Una forma de administrar oxígeno directamente al torrente sanguíneo por vía intravenosa

(A) Esquema de la geometría del dispositivo que ilustra el mecanismo de ruptura de burbujas. (B) Medición de perfilometría óptica tridimensional del molde SU-8 utilizado para fabricar los microdispositivos. (CF) Micrografías ópticas del proceso de nanopulverización. A medida que las fases líquida y gaseosa ingresan a la boquilla de unión, la fase líquida enfoca el gas en un chorro (C). Una vez que el chorro de gas ingresa a la segunda boquilla, se atomiza en microburbujas (D). El paso posterior a través de las boquillas n.° 3 (E) y n.° 4 (F) utiliza cizallamiento inducido por la velocidad para reducir aún más el tamaño de la burbuja. Crédito: Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2115276119

Un equipo de investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard y el Hospital Infantil de Boston ha desarrollado un dispositivo para ayudar a los pacientes que experimentan hipoxemia refractaria. En su artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, el grupo describe su nuevo dispositivo y qué tan bien funcionó cuando se probó en sangre humana y sangre dentro de ratas vivas.

La hipoxemia refractaria es una condición que a veces experimentan los pacientes con ventiladores; generalmente se debe al síndrome de dificultad respiratoria aguda. Menos oxígeno hace el viaje de los pulmones al torrente sanguíneo, lo que provoca daños en los órganos y, a veces, la muerte. El tratamiento actual a menudo implica el uso de una máquina de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO). Extrae la mayor parte de la sangre de un paciente, elimina el dióxido de carbono, agrega oxígeno y luego lo bombea de regreso al paciente. Debido a que los ventiladores pueden dañar los pulmones y debido a que el acceso a las máquinas ECMO es limitado (y el riesgo de infección es alto), los investigadores desarrollaron una nueva máquina que puede agregar oxígeno directamente a la sangre mientras aún está dentro del paciente.

La nueva máquina funciona infundiendo primero oxígeno en una solución líquida. Esa solución viaja a través de una serie de boquillas cada vez más pequeñas, lo que reduce el tamaño de las burbujas a una escala de micras. Las burbujas, señalan los investigadores, son más pequeñas que los glóbulos rojos. A continuación, las burbujas se cubren con una membrana lipídica que es similar a algunos tipos de membranas celulares naturales. Esto evita la toxicidad y también evita que las burbujas se peguen. Luego, la solución resultante se inyecta directamente en el torrente sanguíneo del paciente. Una vez dentro, los lípidos se disuelven, liberando el oxígeno al torrente sanguíneo. Son lo suficientemente pequeños como para no bloquear ningún vaso sanguíneo.

Los investigadores probaron su máquina en sangre de donantes humanos y en ratas y encontraron que pasó como prueba de concepto. En la sangre humana, su máquina podría aumentar la saturación de oxígeno en la sangre del 15 % a más del 95 % en segundos o minutos. Y aumentaron la saturación del 20% al 50% dentro de las ratas. Reconocen que aún no está listo para probarse en humanos. Planean continuar con las pruebas en animales más grandes antes de probar en humanos.

Explore más

Preguntas y respuestas de Mayo Clinic: ¿Qué es la oxigenación por membrana extracorpórea? Más información: Ashwin Kumar Vutha et al, Un dispositivo de microfluidos para el suministro de oxígeno intravenoso bajo demanda en tiempo real, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2115276119 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias

2022 Science X Network

Cita: Una manera para entregar oxígeno directamente al torrente sanguíneo por vía intravenosa (23 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-oxygen-bloodstream-intravenously.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.