Ernstig zuurstoftekort leidt uiteindelijk tot hartstilstand. Als het zuurstofgehalte van het bloed niet snel kan worden hersteld, de patiënt kan binnen enkele minuten overlijden. In het journaal Angewandte Chemie , Amerikaanse wetenschappers hebben met lucht gevulde microbellen geïntroduceerd die kunnen worden gebruikt als een intraveneuze zuurstofdrager om de overlevingskans van dergelijke patiënten te verhogen. Omdat ze snel oplossen in bloed, het risico op embolie is minimaal.

Of het nu het gevolg is van een zwemongeval, een stuk voedsel in de luchtpijp, een astma-aanval, kinkhoest, of hartfalen:alleen al in de Verenigde Staten, ongeveer 100, Jaarlijks overlijden er 000 ziekenhuispatiënten aan een hartstilstand als gevolg van verstikking. De microbellen die zijn ontwikkeld door onderzoekers die samenwerken met Brian D. Polizzotti en John N. Kheir van het Boston Children's Hospital en Harvard University (Boston, Massachusetts, VS) kunnen wellicht velen redden, omdat ze artsen wat tijd geven om de oorzaak van het zuurstofgebrek te verhelpen of om een ​​tracheotomie uit te voeren om de luchtstroom te herstellen.

Het idee om microbellen te gebruiken als een manier om stoffen te vervoeren, zoals medicijnen of contrastmiddelen, is niet nieuw. Echter, hun intraveneuze injectie hield altijd een hoog risico op levensbedreigende longembolie in omdat ze te lang in het bloed bleven. Andere problemen waren lage stabiliteit, componenten die niet konden worden afgebroken, en slechte controle over morfologie en grootte.

De nieuwe microbellen hebben deze nadelen niet. Hun succes is te danken aan een speciale productiemethode die de nanoprecipitatie van biocompatibele polymeren op het grensvlak tussen lucht en vloeistof omvat. Het uitgangsmateriaal is dextran, een vertakt polymeer gemaakt van glucose-eenheden. Functionele groepen zoals zuren worden bevestigd om het polymeer oppervlakteactieve eigenschappen te geven. Wanneer het polymeer wordt opgelost in een organisch oplosmiddel en water, waarin het niet oplosbaar is, is toegevoegd, het vormt micellen. Homogenisatie met lucht vormt een schuim met luchtbellen omgeven door micellen. Als er meer water wordt toegevoegd, steeds meer micellen komen samen. Deze vormen vaste nanoaggregaten die een schil rond de luchtbel vormen.

Wanneer deze microbellen aan het bloed worden toegevoegd, de pH-waarde zorgt ervoor dat de zuurgroepen geladen COO-groepen vormen. Hierdoor kan water de schaal binnendringen en de zuurstof afgeven. De elektrostatische afstoting tussen de ladingen zorgt ervoor dat de schalen uit elkaar vallen en de componenten volledig oplossen.

De onderzoekers blokkeerden de luchtwegen van knaagdieren om een ​​hartstilstand te veroorzaken. Na 10 minuten, ze verwijderden de blokkade om te simuleren dat een arts de luchtweg herstelt. Terwijl alle dieren in de controlegroep stierven, de snelle en herhaalde injectie van de microbellen tijdens een hartstilstand heeft alle dieren gered. Er waren geen tekenen van embolie. Vergelijking met andere zuurstofdragers toonde ook aan dat de zelfverstorende microbellen de enige methode waren waarmee de knaagdieren grote hoeveelheden zuurstof konden opnemen, tot 12 ml zonder complicaties.