Un impianto cocleare connesso senza discontinuità
I CI trasformano la vita degli adulti e dei bambini con difficoltà di udito, consentendo loro di sentire e riconoscere il linguaggio parlato. Tuttavia, una bassa specificità di stimolazione neuronale determina una qualità audio inferiore a quella ottimale e un elevato consumo di energia elettrica. Inoltre, la dipendenza di CI dalle batterie ricaricabili determina altri problemi per un dispositivo interamente impiantabile. Grazie a un finanziamento dell’UE, il progetto NANOCI (Nanotechnology based cochlear implant with gapless interface to auditory neurons) si è adoperato per sviluppare un neurone senza discontinuità: un’interfaccia di elettrodi per i CI. In una configurazione in vitro, sono stati ottenuti profili di risposta nei neuroni uditivi murini e umani su array a più elettrodi. Modificando i parametri di stimolo nella posizione continua negli array, si è ottenuta una riduzione anche quadrupla dell’energia necessaria per la risposta. La selezione di analoghi dei fattori di crescita biomimetici per stimolare la crescita degli assoni ha portato a tre candidati promettenti. In particolare, soprattutto, è stata identificata una struttura guida di un mimetico di piccoli peptidi del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), pronta per essere brevettata. La matrice di gel NANOCI funzionalizzata contenente epitopi di laminina è stata applicata con esito positivo in vivo. Per rivestire l’array di elettrodi, sono state sviluppate nuove nanoparticelle con attività antibatterica a ridotta tossicità. Sono state prodotte altre fasi di ibridi di polimero-nanomateriale conduttivi per ottenere modifiche funzionali, finalizzare a ottimizzare la conduttività degli elettrodi, ridurre l’impedenza e migliorare l’accoppiamento neurone-elettrodo nello scenario dell’interfaccia continua. È stato prodotto un elettrodo NANOCI di qualità animale per giungere ad esiti positivi dei test multicomponenti in vivo. Sono stati esplorati metodi per somministrare e visualizzare il rilascio del fattore di crescita/neurotrofina dalla superficie di elettrodi, accanto a tecnologie di somministrazione. È stato anche ottimizzato un analizzatore di localizzazione degli elettrodi nell’orecchio interno animale e umano. Il modello in vitro di NANOCI ha consentito di studiare dettagliatamente le risposte dei neuroni uditivi. I ricercatori possono ora progettare modelli di stimolazione ottimali, idonei all’interfaccia continua. Inoltre, un sensore di retroazione ottica pronto per il brevetto è stato sviluppato e testato nelle ossa temporali umane, al fine di monitorare le forze di inserimento dell’array degli elettrodi, in modo da ridurre al minimo il trauma dell’inserimento. L’inclusione di una frazione della riduzione di energia ottenuta dal progetto NANOCI in un modello di qualità clinica potrebbe tradursi in un dispositivo CI interamente impiantabile. La possibilità d rendere invisibile il problema di udito sarebbe psicologicamente un enorme aiuto per le persone con difficoltà di udito. Inoltre, l’interfaccia più efficace offre maggiori possibilità di migliorare la qualità del suono attraverso nuove strategie di codifica.
Parole chiave
Impianto cocleare, fattore neurotrofico derivato dal cervello, laminina, interfaccia continua, dispositivo interamente impiantabile
