mede o animal sem tocar nele

O Biotério Forte é um módulo único, uma tampa-moradia inteligente para animais de pequeno porte, em especial roedores. O software facilita a transferência de resultados de pesquisa em animais para humanos, medindo três grupos de variáveis ao mesmo tempo.

TERMOGRAFIA · modelo 3D

Rato 3D com campo térmico e medições fictícias, só para demonstração.

Calorimetria e movimento

Termografia médica do animal e acompanhamento dos seus movimentos, sem abrir a caixa.

Ambiente

Luz, som, temperatura e umidade dentro da caixa, registrados junto com o comportamento.

Dieta

Consumo de alimento, de água e de ração de cada animal.

Base de dados aberta

Thermal images of rats (mice) for segmentation

Imagens térmicas biomédicas de ratos Wistar (Rattus norvegicus), publicadas no Kaggle em 2025 para treinar modelos de inteligência artificial de segmentação e análise térmica.

Abrir no Kaggle

Com essas imagens, o Biotério Forte vai medir cerca de 30 comportamentos do animal, seguindo a lista da competição MABe do Kaggle (reconhecimento de ações sociais em camundongos): 11 comportamentos individuais e 26 entre dois animais. Como a imagem térmica pode ser convertida para preto e branco, a ideia é alimentar o mesmo tipo de modelo de detecção usado nessa competição, a partir de um notebook de referência. Esta etapa está em planejamento e ainda não foi validada com os dados do equipamento.

11 pontos do corpo acompanhados

ear_left orelha esq.ear_right orelha dir.nose narizneck pescoçobody_center centro do corpolateral_left lateral esq.lateral_right lateral dir.hip_left quadril esq.hip_right quadril dir.tail_base base da caudatail_tip ponta da cauda

11 comportamentos individuais (o rato em 3D acima demonstra rear e run)

biteobject morder objetoclimb escalardig cavarexploreobject explorar objetofreeze congelargenitalgroom higiene genitalhuddle encolher-serear levantarrest descansarrun correrselfgroom autolimpeza
26 comportamentos entre dois animais
allogroomapproachattackattemptmountavoidchasechaseattackdefenddisengagedominancedominancegroomdominancemountejaculateescapeflinchfollowintromitmountreciprocalsniffshepherdsniffsniffbodysnifffacesniffgenitalsubmittussle
Do V1 ao V2

A segunda versão foi redesenhada com base no uso do primeiro protótipo

V1 · PLAPrimeiro protótipo

  • 5 peças simuladas, uma a uma, em PLA
  • Nenhuma passou do escoamento de 50 MPa na simulação
  • Uso real mostrou problemas de arestas vivas, suporte do bebedouro e cúpula

V2 · ABSVersão redesenhada

  • 27 peças simuladas, duas cargas cada
  • Canaleta e carenagem segmentadas para imprimir
  • Filtração HEPA, suportes de sensor e célula de carga integrados
Validação

Cada peça foi simulada antes de ser impressa

Rodamos análise de elementos finitos nas 27 peças da versão 2, cada uma com duas cargas de uso. O solver é próprio, em Python, aberto e verificado contra solução analítica de viga.

27peças analisadas
54casos de carga simulados
46casos com coeficiente de segurança ≥ 2
0,46%erro do solver na viga de referência, malha fina
ValidadoEstrutura geral, funil do bebedouro, tubos, cesto e demais peças dentro da folga prevista.
Em revisãoFecho e bandeja do filtro ficaram abaixo do mínimo na simulação e estão sendo redesenhados.
Peças da versão 2 coloridas por tensão de von Mises sobre a geometria deformada
Conjunto 1: tensão de von Mises nas peças da V2 (ABS), simulada pelo solver aberto do projeto.
Resultados

As 54 simulações, caso a caso

Cada peça foi testada com duas cargas de uso, A e B. As cores mostram a tensão de von Mises sobre a peça deformada. A folga é o escoamento do ABS (40 MPa) dividido pela tensão de pico: abaixo de 1 a peça cederia, entre 1 e 2 fica abaixo da meta de projeto.

Em andamento

Saia e testes de fluxo de ar

Estamos confeccionando as peças da saia para fazer os testes de fluido (ar). Vamos simular ventilação positiva e negativa com filtro HEPA e verificar se há vazamentos no equipamento.

A previsão é para o final de novembro, junto com a impressão da primeira V2 em ABS. O ABS não é o material ideal (o indicado seria PSU ou PPSU), mas permite testar o conjunto fazendo a desinfecção sem autoclavar.

Ventilação positivaVentilação negativaFiltro HEPABusca de vazamentosFinal de novembroV2 em ABS
Parcerias

Três formas de entrar no projeto

Estamos na fase de levar o protótipo para uso real. Procuramos quem queira testar, produzir ou apoiar.

Biotérios e grupos de pesquisa

  • Piloto em caixas da sua rotina
  • Feedback de uso para a próxima versão
  • Coautoria em resultados

Indústria e fabricação

  • Produção por impressão 3D ou injeção
  • Licenciamento e codesenvolvimento
  • Certificação e materiais

Fomento e instituições

  • Escala do piloto e novos ensaios
  • Ensaios mecânicos para validar o modelo
  • Formação de pessoas
Contato

Vamos testar isso no seu biotério?

Escreva contando quem você é e o que quer testar. Respondemos com os próximos passos.

founder@thotiacorp.com.br