Desde su descubrimiento a finales del siglo XIX, el xenón y criptón, como otros gases nobles, han sido elementos a los que se buscan diferentes usos. Hasta ahora se emplean en lámparas de iluminación o de desinfección hospitalaria, y más recientemente el xenón se usa en procedimientos anestésico-quirúrgicos.

Si bien esta última función no se ha generalizado debido a su alto costo, el xenón ofrece beneficios que ningún otro anestésico inhalado brinda. Lo anterior por ejemplo, está relacionado con una mejor neuroprotección, menor depresión cardiovascular y analgesia profunda.

Esas características llamaron la atención de un grupo de investigación del Cinvestav Monterrey, donde han estudiado diversos fenómenos relacionados con este elemento.

Expectativas de la investigación

El grupo de estudio del Cinvestav fue encabezado por Carlos Ruiz Suárez, y de hecho, una de sus más recientes investigaciones puede cambiar la forma en que se analiza este gas.

Hay que reconocer que este no es el primer estudio de Ruiz Suárez con gases nobles, pues desde hace varios años ha sido una constante en su investigación científica.

Sin embargo, lo distinto en el nuevo hallazgo, publicado en el Physical Review Letters, es la formación de estructuras amorfas en un medio acuoso expuesto a alta presión (600 atmósferas).

La investigación fue realizada en colaboración con Ángela Jaramillo Granada y Ángel David Reyes Figueroa, estudiante y graduado del Cinvestav, respectivamente.

En dicha investigación, se identifica la generación de estas diminutas estructuras (nanoblobs) amorfas de agua que encierran moléculas en su interior.

“Por medio de una simulación (computacional) de dinámica molecular, estudiamos la presencia del xenón sobre las balsas de lípidos en proteínas celulares de una neurona", señaló el reporte. Esto a fin de estudiar el efecto de ese elemento como anestésico.

En ese proceso, se identificó la presencia de nanoburbujas menores a 10 nanómetros, por lo que se piensa que la administración del xenón como anestésico podría ser inyectable también.

“De modo que el reto, era replicar lo que se había visto en la simulación computacional, pero ahora en el laboratorio”, explicó el investigador del Cinvestav.

La prueba de laboratorio

Para poder hacer la réplica, se diseñó una celda de alta presión con capacidad de resistir hasta 600 atmósferas. En la cual se pudiera introducir el gas xenón en un medio acuoso con el objetivo de obtener las nanoburbujas. Pero el resultado no fue lo que se esperaba. En lugar de burbujas lo que observaron fue una especie de hielo en la base de la celda.

De inmediato se excluyó la posibilidad de que se tratara de xenón sólido, dado que su temperatura estaba arriba del punto crítico. Por lo que la sospecha de los investigadores se dirigió a los clatratos hidratos, estructuras capaces de atrapar diversas moléculas, dando lugar a nanoblobs.

Estas estructuras de xenón y criptón son reportadas por primera vez a nivel mundial. Se espera contribuir al entendimiento de este gas en el torrente sanguíneo durante los procesos de anestesia.