Электрод с лекарством защитил остаточный слух при кохлеарной имплантации

Исследователи Национального университета Тайваня (NTU) и Национального университетского госпиталя Тайваня разработали гибкий пористый электрод для кохлеарного импланта, способный постепенно выделять противовоспалительный препарат прямо во внутреннем ухе. В доклинических экспериментах на морских свинках прибор снизил воспалительную реакцию и улучшил пороги слуховой чувствительности по сравнению с обычным электродом без лекарства. Работа опубликована в журнале Advanced Healthcare Materials; до применения у людей необходимы дальнейшие испытания.

В чём проблема стандартных кохлеарных имплантов

Кохлеарные импланты — устройства, преобразующие звук в электрические сигналы и передающие их непосредственно на слуховой нерв, — позволяют людям с тяжёлой тугоухостью воспринимать речь и звуки. Однако хирургическое введение электрода в тонкие структуры улитки почти неизбежно вызывает острое воспаление. Это воспаление ведёт к образованию рубцовой ткани вокруг электрода, гибели чувствительных волосковых клеток и спиральных ганглиозных нейронов, которые отвечают за передачу сигнала. В итоге у части пациентов ухудшается как электрическая стимуляция, так и остаточный слух.

Стандартный подход — системное или местное введение дексаметазона (синтетического кортикостероида) до или после операции. Однако при этом препарат не всегда достигает нужной концентрации именно в зоне имплантации на протяжении всего критического периода заживления.

Как устроен новый электрод

Команда изготовила пористый электродный прототип (PEP) из парилена — биосовместимого полимерного покрытия с многолетней историей применения в медицинских имплантах. Пористая структура с размером пор 20–30 мкм была получена методом вакуумной сублимации и осаждения; это обеспечивает механическую гибкость, необходимую для введения в изогнутый канал улитки.

В поры загружали дексаметазон. Характеристика в лаборатории методами ELISA и спектрофотометрии подтвердила контролируемое высвобождение препарата по кинетике первого порядка — то есть постепенно, а не залпом.

Эксперименты на животных:

• точность введения электрода в улитку морской свинки подтверждена микрокомпьютерной томографией;
• через 1 и 4 недели после имплантации пороги слухового ответа (по данным слуховых вызванных потенциалов ствола мозга) были ниже у животных с электродом, содержащим дексаметазон, по сравнению с контрольной группой — то есть слуховая чувствительность сохранялась лучше;
• гистологический анализ тканей улитки показал меньшее число воспалительных клеток и сниженный уровень TNF-α (фактора некроза опухолей — ключевого маркера острого воспаления) в группе с лекарственным электродом.

Что впереди

Прибор находится на стадии доклинического прототипа. Перед применением у людей необходима оценка долгосрочной безопасности, механической стабильности электрода при хроническом использовании и оптимизации дозы препарата.

Читайте также по теме: причинах загадочного гула, который слышит часть людей.

Авторы также обращают внимание на перспективу: если концепция подтвердится в клинических испытаниях, она может распространиться на другие нейронные импланты, где воспаление в зоне контакта устройства с тканью остаётся нерешённой проблемой.