Diseñada por un equipo de médicos e ingenieros de la Universidad de Columbia, la aguja es, gracias a la precisión de la nanoimpresión 3D, mucho más fina y afilada que cualquiera de las existentes en el mercado y está preparada para administrar tratamientos en un tejido hasta entonces inaccesible

Los creadores de la aguja, el cirujano especializado en endodoncia Anil Lalwani y el ingeniero mecánico Jeffrey Kysar, están convencidos de que su dispositivo ultrafino y ultraafilado pronto se convertirá en una herramienta esencial para el tratamiento de la pérdida de audición y otras afecciones del oído interno. "No es exagerado decir que nuestra microaguja podría ser la clave de la medicina de precisión para el oído interno", afirma Lalwani.

 

¿Por qué necesita la medicina esta aguja?

"Estamos en la cúspide de las terapias génicas que pueden restaurar la audición regenerando las células de nuestros oídos que perdemos tras años de exposición a ruidos fuertes. Pero aún no sabemos cómo administrar estas terapias de forma precisa, predecible y segura. Esto se debe a que estas células están dentro de un contenedor casi inaccesible del oído interno llamado cóclea. La cóclea es un hueso en forma de espiral lleno de líquido, el más duro de nuestro cuerpo. En la cóclea hay una membrana diminuta -de unos 2 mm de ancho- que teóricamente podría darnos acceso. Pero esta membrana se rompe siempre que se intenta abrirla con las herramientas quirúrgicas habituales. Cuando esto ocurre, se puede perder permanentemente la audición y el sentido del equilibrio. Por eso hemos trabajado en esta microaguja: para introducir tratamientos en la cóclea sin desgarrar la membrana", apunta Anil Lalwani.

 

¿Cuáles fueron algunos de los retos a la hora de crear la aguja?

"Desde el punto de vista de la ingeniería, la membrana es como una lona tensada. Si haces un agujero muy pequeño en la lona, ese agujero no crecerá espontáneamente. Pero si el agujero supera un tamaño crítico, crecerá espontáneamente y rasgará la lona. La teoría de la ingeniería nos dice que si podemos introducir un agujero en la membrana que sea más pequeño que este tamaño crítico, la membrana no se rasgará", comenta Jeffrey Kysar. "Sólo tuvimos que fabricar una microaguja más pequeña que ese tamaño crítico, aproximadamente la anchura de un cabello humano en el caso de la membrana. También es necesario que la aguja sea ultrafina para minimizar el daño al tejido durante el proceso de perforación, lo que favorece la cicatrización de la membrana tras el procedimiento. Probamos muchas formas distintas de fabricar la aguja. Poco después de iniciar nuestra colaboración, apareció un método de impresión en 3D que fue la tecnología que lo hizo posible. La fotolitografía de dos fotones permite una resolución llamada voxel de unos 200 nanómetros, aproximadamente una décima parte del diámetro de un cabello, muy, muy pequeño. Así podemos imprimir agujas extremadamente afiladas hechas de polímeros, como el epoxi que se puede comprar en una ferretería. Nuestras agujas son muchas veces más afiladas que cualquier aguja comercial.

Dedicamos mucho tiempo y esfuerzo a asegurarnos de que las agujas sean lo suficientemente resistentes. Hemos tenido ejemplos que se rompieron, o los canales interiores no se formaron correctamente, o la punta se desafiló. Eso forma parte de lo que hacemos como ingenieros: averiguar cómo podemos mejorar el diseño".

 

Más información e imagen https://www.cuimc.columbia.edu

 

 

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