3D-Druck ermöglicht Fortschritte in der medizinischen Mikrochirurgie

Ein Forschungsteam der Columbia University hat mit Hilfe von 3D-Druck eine Mikronadel entwickelt, die neue Möglichkeiten zur Behandlung und Diagnose von Erkrankungen des Innenohrs eröffnet. Die Nadel, dünner als ein menschliches Haar, wurde speziell für Anwendungen in der Cochlea entwickelt, einem schwer zugänglichen und empfindlichen Teil des Innenohrs. Sie könnte die Grundlage für präzisere und sicherere Verfahren in der medizinischen Mikrochirurgie schaffen.

Die Cochlea, ein spiralartig aufgebauter, flüssigkeitsgefüllter Hohlraum im härtesten Knochen des menschlichen Körpers, stellt bislang eine nahezu unzugängliche Region dar. Standardwerkzeuge verursachen häufig Schäden an der Membran, die den Zugang zur Cochlea ermöglicht, was zu dauerhaftem Hörverlust oder Gleichgewichtsstörungen führen kann. Die neue Mikronadel, entwickelt von Ingenieur Jeffrey Kysar und Chirurg Anil Lalwani, nutzt die Präzision des 3D-Drucks, um eine minimalinvasive Lösung zu bieten. Durch den Einsatz von Zwei-Photonen-Lithographie, einem hochpräzisen Druckverfahren, konnte eine ultradünne und scharfe Nadel gefertigt werden, die Gewebe schont und Heilungsprozesse fördert.

Die Nadel hat bereits in Tierversuchen ihre Vielseitigkeit unter Beweis gestellt. Sie ermöglicht nicht nur die sichere Injektion von Medikamenten oder Gentherapien, sondern auch die Entnahme von Flüssigkeitsproben zur Diagnostik. Erste Studien zeigen, dass die Methode zuverlässig ist und keine negativen Auswirkungen auf das Gehör hat. Die Forschungsergebnisse könnten die Entwicklung neuer Therapien für Erkrankungen wie Morbus Menière oder genetisch bedingten Hörverlust beschleunigen.

Die Mikronadel ist zudem mit einem dualen Lumen ausgestattet, das gleichzeitig Flüssigkeit injizieren und absaugen kann, um Druckveränderungen in der Cochlea zu vermeiden. Dies ist besonders relevant für zukünftige Gentherapien, die größere Volumina erfordern. Ein Startup namens Haystack Medical wurde bereits gegründet, um die Technologie zu kommerzialisieren und weitere Partnerschaften mit Pharmaunternehmen zu entwickeln.

Diese Innovation unterstreicht, wie 3D-Druck die medizinische Forschung voranbringt und neue Wege für die Behandlung komplexer Erkrankungen eröffnet. Die Forschenden hoffen, die Nadel bald auch in klinischen Anwendungen einsetzen zu können und damit die Tür zu neuen Diagnose- und Therapieansätzen aufzustoßen.