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耳鳴和其他聽力障礙患者幾乎沒有經過驗證的治療選擇。這是因為內耳是人體最難以接近的部位之一——一個骨質的、膜狀的迷宮，只有幾立方毫米大小。這種狹小的空間使得手術幾乎不可能。“我們可以在心臟、大腦，甚至眼睛內部進行手術——唯一我們無法在功能器官中進行手術的地方是內耳，”斯坦福大學醫學院的Robert Jackler說，他是一位耳科-神經耳科醫生，專門研究複雜的耳部疾病。
這種微小的空間也阻礙了大多數開發和輸送藥物以治療聽力障礙的嘗試，無論是因衰老還是暴露於嘈雜噪音引起的。所需的液體量非常少，藥物的量也需要更加精細地調整，因此長期給藥的嘗試都失敗了。“我們在治療聽力障礙時嘗試過定向給藥，但我們今天的方法非常不精確且校準不良，”Jackler 說。
但請仔細傾聽，在材料科學和生物工程領域，緩慢而穩定的進展之聲正在聚集勢頭，以幫助那些患有各種使人衰弱的聽覺疾病的人們。
特別是有兩個系統受到了廣泛關注：一個系統將少量聚合物基質注入藥物以阻止持續的耳鳴，另一個系統使用微型泵將藥物輸送到受損的毛細胞或纖毛，這些纖毛會導致聽力損失。
基質
馬薩諸塞州劍橋市的查爾斯·斯塔克·德雷珀實驗室的研究人員目前正在測試一種微小的聚合物基質，該基質可以載入用於治療內耳疾病的化合物。無論是與現有的但有限的治療方法（如麻醉劑利多卡因）還是某些尚未發現的藥物混合，該聚合物都將被注射到中耳中，並被遠端觸發以將其有效載荷釋放到耳蝸中，耳蝸是內耳中充滿液體的管狀器官，使我們能夠聽到聲音。德雷珀的科學家正在與馬薩諸塞州理工學院 (M.I.T.) 蘭格實驗室的生物材料科學家合作——該實驗室由生物工程師羅伯特·蘭格領導——開發基質，該基質由可生物降解的凝膠製成，使用後會無害地溶解。該聚合物可能會持續數週甚至數月，將藥物釋放到內耳中，這些藥物阻止與耳鳴相關的某些神經遞質的過度釋放或鎮靜耳蝸中發現的任何過度活躍的神經。
美國國防部最初於2012 年委託了德雷珀專案，以幫助超過 40% 的退伍軍人患有耳鳴——一種感覺耳朵裡嗡嗡作響的疾病，這是由暴露於各種嘈雜噪音引起的，包括衝擊波爆炸、大型發動機的喧囂和炮火。國防部給該公司的任務是建立一個小型輸送裝置，可以插入到分隔中耳和內耳的膜覆蓋視窗附近，該視窗直徑不超過三毫米。
德雷珀高階生物醫學工程師傑弗裡·博倫斯坦說，到目前為止，還沒有有效的方法將藥物輸送到內耳。他和他的同事迄今為止已在實驗室測試中測試了他們的聚合物，目前正在探索使用無線訊號按需觸發化合物釋放的方法。博倫斯坦說，這些化合物將透過化學反應或溫度的突然變化釋放出來，並補充說，“具體的[觸發]機制仍在開發中。”
精確的藥物輸送至關重要，因此主要挑戰之一是設計基質，使其以脈動方式逐漸釋放其有效載荷。“經典問題是如何獲得在很長一段時間內分佈的區域性輸送源，”博倫斯坦說。“我們希望我們的裝置能夠在需要時治療數月的問題。”例如，對於患有平衡障礙或耳鳴的人來說，他們的想法是隨身攜帶一個無線遙控器，只需點選一個按鈕即可在症狀——無論是定向障礙還是耳鳴——變得難以忍受時釋放治療藥物。
根據美國疾病控制與預防中心的資料，美國約有 5000 萬人經歷某種程度的耳鳴，這通常是聽力損失的結果。在這些人中，約有 1600 萬人的耳鳴嚴重到需要就醫，約有 200 萬患者發現自己無法像問題開始之前那樣進行日常活動。“儘管實際上很少有人患有耳鳴到夜不能寐的程度，但耳鳴是一種我們實際上沒有太多解決方案的聽力障礙，”Jackler 說。因此，嚴重的耳鳴患者通常會被開抗抑鬱藥，Jackler 說抗抑鬱藥並不能消除問題，而是有助於減輕一些相關的焦慮和抑鬱，並幫助人們更好地應對他們的不適。
微型泵
其他同樣由內耳感覺毛細胞死亡引起的聽力障礙可能比耳鳴更令人衰弱，例如永久性聽力損失。內耳通常有數千個微小的細胞，這些細胞帶有立體纖毛，可以響應聲波而振動。當這些細胞受損或死亡時，會影響耳朵感知聲波並將聲波轉化為與大腦交流的神經衝動的能力。
[中斷]
另一個德雷珀專案——這次由美國國立衛生研究院資助——正在研究這個問題。德雷珀正在與馬薩諸塞州眼耳醫院的耳鼻喉科和哈佛醫學院合作，建立一個頭戴式微流體系統——微型泵——用於向內耳輸送藥物和採集內耳液體。該專案首席研究員博倫斯坦說，這種檢索或採樣系統將是一項重大突破，因為它將使生物技術和製藥公司能夠測量到達耳蝸的藥物濃度，纖毛細胞就位於耳蝸中。
博倫斯坦和他的同事最終希望建立一個可植入的（而不是頭戴式的）裝置，該裝置還可以加速藥物開發過程。正如他們在 2 月出版的生物醫學微器件雜誌上描述的那樣，他們的主要挑戰是如何讓藥物足夠快地注入耳朵，並以足夠的量來治療問題，而又不會讓過多的液體過快地進入內耳並造成損害。耳蝸僅容納約一滴液體。微型泵將透過抽出內耳液體、混入藥物，然後返回這種混合物來解決這個問題——而不會擴大液體體積。
研究人員迄今為止已經制造和測試了一個簡化的微型泵，並用它來演示液體流入和流出裝置、在船上儲液罐中儲存藥物以及將藥物注入耳蝸的能力。現在他們必須將電子元件小型化，以便該裝置（包括其泵和儲藥罐）足夠小，可以放入耳朵後方骨骼空間中約七到八立方厘米的空間內。研究人員已經在動物模型中測試了他們現有的裝置，作為臨床前試驗的一部分，並希望在三年內進入臨床試驗。
毛（細胞）俱樂部
Jackler 說，儘管微型泵開發在過去十年中仍處於起步階段，但它為研究人員提供了研究將極少量液體注入內耳的機會。他補充說，如果德雷珀和其他開發此類微型泵的公司取得成功，他們將建立一個平臺，用於向內耳輸送細胞和化學物質，這可能有助於毛細胞再生和對抗炎症。
諾華自 2010 年以來一直與生物技術公司 GenVec 合作進行臨床試驗，以研究後者用於再生纖毛毛細胞的基因療法。他們工作的成功最終取決於高度小型化的耳蝸內藥物輸送系統，該系統可以以高度受控的方式將精確體積的液體泵入耳蝸，並去除多餘的液體。
Jackler 說，這項工作只是開發放置在耳蝸內的生物療法以保護或逆轉聽力損失的潛在藥物管道的一部分，其中一些療法可能會在未來五年內進入試驗，並在 10 年內成熟。“我希望在十年內我們能夠進入重要的臨床試驗，”他說，並補充了一個警告：“但時間框架是不可預測的。如果你在五年後問我，我可能會說同樣的話。”