Генная терапия может восстановить слух, поврежденный громким шумом, за счет регенерации клеток. Однако доставить эти препараты точно и безопасно сложно из-за строения улитки — спиралевидной, заполненной жидкостью структуры во внутреннем ухе, отвечающей за слух. Чтобы добраться до нужных клеток, нужно пройти через тонкую мембрану шириной около 2 мм, которая легко рвется при использовании традиционных хирургических инструментов. Повреждение этой мембраны может привести к полной потере слуха и проблемам с равновесием.
Новая микроигла предназначена для доставки лекарств в улитку, не повреждая ее тонкую мембрану. Также она позволит брать пробы жидкости из улитки для диагностики таких заболеваний внутреннего уха, как болезнь Меньера, которая сопровождается головокружением, тошнотой и ухудшением слуха. Изучение этой жидкости поможет лучше понять патологии и разработать эффективное лечение.
Чтобы создать микроиглу, ученые сначала проанализировали, как рвутся материалы. Для наглядности мембрану улитки представили как натянутый брезент: если прокол слишком большой, брезент порвется, а вот маленький останется стабильным. Поэтому нужно было создать микроиглу, диаметр которой был бы меньше критического размера прокола для этой мембраны, примерно как человеческий волос.
Для достижения этой цели ученые использовали передовые технологии производства, например, двухфотонную фотолитографию — метод 3D-печати, позволяющий создавать структуры с чрезвычайно высоким разрешением. С помощью такого подхода команда напечатала более острые иглы, чем обычные медицинские, и при этом достаточно прочные для использования.
Команда провела множество операций на животных, не зафиксировав никаких негативных последствий или потери слуха. Микроигла создавала прокол размером не больше своего диаметра, и мембрана заживала в течение двух дней.
Ученые считают, что их разработка изменит подход к лечению заболеваний внутреннего уха и откроет путь новым терапевтическим подходам в аудиологии.
