Il primo microago stampato in 3D per il trattamento della perdita dell’udito
L’orecchio interno, e in particolare la coclea, rimane un’area ampiamente inesplorata della medicina a causa della sua complessa anatomia, che ne rende difficile l’accesso. Questo rappresenta un vero e proprio ostacolo al trattamento della perdita dell’udito e di altri disturbi dell’orecchio interno. Per oltre un decennio, un team di medici e ingegneri della Columbia University ha lavorato allo sviluppo di un microago progettato per migliorare il trattamento medico della perdita dell’udito. La produzione additiva ha svolto un ruolo fondamentale nella realizzazione di questo dispositivo.
Utilizzando la stampa 3D, il chirurgo otorinolaringoiatra Anil Lalwani e l’ingegnere meccanico Jeffrey Kysar sono riusciti a progettare e finalizzare un dispositivo ultrasottile: un microago stampato in 3D per la medicina di precisione dell’orecchio interno. Entrambi sono convinti che questa invenzione rappresenterà un importante passo avanti rispetto ai trattamenti attuali, in particolare per le aree della coclea finora inaccessibili. Per produrre questo sottile microago, hanno utilizzato la fotolitografia a due fotoni, una tecnica di stampa 3D che consente di creare strutture ad alta risoluzione. Questo rende l’ago più preciso rispetto ai dispositivi esistenti, ma sufficientemente robusto per un uso pratico.
Il microago viene utilizzato per iniettare un agente di contrasto nell’orecchio interno al fine di rilevare i cambiamenti nella coclea, che aiutano a diagnosticare malattie come la malattia di Menière. Immagini di risonanza magnetica della coclea di una cavia mostrano i diversi compartimenti della coclea (Foto: Anil Lalwani/Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons).
Una delle principali difficoltà risiede nella complessa anatomia della coclea, che rende particolarmente difficile l’attuazione delle terapie. Infatti, per raggiungere le cellule danneggiate, è necessario attraversare una membrana larga 2 mm e molto fragile, che spesso si lacera quando si utilizzano gli strumenti tradizionali, con conseguente perdita dell’udito o addirittura problemi di equilibrio. Ciò ha indotto i ricercatori a comprendere meglio i fattori responsabili di questa rottura. Il team ha quindi concepito la membrana come un tessuto teso: se lo strumento inserito è troppo largo, provoca uno strappo. Il microago stampato in 3D è stato progettato per avere la stessa larghezza di un capello umano per trattare la coclea senza danneggiare la membrana. Inoltre, il microago può essere utilizzato per estrarre il fluido dalla coclea, rendendo più facile la diagnosi di malattie dell’orecchio interno come la malattia di Menière, un disturbo che causa vertigini, nausea e perdita dell’udito.
Sono già stati eseguiti numerosi interventi sugli animali senza effetti negativi o perdita dell’udito, e la membrana è tornata in condizioni normali entro due giorni da ogni operazione. Si pensa ora che i microaghi stampati in 3D possano trasformare il trattamento dell’orecchio interno attraverso interventi più precisi. Il dottor Anil Lalwani afferma: “Non è esagerato dire che il nostro microago potrebbe essere la chiave della medicina di precisione per l’orecchio interno”.
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*Crediti per tutte le foto: Anil Lalwani/Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons
