El Instituto Nacional de Ciencia de Materiales ha desarrollado un material sólido capaz de liberar lentamente sulfuro de hidrógeno (H ₂ S) y óxido nítrico (NO) cuando se expone al aire. Estos gases pueden inducir efectos fisiológicamente favorables a bajas concentraciones (p. Ej., reducir la inflamación y expandir los vasos sanguíneos). Sin embargo, su uso médico se ha visto limitado debido a las dificultades para almacenarlos y regular su concentración. Este material puede liberar estos gases de forma segura y conveniente y facilitará su uso médico.

Aunque H ₂ El S y el NO son tóxicos a altas concentraciones, pueden generar efectos fisiológicos beneficiosos cuando se utilizan a bajas concentraciones, como la antioxidación, reducir la inflamación, expandiendo los vasos sanguíneos y regulando la secreción de insulina. Los cuerpos humanos producen estos gases en pequeñas cantidades para regular diversas funciones fisiológicas. El uso médico de estos gases ha despertado un gran interés en los últimos años. Por ejemplo, Se puede administrar una concentración baja de NO por inhalación a pacientes con insuficiencia respiratoria grave (p. ej., recién nacidos con hipertensión pulmonar persistente y síndrome de dificultad respiratoria aguda) para expandir sus vasos pulmonares, mejorando así sus síntomas. Además, aguas termales que contienen H ₂ Se sabe desde hace mucho tiempo que tienen efectos positivos en la piel y el sistema cardiovascular, haciendo H ₂ Es un agente potencialmente prometedor en los tipos de medicamentos dedicados a prolongar la vida útil. Sin embargo, el uso de estos gases ha ido acompañado de problemas de seguridad y requiere un gran sistema equipado con tanques de gas a alta presión. Para abordar estos problemas, Se han realizado esfuerzos para desarrollar materiales sólidos capaces de almacenar de forma segura y sencilla gases médicamente útiles y liberarlos en concentraciones reguladas con la esperanza de facilitar su uso médico.

El equipo de investigación del NIMS desarrolló recientemente un material sólido utilizando un compuesto inorgánico llamado hidróxido doble en capas que puede liberar lentamente H ₂ S o NO a una concentración deseable cuando se expone al aire. Este material se compone principalmente de capas de nanoláminas de hidróxido bidimensionales que contienen magnesio (Mg) y aluminio (Al). Este equipo de investigación descubrió anteriormente que los iones de carbonato en el espacio entre capas de las capas de nanohojas se intercambian activamente con el dióxido de carbono atmosférico. En este proyecto, el equipo intercaló iones de la fuente de gas en los espacios entre capas y les permitió interactuar con el dióxido de carbono atmosférico y el vapor de agua, produciendo H ₂ S o NO gas. Luego, el equipo ajustó la relación Mg / Al en las nanohojas, modificando así el tamaño del espacio entre ellos. Diferentes tamaños de espacios habilitados H ₂ El gas S o NO debe liberarse de manera estable a la concentración deseada. El equipo también logró fabricar un prototipo de inhalador portátil de NO capaz de funcionar sin una fuente de alimentación. Este material seguro compuesto de ingredientes relativamente económicos y no tóxicos, incluyendo Mg y Al, Puede mantenerse en buenas condiciones guardándolo en una bolsa impermeable al gas. Este material se puede usar fácilmente exponiéndolo al aire de una manera similar al uso de calentadores de manos desechables.

A través de estudios futuros, el equipo espera desarrollar nuevos medicamentos y dispositivos médicos que incorporen este material. El uso de dichos productos puede permitir la prestación de nuevos servicios de salud y servicios médicos de emergencia. como hacer que las tecnologías de inhalación de NO estén disponibles en el hogar, en varios destinos y en países en desarrollo. Es más, la estructura del material que el equipo ha desarrollado puede aplicarse a la síntesis de nuevos materiales capaces de liberar otros tipos de gases funcionales.