內(nèi)耳，特別是耳蝸，由于其復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)而難以接近，因此在醫(yī)學(xué)上仍然是一個很大程度上未被探索的領(lǐng)域。這對治療聽力損失和其他內(nèi)耳疾病構(gòu)成了真正的障礙。十多年來，哥倫比亞大學(xué)的一組醫(yī)生和工程師致力于開發(fā)一種微針，旨在改善聽力損失的醫(yī)療效果。增材制造在該設(shè)備的生產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

借助3D打印，耳鼻喉科醫(yī)生Anil  Lalwani和機械工程師Jeffrey  Kysar成功設(shè)計并完成了一種超薄設(shè)備：用于內(nèi)耳精準(zhǔn)醫(yī)療的3D打印微針。兩人都相信，這項發(fā)明將代表當(dāng)前治療的重大進步，特別是對于以前無法到達(dá)的耳蝸區(qū)域。為了制造這種精細(xì)的微針，他們使用了雙光子光刻技術(shù)，這是一種用于創(chuàng)建高分辨率結(jié)構(gòu)的3D打印技術(shù)。這使得針比現(xiàn)有設(shè)備更精確，同時仍然足夠堅固以適合實際使用。

微針將造影劑注入內(nèi)耳以檢測耳蝸的變化，這有助于診斷梅尼埃病等疾病。豚鼠耳蝸的MRI圖像顯示了耳蝸的不同區(qū)室。（照片來源：Anil Lalwani/哥倫比亞大學(xué)瓦格洛斯內(nèi)科醫(yī)生和外科醫(yī)生學(xué)院）

主要困難之一在于耳蝸的復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)，這使得治療的實施特別困難。事實上，為了到達(dá)受損的細(xì)胞，需要穿過2毫米寬且非常脆弱的膜，在使用傳統(tǒng)儀器時，膜經(jīng)常會撕裂，這可能會導(dǎo)致聽力損失甚至平衡障礙。這使得研究人員更好地了解導(dǎo)致這種破裂的因素。然后，研究小組將薄膜概念化為一張拉伸的畫布：如果插入的儀器太大，就會導(dǎo)致撕裂。因此3D打印的微針被設(shè)計成與人類頭發(fā)的寬度相同。主要目標(biāo)是在不損傷膜的情況下治療耳蝸。此外，這種微針可以從耳蝸中提取液體，從而更容易診斷內(nèi)耳疾病，例如梅尼埃病，一種導(dǎo)致頭暈、惡心和聽力喪失的疾病。

已經(jīng)在動物身上進行了許多手術(shù)，沒有產(chǎn)生負(fù)面影響或聽力損失，并且膜在每次手術(shù)后兩天內(nèi)恢復(fù)。目前，人們相信3D打印微針可以通過更精確的干預(yù)來改變內(nèi)耳治療。Anil Lalwani博士強調(diào)：“毫不夸張地說，我們的微針可能是內(nèi)耳精準(zhǔn)醫(yī)療的關(guān)鍵。”

編譯整理：3dnatives

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