Протез барабанной перепонки превращается...превращается...в настоящую перепонку

Ученые Гарвардского университета разработали биосовместимый трансплантат, созданный по технологии 3D-печати, который можно имплантировать для восстановления поврежденной барабанной перепонки – сообщается в пресс-релизе Института Висса Гарвардского университета¹. По мнению исследователей, технология PhonoGraft может уменьшить боль и потерю слуха, связанные с перфорацией барабанной перепонки.

Авторы отмечают, что, несмотря на замечательную способность барабанной перепонки к самовосстановлению, многие перфорации не могут заживать самостоятельно и требуют реконструктивной тимпанопластики. Однако, даже при использовании современных методов лечения, хирургические неудачи являются обычным явлением, что делает необходимыми ревизионные операции. Кроме того, трансплантаты тканей, полученные от пациента, обладают несовершенными звукопроводящими способностями, поскольку их структура не соответствует структуре нормальной барабанной перепонки.

С целью преодоления этих проблем исследователи из Гарварда разработали технологию PhonoGraft, чтобы использовать новый подход на основе биоматериалов, который управляет регенерацией родной ткани барабанной перепонки. Ее структура, полученная с помощью 3D-печати, имитирует структуру нормальной барабанной перепонки и эффективно стимулирует свойства ткани к самовосстановлению, как показано на моделях животных.

Слева - натуральная барабанная перепонка, справа - напечатанный на 3D-принтере имплантат (рисунок из пресс-релиза Института Вейсса)¹

Команда считает, что технология этого нового материала – в отличие от других методов – потенциально может обеспечить восстановление барабанной перепонки, сначала точно имитируя, а затем восстанавливая ее звукопроводящие механические свойства и барьерные функции. Еще одним достоинством имплантата является технология его установки – для этого не нужна операция тампанопластики, имплантат можно вводит через слуховой проход.

Авторы разработали специальный материал для 3D-печати на основе синтетического полимера – биоразлагаемый программируемый материал, который можно использовать для управления структурой трансплантата в различных размерах, что в конечном итоге позволило создать регенеративный трансплантат со звукопроводящей структурой родной барабанной перепонки. Исследователи сначала изучили акустические и механические свойства своих печатных трансплантатов второго поколения, сравнив их в серии лабораторных тестов с трупными барабанными перепонками. Воодушевленные результатами, они затем имплантировали свою модель в барабанную перепонку шиншиллы. Ухо шиншиллы очень похоже на человеческое ухо с точки зрения размера барабанной перепонки и диапазона слуха, что делает его хорошей моделью in vivo для исследований в области реконструкции среднего уха.

“Через три месяца после имплантации нашего оптимизированного трансплантата в ухо шиншиллы у нас был настоящий момент озарения. Тесты на слух показали полное восстановление звукопроводимости. Затем мы заглянули в слуховой проход с помощью эндоскопа”, - сказал один из авторов разработки. “То, что мы видели, было всего лишь остатком нашего трансплантата, который заменялся новой тканью – прекрасно реконструированной барабанной перепонкой с ее радиально-круговым рисунком”. Различные типы клеток барабанной перепонки и сосудистая система выровнялись вдоль полимерных волокон и интегрировались в функциональную ткань. Кроме того, в реконструированной барабанной перепонке не было видно никаких признаков инфекции.

В настоящее время команды Beacon Bio (именно так был назван стартап по производству нового имплантата) сосредоточены на получении разрешения FDA на устройство для его, чтобы можно было внедрить его в клиническую практику.