Por Darren Quick
Traducido por Alejandro Ramos de la Peña
Investigadores de la Universidad Case Western Reserve han creado un pulmón artificial que utiliza el aire como un gas de ventilación en lugar de oxígeno puro. El prototipo fue construido siguiendo el diseño del pulmón natural y los investigadores dicen que ha llegado a generar una eficiencia similar a la del órgano genuino. Con un volumen más o menos similar al de un pulmón humano, el dispositivo puede ser implantado en una persona, e incluso ser impulsado por el corazón.
El pulmón artificial está lleno de vasos artificiales de silicón que emulan a los vasos sanguíneos naturales los cuales se ramifican hasta un diámetro de menos de una cuarta parte de un cabello humano. Primero, se construyó un molde con todas las características y detalles miniatura del árbol pulmonar, después mediante el llenado con capas de silicón se obtuvieron capilares y alvéolos artificiales al solidificarse el plástico. Los canales sanguíneos y aéreos fueron separados por una membrana de difusión de gases.
Mediante la construcción del pulmón artificial a la misma escala que el pulmón natural, los investigadores fueron capaces de crear una gran relación de intercambio entre área de superficie y volumen, además de disminuir la distancia para la difusión del gas en comparación con otras tecnologías existentes. En comparación con los sistemas actuales de pulmón artificial que requieren oxígeno puro debido a su ineficiente intercambio, las pruebas del nuevo pulmón artificial con sangre de cerdo mostró un incremento de tres a cinco veces en cuanto a la eficiencia en el intercambio de oxígeno, comparado con otros dispositivos actuales. Esta eficiencia permite que el nuevo pulmón artificial use aire normal en lugar de oxígeno puro como gas de ventilación.
La sangre se inyecta en la entrada de fluidos del dispositivo, mientras que el aire se introduce en la entrada de gas. Las moléculas de oxígeno se difunden a través de la membrana de intercambio de gases en la sangre en su camino de salida, mientras que el dióxido de carbono se difunde a través de la membrana, el cual será liberado a través de la salida del aire.
«Con base en el rendimiento del dispositivo actual, se estima que una unidad podría ser utilizada en seres humanos y esta tendría las siguientes dimensiones: sería de 6 pulgadas por 6 pulgadas por 4 pulgadas de alto. Además, el dispositivo podría ser impulsado por la corazón y no requiere de una bomba mecánica «, dijo Joe Potkay, profesora asistente de investigación en ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la Universidad Case Western Reserve.
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