Cómo predecir la destrucción de la sangre en una bomba ✎ exprés

En una máquina de circulación extracorpórea, la sangre fluye a través de tubos estrechos y aspas de bomba que giran rápidamente. A veces los glóbulos rojos no aguantan: su membrana se rompe y la hemoglobina se vierte en el plasma. Para el paciente, es como si alguien echara arena en el sistema de combustible de un automóvil: los pequeños daños se acumulan y estropean todo el mecanismo.

Para saber de antemano cuán peligrosa es una bomba nueva, los ingenieros construyen modelos computacionales. Pero los modelos antiguos a menudo se equivocan por cientos de veces: predicen una destrucción casi total de la sangre o una destrucción nula, mientras que en la realidad ocurre algo intermedio. Los autores del estudio probaron otro enfoque: en lugar de fijarse solo en la fuerza de cizallamiento, describieron el glóbulo rojo como una esfera viscoelástica que primero se estira y luego recupera lentamente su forma. Cuando el estiramiento es demasiado fuerte, se abren poros en la membrana —como grietas en arcilla seca— y a través de ellos se escapa la hemoglobina.

Este modelo se probó en dos pruebas estándar: una bomba y una boquilla, diseñadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA). El resultado coincidió con las mediciones experimentales dentro de la dispersión de los datos. Los modelos antiguos se desviaban en varios órdenes de magnitud. Esto significa que ahora se puede verificar la seguridad de los equipos de diálisis, corazones artificiales y transfusiones de sangre de manera más rápida y económica.

El nuevo modelo es como un pronóstico meteorológico preciso para la sangre: tiene en cuenta no solo el «viento» (el esfuerzo cortante), sino también la «humedad del suelo» (las propiedades de la membrana). Gracias a esto, los médicos disponen de una herramienta que predice la destrucción celular antes de que el dispositivo llegue al paciente.