Een van de paradoxen van het medische wonder dat bekend staat als algemene anesthesie is dat het ons helpt om beter te worden, die verdovende gassen verwarmen ook onze planeet. Nutsvoorzieningen, er kan een remedie voorhanden zijn in de vorm van een onschadelijk ogend wit poeder, ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Melbourne.

Elk jaar vinden meer dan 300 miljoen grote operaties plaats in ziekenhuizen over de hele wereld. Elk heeft het potentieel om een ​​leven aanzienlijk te verbeteren of zelfs te redden, toch vertrouwen velen op gassen die, evenals het bewusteloos maken van patiënten, bijdragen aan de opwarming van de aarde. Sommige van deze gassen zijn duizenden keren krachtiger dan ons bekendste broeikasgas, kooldioxide.

Als je dat een drukke, van middelgrote ziekenhuizen wordt geschat dat ze broeikasgassen produceren die gelijk zijn aan 1200 auto's, "het aardopwarmingspotentieel is aanzienlijk, ", zegt universitair hoofddocent Brendan Abrahams, onderzoeker van de Universiteit van Melbourne.

En niet alleen het milieu loopt gevaar. Tijdens chirurgische anesthesie, sommige van deze gassen lekken naar operatiekamers en veterinaire klinieken waar, overuren, ze kunnen gezondheidsrisico's opleveren (beroepsmatige blootstelling aan anesthesiegassen is in verband gebracht met ontstekingsreacties bij theaterpersoneel).

Maar de overgrote meerderheid van deze gassen wordt uit de longen van patiënten verdreven en naar buiten gespoeld in de atmosfeer, waar ze warmte vasthouden.

Stel je voor dat deze gassen op de een of andere manier kunnen worden opgevangen, opgeslagen en misschien zelfs gerecycled? Naast het helpen aanpakken van de opwarming van de aarde en de gezondheid van werknemers, zou dit het mogelijk kunnen maken om de chirurgische kosten drastisch te verlagen?

Stel je voor, te, een technologie die niet alleen potentieel schadelijke gassen kan opvangen, maar dat zou zelfs kunnen worden gebruikt om uit de longen van patiënten een van de schoonste, zeldzaamste en veiligste anesthesiegassen die de geneeskunde kent? Een gas waarvan bekend is dat het geen invloed heeft op het milieu of het chirurgisch personeel.

Dit is een van die toevallige wetenschappelijke verhalen die niet begon met een probleem op zoek naar een antwoord, maar met een antwoord wachtend op het juiste probleem.

De basis werd eind jaren tachtig gelegd toen professor Richard Robson, chemicus van de Universiteit van Melbourne, pionierde met een nieuwe technologie waarmee wetenschappers materialen konden ontwerpen en genereren die bekend staan ​​als coördinatiepolymeren, die gaten bevatten die groot genoeg zijn om kleine moleculen te bevatten. De inspiratie voor dit onderzoek kwam van de constructie van moleculaire modellen die professor Robson in de jaren zeventig ontwierp voor gebruik in colleges over bachelor scheikunde.

Met het blote oog, het lijkt een beetje op wit kristallijn poeder of misschien op fijn zand. Maar zoom in en wat je ziet is iets dat meer lijkt op een IKEA opbergkast - een soort moleculaire steiger.

Deze poreuze structuren zijn sindsdien ingezet voor onder meer de opslag van gasvormige brandstoffen (zoals methaan), en zuiverende chemische verbindingen. Velen hebben ook ongebruikelijke en mogelijk nuttige magnetische en elektronische eigenschappen getoond.

Fast forward 20 jaar of zo naar University House, en het voorjaar van 2012. Dr. Abrahams drinkt koffie met een collega. Ze praten over coördinatiepolymeren die het Robson-Abrahams-team al heeft gemaakt om te zien of ze kunnen worden gebruikt om CO2-moleculen te scheiden en op te slaan (het blijkt dat ze dat kunnen, maar niet tegen commercieel haalbare prijzen).

Toen de collega van Dr. Abrahams, Dokter Paul Donnelly, heeft een ander idee. Een deel van zijn eigen onderzoek betreft het verdoven van muizen; nu vraagt ​​hij zich hardop af of de technologie hergebruikt kan worden.

"Heb je er ooit aan gedacht om deze te gebruiken om anesthesiegassen op te vangen?"

Het team heeft sindsdien een nieuwe familie van "afstembare" polymeren ontwikkeld die kunnen worden aangepast aan individuele anesthesiegassen. Grote gaten voor grote moleculen, knusse gaten voor kleinere.

Ze zijn erin geslaagd om twee veelgebruikte inhalatie-anesthetica op te vangen en op te slaan, isofluraan en sevofluraan. Ze zijn nu van plan hun aandacht te richten op een andere populaire damp, desfluraan. De onderzoekers hebben al vastgesteld dat als de gassen eenmaal zijn opgevangen, de coördinatiepolymeren kunnen enigszins worden opgewarmd totdat ze de damp afgeven in een apparaat waar het vervolgens afkoelt en weer condenseert in vloeibare vorm.

Ideaal, zegt dr. Abrahams, de volgende stap is om te kijken of de gassen kunnen worden gerecycled (de moleculen zijn slechts moleculen, dus het maakt niet uit hoeveel sets longen ze passeren), afval en kosten te verminderen.

Dan is er xenon. Door sommigen beschouwd als de perfecte verdoving, dit inerte gas is niet explosief, niet vlambaar, relatief niet giftig – en niet schadelijk voor het milieu. Het probleem is dat het zeldzaam is - 87 delen per miljard. En duur. Het Robson-Abrahams-team is erin geslaagd om xenon te vangen met hun coördinatiepolymeren, en hopen dat dit uiteindelijk het gebruik van het gas in operatiekamers kan stimuleren.

"Als je al het xenon van de patiënt zou kunnen opvangen, dan kan het economisch levensvatbaar worden, ", zegt dr. Abrahams.

De groep heeft onlangs een patent ingediend en Dr. Abrahams zoekt nu financiering om de technologie op commerciële schaal te ontwikkelen en de mogelijkheden te onderzoeken voor het recyclen van de opgevangen anesthesiegassen.

"We hebben goede hoop dat dit fundamentele chemische onderzoek zich kan vertalen in een commercieel levensvatbaar en milieuvriendelijk product."

Kate Cole-Adams is journaliste in Melbourne en auteur van het onlangs gepubliceerde Anesthesie:de gave van vergetelheid en het mysterie van bewustzijn .