Uno dei paradossi della meraviglia medica nota come anestesia generale è che nell'aiutarci a guarire, quei gas anestetici stanno anche riscaldando il nostro pianeta. Ora, un rimedio potrebbe essere a portata di mano sotto forma di una polvere bianca dall'aspetto innocuo sviluppata dagli scienziati dell'Università di Melbourne.

Ogni anno negli ospedali di tutto il mondo vengono effettuate più di 300 milioni di operazioni importanti. Ognuno ha il potenziale per migliorare notevolmente o addirittura salvare una vita, eppure molti si affidano a gas che, oltre a rendere i pazienti incoscienti, contribuire al riscaldamento globale. Alcuni di questi gas sono migliaia di volte più potenti del nostro gas serra più noto, diossido di carbonio.

Quando consideri che un occupato, si stima che un ospedale di medie dimensioni produca gas serra equivalenti a 1200 automobili, "il potenziale di riscaldamento globale è considerevole, ", afferma il professore associato Brendan Abrahams, ricercatore dell'Università di Melbourne.

E non è solo l'ambiente a essere a rischio. Durante l'anestesia chirurgica, alcuni di questi gas si riversano nelle sale operatorie e nelle cliniche veterinarie dove, col tempo, possono comportare rischi per la salute (l'esposizione professionale ai gas anestetici è stata collegata a risposte infiammatorie nel personale della sala operatoria).

Ma la stragrande maggioranza di questi gas viene espulsa dai polmoni dei pazienti e scaricata all'esterno nell'atmosfera dove agiscono per intrappolare il calore.

Immagina quindi che questi gas possano essere in qualche modo catturati, immagazzinato e magari anche riciclato? Oltre ad aiutare ad affrontare il riscaldamento globale e la salute dei lavoratori, potrebbe questo consentire di ridurre drasticamente i costi chirurgici?

Immaginare, pure, una tecnologia in grado non solo di catturare gas potenzialmente dannosi, ma potrebbe anche essere usato per prelevare dai polmoni dei pazienti uno dei più puliti, i gas anestetici più rari e sicuri conosciuti dalla medicina? Un gas che non ha alcun impatto conosciuto né sull'ambiente né sul personale chirurgico.

Questa è una di quelle storie di scienza fortuite che iniziano senza un problema cercando una risposta, ma con una risposta aspettando solo che arrivi il problema giusto.

Le basi sono state gettate alla fine degli anni '80, quando il professor Richard Robson, chimico dell'Università di Melbourne, ha aperto la strada a una nuova tecnologia che ha permesso agli scienziati di progettare e generare materiali noti come polimeri di coordinazione, che contengono fori abbastanza grandi da contenere piccole molecole. L'ispirazione per questa ricerca è venuta dalla costruzione di modelli molecolari che il professor Robson ha progettato per l'uso nelle lezioni universitarie di chimica negli anni '70.

Ad occhio nudo, assomiglia un po' a polvere cristallina bianca o forse sabbia fine. Ma ingrandisci e quello che vedi è qualcosa che potrebbe assomigliare più da vicino a un armadietto IKEA:una sorta di impalcatura molecolare.

Da allora queste strutture porose sono state utilizzate per usi che includono lo stoccaggio di combustibili gassosi (come il metano), e composti chimici purificanti. Molti hanno anche mostrato proprietà magnetiche ed elettroniche insolite e forse utili.

Velocemente avanti di 20 anni o giù di lì alla University House, e la primavera del 2012. Il dottor Abrahams sta prendendo un caffè con un collega. Stanno parlando di polimeri di coordinamento che il team Robson-Abrahams ha già creato per vedere se possono essere usati per separare e immagazzinare molecole di CO2 (si scopre che possono, ma non a prezzi commercialmente sostenibili).

Poi il collega del dottor Abrahams, Il dottor Paul Donnelly, ha un'altra idea Parte della sua ricerca riguarda l'anestesia dei topi; ora si chiede ad alta voce se la tecnologia potrebbe essere riproposta.

"Hai mai pensato di usarli per catturare i gas anestetici?"

Da allora il team ha sviluppato una nuova famiglia di polimeri "regolabili" che possono essere personalizzati per adattarsi ai singoli gas anestetici. Grandi buchi per grandi molecole, fori più stretti per quelli più piccoli.

Sono riusciti a catturare e conservare due anestetici per inalazione di uso comune, isoflurano e sevoflurano. Ora hanno in programma di rivolgere la loro attenzione a un altro vapore popolare, desflurano. I ricercatori hanno già stabilito che una volta catturati i gas, i polimeri di coordinazione possono essere leggermente riscaldati fino a quando non rilasciano il vapore in un apparato dove poi si raffredda e si condensa nuovamente in forma liquida.

Idealmente, dice il dottor Abrahams, il passo successivo è vedere se i gas possono essere riciclati (le molecole sono solo molecole, quindi non fa differenza quanti gruppi di polmoni passano attraverso), riducendo sprechi e costi.

Poi c'è lo xeno. Considerato da alcuni l'anestetico perfetto, questo gas inerte non è esplosivo, non infiammabile, relativamente non tossico e non danneggia l'ambiente. Il problema è che è raro:87 parti per miliardo. E costoso. Il team Robson-Abrahams è riuscito a catturare lo xeno con i suoi polimeri di coordinazione, e spero che questo possa eventualmente aumentare l'uso del gas nelle sale operatorie.

"Se potessi riprendere tutto lo xeno dal paziente, allora può diventare economicamente sostenibile, "dice il dottor Abrahams.

Il gruppo ha recentemente depositato un brevetto e il dottor Abrahams sta ora cercando finanziamenti per sviluppare la tecnologia su scala commerciale ed esplorare le possibilità di riciclaggio dei gas anestetici catturati.

"Siamo fiduciosi che questa ricerca chimica di base possa tradursi in un prodotto commercialmente valido e utile per l'ambiente".

Kate Cole-Adams è una giornalista di Melbourne e autrice del libro di recente pubblicazione Anestesia:il dono dell'oblio e il mistero della coscienza .