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耳鸣和其他听力障碍患者几乎没有经过验证的治疗选择。这是因为内耳是人体最难以接近的部位之一——一个骨质的、膜状的迷宫，只有几立方毫米大小。这种狭小的空间使得手术几乎不可能。“我们可以在心脏、大脑，甚至眼睛内部进行手术——唯一我们无法在功能器官中进行手术的地方是内耳，”斯坦福大学医学院的Robert Jackler说，他是一位耳科-神经耳科医生，专门研究复杂的耳部疾病。
这种微小的空间也阻碍了大多数开发和输送药物以治疗听力障碍的尝试，无论是因衰老还是暴露于嘈杂噪音引起的。所需的液体量非常少，药物的量也需要更加精细地调整，因此长期给药的尝试都失败了。“我们在治疗听力障碍时尝试过定向给药，但我们今天的方法非常不精确且校准不良，”Jackler 说。
但请仔细倾听，在材料科学和生物工程领域，缓慢而稳定的进展之声正在聚集势头，以帮助那些患有各种使人衰弱的听觉疾病的人们。
特别是有两个系统受到了广泛关注：一个系统将少量聚合物基质注入药物以阻止持续的耳鸣，另一个系统使用微型泵将药物输送到受损的毛细胞或纤毛，这些纤毛会导致听力损失。
基质
马萨诸塞州剑桥市的查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室的研究人员目前正在测试一种微小的聚合物基质，该基质可以加载用于治疗内耳疾病的化合物。无论是与现有的但有限的治疗方法（如麻醉剂利多卡因）还是某些尚未发现的药物混合，该聚合物都将被注射到中耳中，并被远程触发以将其有效载荷释放到耳蜗中，耳蜗是内耳中充满液体的管状器官，使我们能够听到声音。德雷珀的科学家正在与马萨诸塞州理工学院 (M.I.T.) 兰格实验室的生物材料科学家合作——该实验室由生物工程师罗伯特·兰格领导——开发基质，该基质由可生物降解的凝胶制成，使用后会无害地溶解。该聚合物可能会持续数周甚至数月，将药物释放到内耳中，这些药物阻止与耳鸣相关的某些神经递质的过度释放或镇静耳蜗中发现的任何过度活跃的神经。
美国国防部最初于2012 年委托了德雷珀项目，以帮助超过 40% 的退伍军人患有耳鸣——一种感觉耳朵里嗡嗡作响的疾病，这是由暴露于各种嘈杂噪音引起的，包括冲击波爆炸、大型发动机的喧嚣和炮火。国防部给该公司的任务是创建一个小型输送装置，可以插入到分隔中耳和内耳的膜覆盖窗口附近，该窗口直径不超过三毫米。
德雷珀高级生物医学工程师杰弗里·博伦斯坦说，到目前为止，还没有有效的方法将药物输送到内耳。他和他的同事迄今为止已在实验室测试中测试了他们的聚合物，目前正在探索使用无线信号按需触发化合物释放的方法。博伦斯坦说，这些化合物将通过化学反应或温度的突然变化释放出来，并补充说，“具体的[触发]机制仍在开发中。”
精确的药物输送至关重要，因此主要挑战之一是设计基质，使其以脉动方式逐渐释放其有效载荷。“经典问题是如何获得在很长一段时间内分布的局部输送源，”博伦斯坦说。“我们希望我们的设备能够在需要时治疗数月的问题。”例如，对于患有平衡障碍或耳鸣的人来说，他们的想法是随身携带一个无线遥控器，只需点击一个按钮即可在症状——无论是定向障碍还是耳鸣——变得难以忍受时释放治疗药物。
根据美国疾病控制与预防中心的数据，美国约有 5000 万人经历某种程度的耳鸣，这通常是听力损失的结果。在这些人中，约有 1600 万人的耳鸣严重到需要就医，约有 200 万患者发现自己无法像问题开始之前那样进行日常活动。“尽管实际上很少有人患有耳鸣到夜不能寐的程度，但耳鸣是一种我们实际上没有太多解决方案的听力障碍，”Jackler 说。因此，严重的耳鸣患者通常会被开抗抑郁药，Jackler 说抗抑郁药并不能消除问题，而是有助于减轻一些相关的焦虑和抑郁，并帮助人们更好地应对他们的不适。
微型泵
其他同样由内耳感觉毛细胞死亡引起的听力障碍可能比耳鸣更令人衰弱，例如永久性听力损失。内耳通常有数千个微小的细胞，这些细胞带有立体纤毛，可以响应声波而振动。当这些细胞受损或死亡时，会影响耳朵感知声波并将声波转化为与大脑交流的神经冲动的能力。
[中断]
另一个德雷珀项目——这次由美国国立卫生研究院资助——正在研究这个问题。德雷珀正在与马萨诸塞州眼耳医院的耳鼻喉科和哈佛医学院合作，创建一个头戴式微流体系统——微型泵——用于向内耳输送药物和采集内耳液体。该项目首席研究员博伦斯坦说，这种检索或采样系统将是一项重大突破，因为它将使生物技术和制药公司能够测量到达耳蜗的药物浓度，纤毛细胞就位于耳蜗中。
博伦斯坦和他的同事最终希望创建一个可植入的（而不是头戴式的）设备，该设备还可以加速药物开发过程。正如他们在 2 月出版的生物医学微器件杂志上描述的那样，他们的主要挑战是如何让药物足够快地注入耳朵，并以足够的量来治疗问题，而又不会让过多的液体过快地进入内耳并造成损害。耳蜗仅容纳约一滴液体。微型泵将通过抽出内耳液体、混入药物，然后返回这种混合物来解决这个问题——而不会扩大液体体积。
研究人员迄今为止已经制造和测试了一个简化的微型泵，并用它来演示液体流入和流出设备、在船上储液罐中储存药物以及将药物注入耳蜗的能力。现在他们必须将电子元件小型化，以便该设备（包括其泵和储药罐）足够小，可以放入耳朵后方骨骼空间中约七到八立方厘米的空间内。研究人员已经在动物模型中测试了他们现有的设备，作为临床前试验的一部分，并希望在三年内进入临床试验。
毛（细胞）俱乐部
Jackler 说，尽管微型泵开发在过去十年中仍处于起步阶段，但它为研究人员提供了研究将极少量液体注入内耳的机会。他补充说，如果德雷珀和其他开发此类微型泵的公司取得成功，他们将创建一个平台，用于向内耳输送细胞和化学物质，这可能有助于毛细胞再生和对抗炎症。
诺华自 2010 年以来一直与生物技术公司 GenVec 合作进行临床试验，以研究后者用于再生纤毛毛细胞的基因疗法。他们工作的成功最终取决于高度小型化的耳蜗内药物输送系统，该系统可以以高度受控的方式将精确体积的液体泵入耳蜗，并去除多余的液体。
Jackler 说，这项工作只是开发放置在耳蜗内的生物疗法以保护或逆转听力损失的潜在药物管道的一部分，其中一些疗法可能会在未来五年内进入试验，并在 10 年内成熟。“我希望在十年内我们能够进入重要的临床试验，”他说，并补充了一个警告：“但时间框架是不可预测的。如果你在五年后问我，我可能会说同样的话。”