Sala de emergencias, camilleros corriendo, familiares preocupados, un paciente que requiere oxígeno y termina dependiendo de la ventilación mecánica o usando una máquina de derivación cardiopulmonar. Es una escena que se repitió en algunos momentos de la pandemia. ¿Y si el personal médico contaba con oxígeno inyectable?
Esto puede ser posible gracias a un nuevo enfoque para el transporte de gases utilizando materiales llamados “líquidos porosos”. Es un gran paso hacia los transportadores artificiales de oxígeno, gracias al inmenso potencial biomédico de estos fluidos inusuales.
Un equipo de la Universidad de Harvard (EE.UU.) desarrolló este nuevo enfoque para el transporte de gases en entornos acuosos utilizando estructuras porosas capaces de almacenar concentraciones mucho más altas de gases, incluido el oxígeno (O2) y dióxido de carbono (CO2).
Leé también: Por qué es un problema la escasez de oxígeno medicinal en tiempos de coronavirus
“Nos dimos cuenta de que habría muchos beneficios al usar líquidos con microporosidad permanente para abordar los desafíos del transporte de gas en el agua y otros entornos acuosos”, dijo Jarad Mason, autor principal del artículo y profesor asistente de química y biología química.
Este avance puede ser la clave para la creación de fuentes inyectables de oxígeno como terapia puente para el paro cardíaco, por ejemplo, además de crear sustitutos artificiales de la sangre o superar dificultades de larga data para preservar órganos para trasplantes.
Líquidos de poros
Los “líquidos porosos”, o líquidos con microporosidad permanente, son una nueva clase de material compuestos de partículas porosas microscópicas dispersas en un medio líquido: basta con imaginar piezas diminutas, reciclables y similares a esponjas capaces de absorber gases en sus agujeros y liberarlos cuando sea necesario.
Aunque ya se conocen, todos los líquidos porosos disponibles consistían en nanocristales con poros muy grandes o moléculas orgánicas dispersas en disolventes orgánicos o líquidos iónicos, demasiado grandes para difundirse a través de las entradas de poros.
El equipo sintetizó los materiales en su laboratorio y probó su capacidad para absorber y liberar gases. Descubrieron que el agua microporosa puede transportar reversiblemente densidades extremadamente altas de gases a través de entornos a base de agua.
Usando esta estrategia, el equipo desarrolló un líquido poroso que puede transportar una mayor densidad de O2 que incluso está presente en el gas puro. Estos líquidos porosos acuosos muestran una notable estabilidad en el estante, lo que les permite almacenarse a temperatura ambiente durante meses antes de su uso.
El trabajo fue dirigido por miembros del laboratorio de Mason, incluidos los estudiantes de doctorado Daniel P. Erdosy, Malia Wenny, Joy Cho, Miranda V. Walter, el investigador postdoctoral Christopher DelRe y el estudiante Ricardo Sánchez.
“Con un poco más de desarrollo, se podría imaginar almacenar oxígeno en un líquido microporoso en una ambulancia para tenerlo listo para inyectar en una persona cuando sea necesario”, dijo Wenny.
El equipo ahora comenzará experimentos con su agua de microporos para probar aplicaciones biomédicas mientras continúa explorando otros usos potenciales para los materiales.
“Queremos desarrollar más materiales y modelos animales para crear y probar un transportador de oxígeno in vivo”, dijo el investigador Daniel Erdosy. “También tenemos un proyecto más centrado en la energía, diseñado para utilizar el agua de microporos para enfrentar los desafíos del transporte de gas en eletrocatálise”.
