تکنولوژی
اولین میکرونیدل‌های چاپ شده سه‌بعدی جهان راه را برای درمان‌های کاهش شنوایی باز می‌کنند
تیمی متشکل از پزشکان و مهندسان بیش از یک دهه برای توسعه یک میکرونیدل نوآورانه همکاری کرده‌اند که هدف آن بهبود درمان‌های پزشکی برای کاهش شنوایی و دیگر شرایط گوش داخلی است. این دستگاه فوق‌باریک و بسیار تیز، قابلیت دسترسی به مناطق ناشناخته داخل حلزون گوش را دارد. توسعه این میکرونیدل در زمان حساسی انجام شده است که ژن‌درمانی می‌تواند سلول‌های آسیب‌دیده توسط صداهای بلند را ترمیم کند. هدف اصلی این میکرونیدل، ارائه درمان‌ها به گوش داخلی بدون آسیب رساندن به غشاء شکننده آن است. تیم سازنده از تکنیک‌های پیشرفته برای تولید ساختارهای بسیار دقیق استفاده کرده است که می‌تواند تغییراتی اساسی در درمان شرایط گوش داخلی ایجاد کند.
در یک تلاش پیشگامانه برای بهبود درمان‌های پزشکی برای کاهش شنوایی و سایر شرایط گوش داخلی، یک تیم متشکل از پزشکان و مهندسان برای بیش از یک دهه همکاری کرده‌اند تا یک میکرونیدل نوآورانه را توسعه دهند. این دستگاه فوق‌باریک و بسیار تیز می‌تواند منظره پزشکی دقیق برای گوش داخلی را تغییر دهد. خالقان این نیدل پیشرفته، جراح ENT آنیل لالوانی و مهندس مکانیک جفری کیسار از دانشگاه کلمبیا، معتقدند که این اختراع تغییر قابل توجهی در ارائه درمان‌ها در مناطق قبلاً غیرقابل دسترس درون حلزون - ساختار مارپیچی و پراز مایع گوش داخلی - خواهد داشت. لالوانی اشاره کرد: "اغراق نیست که بگوییم میکرونیدل ما می‌تواند کلید درمان پزشکی دقیق برای گوش داخلی باشد." توسعه این میکرونیدل در زمانی حیاتی صورت گرفت که ژن‌درمانی می‌تواند شنوایی را با ترمیم سلول‌هایی که توسط صداهای بلند آسیب دیده‌اند، بازگرداند. اما تحویل دقیق و ایمن این درمان‌ها به دلیل آناتومی پیچیده حلزون گوش چالش‌برانگیز بوده است. دسترسی به سلول‌های مورد نیاز نیازمند عبور از غشائی حساس به عرض تقریبی ۲ میلی‌متر است که اغلب در هنگام استفاده از ابزار جراحی سنتی پاره می‌شود. این پارگی می‌تواند به از دست دادن جبران‌ناپذیر شنوایی و مسائل تعادلی منجر شود. یکی از اهداف اصلی این میکرونیدل، معرفی درمان‌ها به حلزون گوش بدون آسیب‌رسانی به این غشاء شکننده است. علاوه بر این، این نیدل قابلیت استخراج مایعات از حلزون گوش را داشته و در تشخیص اختلالات گوش داخلی مانند بیماری مینیر که باعث سرگیجه، تهوع و از دست دادن شنوایی می‌شود مفید است. تجزیه و تحلیل این مایع می‌تواند به بهبود درک این شرایط و توسعه درمان‌های موثرتر کمک کند. همکاری بین لالوانی و کیسار حدود دوازده سال پیش به طور غیرمنتظره‌ای آغاز شد، زمانی که دو پژوهشگر پسادکتری مشترک، پتانسیل همکاری را مشاهده کردند. در ابتدا، کیسار از چالش‌های دسترسی به گوش داخلی متعجب شد. او اعتراف کرد: "تصور می‌کردم پزشکان می‌توانند به هر جای بدن انسان دسترسی پیدا کنند." اما گوش داخلی عمدتاً ناشناس ماند و فرصتی منحصر به فرد برای نوآوری مهندسی ارائه داد. علاقه‌مند به چالش‌های مهندسی شامل، کیسار به تحقیق ادامه داد و ادبیات کمی را یافت که به پیچیدگی‌های غشای حلزون گوش پرداخته باشد. این کمبود دانش موجود، علاقه او را به توسعه یک راه حل افزایش داد. کیسار توضیح داد که یکی از چالش‌های اصلی در ایجاد نیدل، درک عواملی بود که باعث پارگی مواد می‌شد. این تیم غشای حلزون گوش را به عنوان یک پارچه محکم کشیده در نظر گرفتند - اگر سوراخی بزرگ باشد، پاره خواهد شد اما اگر اندازه آن به اندازه کافی کوچک باشد، می‌تواند ثابت بماند. هدف این بود که میکرونیدلی نازکتر از اندازه بحرانی غشاء، مشابه عرض یک تار موی انسان، ایجاد کنند. برای دستیابی به این هدف، کیسار و لالوانی از تکنیک‌های تولید پیشرفته مانند لیتوگرافی فوتون دوگانه، یک روش چاپ سه‌بعدی که قادر به تولید ساختارهای با وضوح بسیار بالا است استفاده کردند. این فناوری به آن‌ها اجازه می‌دهد نیدل‌های تیزی‌تر از نیدل‌های پزشکی موجود ایجاد کنند و به اندازه کافی قوی باشند تا در استفاده عملی مقاومت کنند. از طریق آزمایشات گسترده، تیم اطمینان حاصل کرد که میکرونیدل‌هایشان می‌توانند بدون مشکل عمل کنند. آن‌ها جراحی‌های حیوانی متعددی را بدون مشاهده هرگونه اثر منفی یا کاهش شنوایی انجام دادند. میکرونیدل سوراخی بزرگتر از قطر خود ایجاد نمی‌کند و غشاء در حدود دو روز بهبود می‌یابد. در حالی که آن‌ها به بهینه‌سازی طراحی خود ادامه می‌دهند، لالوانی و کیسار نسبت به پتانسیل میکرونیدل خود خوشبین هستند. آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که این تکنولوژی درمان شرایط گوش داخلی را متحول کرده و راه را برای رویکردهای درمانی جدید در شنوایی‌شنوایی باز کند. با پیشرفت‌های پیوسته در فن‌آوری پزشکی و تمرکز بر مداخلات دقیق، آینده بازسازی شنوایی و سلامت گوش داخلی امیدوار کننده به نظر می‌رسد.
