这些TTs创建一个开放耳道和中耳之间。他们的目标是通风中耳,提供路线液体排出,允许抗生素滴到细菌的藏污纳垢之所。然而,研究人员说这些小,塑料或金属制成的空心圆柱形设备功能“远非完美。”
生物膜细菌可能躺下和局部组织可以在表面生长,阻断TTs的腔,造成挤压。此外,抗生素滴耳剂不能有效达到感染的网站。研究人员说这些问题也困扰其他fluid-transporting植入式医疗导管(imc)。这些包括导管、分流术和各种小管使用大脑,肝脏,眼睛,其他器官。
找到有效的方法治疗耳朵感染
多学科研究协作的哈佛大学生物工程研究所,哈佛大学约翰·a·保尔森工程和应用科学学院(海洋)和马萨诸塞州的眼睛和耳朵在波士顿(梅伊)。他们创造了一个完整的设计改革的imc广泛适用的策略。可预见的和有效的方法使imc uni -在毫米和双向流体运输规模,抵制各种污染。
使用TTs liquid-infused材料——捏造我TTs -团队co-optimized很难协调功能。这些包括快速药物输送和排水的中耳液体,抵抗水从外面进入中耳,以及防止细菌和细胞粘附管。研究结果发表在近期的封面文章科学转化医学。
"鉴于我们的发现,我确实看到希望为慢性耳部感染患者在地平线上,“说文章的第二作者亚伦Remenschneider博士和梅伊侦探。“不仅我们的我TTs证明减少细胞粘附和改善选择性流体运输,但是我们展示了我TTs导致减少疤痕的耳膜和保存听力相比,TTs标准控制。我TTs也可以成为一个有效的工具提供一系列药物中耳。”
开发的技术
与关注我TTs的第一个应用程序,这个团队开发了一种广泛适用的modeling-enabled设计过程。他们可以把这个应用到imc不同的任务和对身体的位置。
团队的发展基于液体的物理参数,材料和尺寸。他们开始与特定几何形状的流体的基础预测milimeter-sized imc。这些imc,捏造liquid-infused表面,控制不同的定向运输液体。
“除了验证预测运输液体通过合理设计和制造我TT的原型在体外中耳的模型,我们也展示了他们抵抗粘附的五种最常见的菌株导致耳朵感染孩子,”第一作者Haritosh Patel说。
调查的技术
调查我TTs的表现相比,传统的TTs的体内模型相关人耳,研究人员使用栗鼠。这是中耳疾病研究和治疗的黄金标准,根据团队。栗鼠的鼓膜寄存器的大小作为人类和有一个类似的听觉频率范围。
据研究人员介绍,我TTs保护听力。他们也使简单和可靠的剂量的抗生素滴耳剂中耳相比传统的管。Remenschneider指出,这个可靠性可以打开门新中产阶级和内耳条件的管理像听力损失。
“检查了所有必要的盒子,我TTs,当植入栗鼠的耳膜,远离环境水,防止传染性积聚,减少疤痕,仍清晰的曝气和压力均衡,”帕特尔说。
研究人员说他们的安全性和有效性的结果可能导致人类患者在临床试验中测试。他们也期待其他imc延长专利设计方法。根据文章的第二作者乔安娜Aizenberg,他们可以创建个性化的设备优化特定病人特点和需要。
“我们设想,我TTs和其他imc的材料和几何属性在未来可以逆向工程,以使其适应不同的药物制剂和使他们的药物发现过程的一部分有效的局部治疗和治疗各种疾病,”Aizenberg说。