Суть предложенной новой технологии заключается в создании пены из определенных противопневмонийных лекарств. Используемая в медицине пена - это многокомпонентная система, в которой капельки жидкости или пузырьки газа распределены в другом веществе. По физико-химическим характеристикам пена подобна эмульсии. Изучив механику движения воздуха в легких, исследователи создали прибор, использующий наружные магниты для направления поступающих извне частиц веществ в конкретную точку легких. При этом в прибор можно добавлять крупицы любых лекарств и даже стволовые клетки.
Лечебная пена, предлагаемая учеными, напоминает сурфактант (анг. surfactant, в переводе - смесь поверхностно-активных веществ), выстилающий находящиеся на границе воздух - жидкость легочные альвеолы. Он препятствует слипанию стенок альвеол при дыхании. Например, искусственный сурфактант, который получают в качестве вытяжки из легких свиней и молодых коров, спасает недоношенных младенцев с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС). Подобная терапия в комплексном лечении ОРДС при вирусных пневмониях активно используется в России, Республике Беларусь, ряде других стран. Однако в случае коронавируса такая смесь недостаточно результативна, ибо ее эффективность в полной мере проявляется только при введении в небольшие по объему, как у новорожденных, легкие. У взрослых сурфактант, используемый в виде жидкой вытяжки, просто проливается в глубинную область легких и не успевает оказать лечебного действия.
Ян Островский так объяснил суть открытия, сделанного им вместе с Джозуэ Шнитманом: "Наш прибор превращает пролитую лечебную жидкость в пену, которая вследствие вязкой структуры равномерно распределяется по всему объему легких. Таким образом резко повышается эффективность препаратов, предназначенных для пациентов с легочными заболеваниями. "Пенолечение", назначенное в сочетании с искусственной вентиляцией легких, усиливает лечебный процесс и может спасти немало жизней. Доклинические исследования, в том числе опыты на крысах, уже проведены и дали обнадеживающие результаты. У исследователей инженерное образование. Они занимались проблемами биологии, химии и медицины в Технионе и в Швейцарской высшей технической школе. Благодаря этому и разработали пену, которая распространяет по легким стволовые клетки. До сегодняшнего дня подобная процедура осуществляется инъекцией в вену. И только 10 процентов вещества достигает цели. Новая технология использует меньше стволовых клеток. А курс лечения дешевле.