Ховелл решил назвать новое вещество гепарином, от греческого «печень». Дальнейшая карьера Маклина — человека, сделавшего одно из важнейших открытий в медицине, — была на удивление заурядной: поскольку его тяготили разные проблемы финансового и личного характера, он, проработав на нескольких скромных академических постах, в итоге превратился в обычного небогатого терапевта и больше никогда не принимал участия в значимых медицинских исследованиях.
Никто сначала не понял всю важность сделанного им открытия, у которого не было очевидного практического применения. Ученые пытались понять, почему кровь сворачивается, но не искали способ этот процесс предотвратить. Уильям, сообщая о полученных Маклином результатах в статье, опубликованной в 1918 году, отметил, что, когда собакам вводили гепарин, их кровь теряла способность свертываться, причем эффект этот длился в течение нескольких часов. Одиннадцать лет спустя Чарльз Бест, исследователь из Торонто, решил изучить этот вопрос подробнее. В 13 лет получив звание профессора, Бест был уже известным ученым, имевшим отношение к открытию в 1921 году инсулина. Вместе со своим коллегой Гордоном Мюрреем он сумел получить гепарин в гораздо более чистом виде, а также доказать его эффективность на собаках. Сначала они добывали его из говяжьей печени, а затем из легких, однако когда производители кормов для животных начали массово скупать эти органы, медики были вынуждены довольствоваться коровьими кишками, что существенно замедлило ход их исследований. Процесс извлечения активного вещества сопровождался малоприятным запахом, поэтому исследователям пришлось переместиться со свей лабораторией на ферму, подальше от студгородка.
В мае 1935 года Мюррей ввел гепарин одному из своих пациентов и обнаружил, что время свертывания крови увеличилось с восьми до тридцати минут. Один из первых, кто осознал всю важность этой работы, был Кларенс Крафурд, шведский хирург, первым научившийся лечить людей с коарктацией аорты. Имея за плечами неудачные попытки лечения тромбов в легких, он быстро понял, что это лекарство может стать решением проблемы. К 1939 году гепарин уже считался настолько важным препаратом, что когда английские врачи заказали это лекарство, то его отправили им на эсминце, а не на торговом корабле, чтобы лишний раз не рисковать.
Джон Гиббон был в курсе работы Беста и Мюррея, и, создав в 1934 году первое искусственное легкое, он смог получить гепарин в Торонто. Введенный подопытным животным препарат не давал крови сворачиваться, когда она покидала их тело. В первом аппарате в качестве оксигенатора использовался вертикальный вращающийся цилиндр из стекла: поступающая в этот контейнер кровь растекалась по тонкой пленке, взаимодействовала с кислородом, после чего собиралась на дне цилиндра и закачивалась обратно в тело. Так как искусственное легкое было слишком маленьким, чтобы использовать его на крупных животных, Гиббон решил проводить свои эксперименты на кошках. Достать их было несложно: Филадельфия была переполнена бездомными животными, и местные власти убивали их по тридцать тысяч ежегодно. Вооружившись куском тунца и прочным мешком, Гиббон охотился по ночам на городских улицах и каждый раз возвращался в свою лабораторию с новой партией бродячих котов.
Исследования были сложными и отнимали много времени. Мэри Гиббон делала большую часть работы, тратя каждое утро по несколько часов на подготовку оборудования для экспериментов. После этого она делала коту общую анестезию, подсоединяла его к аппарату искусственного дыхания и вскрывала грудную полость, чтобы обнажить сердце. Затем в два кровеносных сосуда вводились канюли (тонкие трубки), через одну из которых кровь подавалась в аппарат искусственного кровообращения, а через другую — возвращалась обратно в организм. Наконец, животному вводили гепарин, чтобы не допустить свертывания крови, и пережимали легочную артерию, чтобы спровоцировать образование в ней тромба. В этот момент включался аппарат искусственного кровообращения, и Джон с Мэри начинали наблюдать за дальнейшим развитием событий.
После многочисленных неудачных попыток и неоднократных усовершенствований оборудования в один прекрасный день 1935 года Джон и Мэри все-таки смогли добиться своей цели. Когда Гиббон поставил зажим на легочную артерию кота и остановил кровоток между сердцем и легкими, аппарат заработал и начал выполнять функции обоих органов. Вспоминая на склоне лет этот радостный момент, Гиббон написал: «Мы с женой кинулись друг другу в объятия и принялись плясать, скача по лаборатории». Позже в тот же год им удалось поддерживать в коте жизнь на протяжении почти четырех часов, пока легочная артерия была закупорена. Без аппарата искусственного кровообращения он бы не прожил и нескольких минут. После этого у животных часто развивались осложнения, и они, как правило, умирали. Тем не менее в 1939 году на хирургической конференции в Лос-Анджелесе Гиббон смог объявить, что четверо котов, жизнедеятельность которых поддерживалась с помощью аппарата искусственного кровообращения почти двадцать минут, полностью поправились. Один из присутствовавших хирургов сравнил достижение Гиббона с «фантастическими идеями Жюля Верна, в его времена считавшимися невозможными, однако воплощенными в реальность в будущем».
Подобно Брюхоненко в России, Гиббон не мог продолжать свои исследования в годы войны — он настоял (к удивлению и испугу своих родных) на том, чтобы пойти добровольцем в армию. Когда в 1945 году он вернулся к мирной жизни, то больше всего ему хотелось создать более массивный аппарат, который мог бы насыщать кислородом большой объем крови, чтобы поддерживать жизнедеятельность в организме человека. Он понимал, что для столь крупного проекта ему не обойтись без помощи опытного инженера, и через одного из своих студентов-медиков познакомился с Томасом Уотсоном, главным исполнительным директором корпорации International Business Machines, который согласился сконструировать нужный аппарат за счет компании. Позднее IBM стала известна как производитель компьютеров, а в 1940-е годы у ее инженеров был богатейший опыт в разработке всевозможных устройств, начиная от вычислительных машин для работы с перфокартами и заканчивая боеприпасами. Первый аппарат был создан IBM в 1946 году — это была более крупная и куда более сложная версия изначального прототипа Гиббона. Когда журнал «Таймс» три года спустя брал у Гиббона интервью, он рассказал, что с помощью созданного IBM-аппарата ему удавалось поддерживать в собаках жизнь вплоть до сорока шести минут. Он также дал понять, что видит в этом приборе потенциал для проведения операций на открытом сердце: Дуайт Харкен, удивив всех своими невероятными достижениями военного периода, дал понять, насколько, оказывается, выносливо сердце, и тем самым убедил хирургов, что можно пойти еще дальше — остановить сердце и вскрыть его.
Гиббон понимал, что цилиндр, предназначенный для обогащения крови кислородом, был все еще недостаточно большим для того, чтобы применять его на людях. Он рассчитал, что для этого ему потребовалось бы построить агрегат размером с семиэтажное здание, что, совершенно очевидно, было невозможно на практике. Как-то два его лаборанта обратили внимание на то, что скорость насыщения крови кислородом возрастала, если в кровотоке появлялось какое-то препятствие и возникала турбулентность. Испробовав разные варианты усилить этот эффект, он в итоге заменил вращающийся цилиндр несколькими экранами из стальной сетки. Шесть таких экранов подвешивались параллельно друг другу; кровь стекала по ним в насыщенной кислородом атмосфере, а затем собиралась в резервуар снизу. Благодаря этому площадь поверхности искусственного легкого достигла восьми квадратных метров, но при этом размер самого аппарата был достаточно маленький, чтобы поместиться в операционной.
