A deficiência severa de oxigênio eventualmente leva à parada cardíaca. Se o conteúdo de oxigênio do sangue não puder ser restabelecido rapidamente, o paciente pode morrer em minutos. No jornal Angewandte Chemie , Cientistas americanos introduziram microbolhas cheias de ar que poderiam ser usadas como um transportador de oxigênio intravenoso para aumentar a taxa de sobrevivência de tais pacientes. Porque eles se dissolvem rapidamente no sangue, o risco de embolia é mínimo.

Quer seja resultado de um acidente de natação, um pedaço de comida na traqueia, um ataque de asma, coqueluche, ou insuficiência cardíaca:só nos Estados Unidos, cerca de 100, Mil pacientes hospitalizados morrem todos os anos de parada cardíaca resultante de asfixia. As microbolhas desenvolvidas por pesquisadores que trabalham com Brian D. Polizzotti e John N. Kheir no Hospital Infantil de Boston e na Universidade de Harvard (Boston, Massachusetts, EUA) pode ser capaz de salvar muitos, porque dão aos médicos algum tempo para remediar a causa da privação de oxigênio ou para realizar uma traqueostomia para restabelecer o fluxo de ar.

A ideia de usar microbolhas como forma de transportar substâncias, como drogas ou agentes de contraste, não é novo. Contudo, sua injeção intravenosa sempre envolveu um alto risco de embolia pulmonar com risco de vida porque eles permaneceram no sangue por muito tempo. Outros problemas incluíram baixa estabilidade, componentes que não podiam ser quebrados, e controle insuficiente sobre a morfologia e o tamanho.

As novas microbolhas não apresentam essas desvantagens. Seu sucesso se deve a um método especial de produção envolvendo a nanoprecipitação de polímeros biocompatíveis na interface entre o ar e o líquido. O material de partida é dextrano, um polímero ramificado feito de unidades de glicose. Grupos funcionais, como ácidos, são ligados para dar ao polímero propriedades tensoativas. Quando o polímero é dissolvido em um solvente orgânico e água, em que não é solúvel, Está adicionado, ele forma micelas. A homogeneização com o ar forma uma espuma contendo bolhas de ar rodeadas por micelas. Quando mais água é adicionada, mais e mais micelas se juntam. Estes formam nanoagregados sólidos que formam uma concha ao redor da bolha de ar.

Quando essas microbolhas são adicionadas ao sangue, seu valor de pH faz com que os grupos ácidos formem grupos COO- carregados. Isso permite que a água penetre na casca e libere o oxigênio. A repulsão eletrostática entre as cargas faz com que os invólucros se desfaçam e os componentes se dissolvam completamente.

Os pesquisadores bloquearam as vias aéreas de roedores para induzir parada cardíaca por asfixia. Após 10 minutos, eles removeram o bloqueio para simular o restabelecimento das vias aéreas por um médico. Enquanto todos os animais do grupo de controle morreram, a injeção rápida e repetida de microbolhas durante a parada cardíaca salvou todos os animais. Não havia sinais de embolia. A comparação com outros transportadores de oxigênio também demonstrou que as microbolhas autodestrutivas eram o único método pelo qual os roedores eram capazes de receber grandes quantidades de oxigênio, até 12 mL sem complicações.