第一个用于治疗听力损失的3D打印微针
内耳,特别是耳蜗,由于其复杂的解剖结构而难以接近,因此在医学上仍然是一个很大程度上未被探索的领域。这对治疗听力损失和其他内耳疾病构成了真正的障碍。十多年来,哥伦比亚大学的一组医生和工程师致力于开发一种微针,旨在改善听力损失的医疗效果。增材制造在该设备的生产中发挥了关键作用。
借助3D打印,耳鼻喉科医生Anil Lalwani和机械工程师Jeffrey Kysar成功设计并完成了一种超薄设备:用于内耳精准医疗的3D打印微针。两人都相信,这项发明将代表当前治疗的重大进步,特别是对于以前无法到达的耳蜗区域。为了制造这种精细的微针,他们使用了双光子光刻技术,这是一种用于创建高分辨率结构的3D打印技术。这使得针比现有设备更精确,同时仍然足够坚固以适合实际使用。
微针将造影剂注入内耳以检测耳蜗的变化,这有助于诊断梅尼埃病等疾病。豚鼠耳蜗的MRI图像显示了耳蜗的不同区室。(照片来源:Anil Lalwani/哥伦比亚大学瓦格洛斯内科医生和外科医生学院)
主要困难之一在于耳蜗的复杂解剖结构,这使得治疗的实施特别困难。事实上,为了到达受损的细胞,需要穿过2毫米宽且非常脆弱的膜,在使用传统仪器时,膜经常会撕裂,这可能会导致听力损失甚至平衡障碍。这使得研究人员更好地了解导致这种破裂的因素。然后,研究小组将薄膜概念化为一张拉伸的画布:如果插入的仪器太大,就会导致撕裂。因此3D打印的微针被设计成与人类头发的宽度相同。主要目标是在不损伤膜的情况下治疗耳蜗。此外,这种微针可以从耳蜗中提取液体,从而更容易诊断内耳疾病,例如梅尼埃病,一种导致头晕、恶心和听力丧失的疾病。
已经在动物身上进行了许多手术,没有产生负面影响或听力损失,并且膜在每次手术后两天内恢复。目前,人们相信3D打印微针可以通过更精确的干预来改变内耳治疗。Anil Lalwani博士强调:“毫不夸张地说,我们的微针可能是内耳精准医疗的关键。”
编译整理:3dnatives
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