Главная / Своими руками / Изготовление кузовных деталей из металла своими руками: Изготовление кузовных деталей | ZAVOD-DETALEJ.RU

Изготовление кузовных деталей из металла своими руками: Изготовление кузовных деталей | ZAVOD-DETALEJ.RU

Содержание

Изготовление кузовных деталей | ZAVOD-DETALEJ.RU

Обращаясь в компанию Zavod-Detalej.ru вы обращаетесь к опытным специалистам занимающиеся изготовлением кузовных деталей. Мы в кротчайшие сроки произведем любые запчасти для кузовных автомобилей с учетом индивидуальных предпочтений.

Элементы деталей кузовов


Самым большим элементом каждого автомобиля считается его кузовная часть, она в большей степени устанавливает ключевые потребительские качества транспортных средств. Кузовная часть не является основным элементом конструкции, тем не менее, к его технологическим параметрам предъявляют довольно высокие требования, потому что, от качества изготовления кузова зависит несколько факторов:

  • скорость машины;
  • безопасность водителей и пассажиров;
  • удобство;
  • эстетические качества автомобиля.

Многие водители иногда сталкиваются с такого рода неприятностью, как повреждение кузовной части машины. Кроме деталей кузовов, мы предлагаем и изготовление деталей по образцу. Порча кузова полностью либо его единичных элементов, в основном наступает вследствие ДТП, некорректного использования автомобиля, хулиганских действий и других причин.

В отдельных случаях ремонт уже может не быть выходом из ситуации (возобновление геометрии кузовной части технически невозможен или экономически невыгоден) и необходима целостная замена элементов кузова.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

Профессиональные сотрудники нашей компании помогут вам в подборе идеального варианта применения тех или иных элементов кузова вашего авто. Во многом благодаря современному техническому оборудованию, мы можем производить кузовные запчасти практически для всех автомобильных марок. Наши специалисты в короткие сроки и качественно произведут любые детали кузовной части из полимерного или металлического сырья:

  • крыло,
  • капот,
  • крыша,
  • двери,
  • порог,
  • обвес,
  • бампер,
  • радиаторные решетки,
  • спойлеры и т. д.

Если вы желаете, то возможно изготовление кузовных деталей с измененными размерами и формой, а также создание обновленного кузовного дизайна.

Кузовные части автомобиля

Кузовная часть автомобиля – это один из основных составных. Обычно детали кузова производятся из высококачественной стали углеродистой. Даже имея незначительную толщину листа, они отличаются высокой прочностью, но повышенная влажность и дефекты могут приводить к образованию коррозии. Дорожно-транспортные происшествия также могут грозить куда более серьёзными проблемами.

Пришлите ваши чертежи или эскизы на [email protected]

Либо звоните 8-800-250-88-72. Доставка по России и СНГ!!!

В таких случаях необходима замена элементов, геометрическую форму которых восстановить не удается. В этом случае применяют специализированное оснащение, которое и помогает при изготовлении деталей трубопроводов и других изделий из металла. Нельзя обойтись и без фрезировальных, сверлильных, лентопилочных, шлифовальных установок. В период их подбора необходимо сосредоточить внимание на их качестве и кто производитель. Компания Zavod-Detalej.ru предлагает наилучшую технику, германские токарные станки обработки металла, которые обеспечивают выполнение множества технических процессов. За это время достигается необходимая степень безопасности, разгон скорости, первоначальная внешняя привлекательность облика запчастей, уют.

Кузовные элементы обязаны быть очень прочными. Важно также учитывать их лёгкость в производстве. В связи с этим применяют лиственную легированную. Недочетом этого материала считается высокая подверженность коррозии. Поэтому, после их штамповки и всех необходимых процедур проводят оцинковку. Чаще применяют специальный грунт. Перед его нанесением поверхность обрабатывают антижировым щелочным раствором. Затем наносят грунтовку, и деталь отправляют на сушку.

Алюминий же не имеет таких недостатков, именно поэтому потихоньку выталкивает сталь. Нельзя не сказать о лёгкости этого материала. Кузовная часть, изготовленная из алюминия, будет весить много меньше. Но также есть и другие особенности:

  • низкая шумоизоляция,
  • стоимость.

Для того чтобы избавиться от сторонних звуков и вибрации во время передвижения, необходима дополнительная шумоизоляция и качественное изготовление кузовных деталей. Ремонт таких элементов, производится с применением специализированного оборудования.

Изготовление деталей кузовов — Безумные идеи

name=’didye’ date=’Jun 28 2009, 19:56 ‘ post=’281126’]

у клокерхольма и ванвензеля

Ну, раз Вы такой начитанный, давайте подробности: ХУ из ХУ

но цены в экзисте не бьются….

Ясен пень. знаете почему? я знаю

 

производитель тайвань — И ЧТО????

не знаю. наверное плохо. а Вы что думаете?

 

кийи, хуйдаи и прочие сангЁнги за неделю сгнивают чтоль…… как наши тазики?

без малейшего понятия, за скока оне сгнивают. «мои» пороги погнили за 18 лет

если нужен гламур — покупай родное ….

нужно качество. родное — не гламур, а именно качество, гарантированное. но я пытаюсь найти заводское «по сходной цене»

 

(но не пищи 🙂 )

уже икаю

 

порог самодельный просто исполняй из простых елементов — составной, не стремись отковать одной цельнодолбленой деталью и заменяй не весь, а пораженные уровни….

хотел бы я видеть «цельнодолбленную» деталь(порог) из металла…

не стремлюсь, тем более что родной в итоге состоит кажный на сторону как минимум из 3-х элементов, а то и из 4-х

 

и эта — не глотай, плюйся 🙂

нехорошо плевать в собеседников. не приучен 🙂

 

ЗЫ Дидье, Вы «автожестянщик», или сочувствующий?

Изменено пользователем Kot Mudrago

Способ изготовления деталей кузова автомобиля

 

Использование: в способах изготовления деталей автомобиля, а конкретнее — в способах изготовления деталей кузова автомобиля, и может найти применение в автомобильной промышленности. Сущность изобретения: способ включает вырезку заготовки из металлического листа, последующую ее обработку на матрице. Согласно изобретению при вырезке заготовки в планируемых местах сопряжения трех поверхностей вырезают сегменты, вершины которых располагают в планируемых точках сопряжения указанных поверхностей, а ограничивающие сегменты края выполняют таким образом, что они совпадают при последующей обработке заготовки. Затем закрепляют заготовку на матрице, обжимают планируемые места сопряжения трех поверхностей. После этого сваривают ограничивающие сегменты края и обжимают остальные части поверхностей заготовки. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способам изготовления деталей автомобиля, конкретно к способам изготовления деталей кузова автомобиля, и может быть использовано в автомобильной промышленности.

Известен способ изготовления деталей кузова, содержащих места сопряжения трех поверхностей, желоба и изгибы, заключающийся в предварительной вырезке плоской заготовки из металлического листа под деталь кузова, последующей вырезке в этой заготовке сегментов в планируемых местах сопряжения трех поверхностей с расположением вершин этих сегментов в планируемых точках пересечения указанных поверхностей и в обработке заготовки на матрице для придания ей пространственной формы. Данный способ не обеспечивает достаточно прочного и качественного соединения элементов заготовки деталей, в особенности имеющих сложную форму. Была поставлена задача создания такого способа изготовления деталей кузова, в частности, автомобильного, который при изготовлении деталей, в том числе и сложной формы, обеспечил бы достаточную прочность и качество поверхности изготавливаемых деталей. Данная задача была решена настоящим изобретением. В способе изготовления деталей кузова, содержащих места сопряжения трех поверхностей, желоба и изгибы, заключающемся в предварительной вырезке плоской заготовки из металлического листа под деталь кузова, последующей вырезке в этой заготовке сегментов в планируемых местах сопряжения трех поверхностей с расположением вершин этих сегментов в планируемых точках пересечения указанных поверхностей и в обработке заготовки на матрице для придания ей пространственной формы, согласно изобретению, при обжимании места сопряжения трех поверхностей закрепленной на матрице заготовки обеспечивают совпадание в стык кромок сегментов в местах их вырезки с последующей сваркой сопряженных кромок, а затем обжимают остальные части поверхностей заготовки. В частности, после сварки упомянутых кромок можно обжимать заготовку вращающимися роликами в местах расположения желобов и изгибов. Как известно, детали кузова автомобиля содержат места сопряжения трех поверхностей. Например, для переднего крыла автомобиля таким местом будет «угол», где сопрягаются передняя, верхняя и боковая поверхности крыла. Термин «сопряжение» здесь применяется в обычном смысле, определяемом для этого термина в геометрии. Три сопрягающиеся поверхности (или касательные плоскости к ним) должны образовывать трехгранный угол. Под изгибами в настоящем изобретении понимаются линии пересечения (места сопряжения) двух поверхностей, причем указанные поверхности или плоскости, касательные к ним, образуют двугранные углы. При «раскройке» листа металла для вырезки заготовки на листе планируют места расположения различных поверхностей, отверстий, а также планируют места сопряжения трех поверхностей. «Раскройку» планируют, исходя из пространственной модели детали (крыла), математическими методами. Ограничивающие сегменты края выполняют таким образом, что при обжимании места сопряжения трех поверхностей закрепленной на матрице заготовки обеспечивают совпадение в стык кромок сегментов в местах их вырезки. Положение краев сегмента также рассчитывают математически, исходя из геометрии детали. После вырезки сегмента заготовку закрепляют на матрице. Например, в случае переднего крыла для ВАЗ-2101 для этой цели используют отверстия для подфарника и бампера. Затем обжимают вручную или с помощью штампа планируемые места сопряжения трех поверхностей. При этом ограничивающие сегменты края будут находиться в таком положении, что они совпадают между собой. Эти края сваривают. Затем обжимают, например, вращающимися роликами зиговочной машины, остальные части поверхностей заготовки, в частности, в местах расположения желобов и изгибов. Если изменить указанный выше порядок операций, например, производить сварку после всех операций обжимки, или сначала обжать места расположения желобов и изгибов, то поверхность детали будет неровной, на ней могут образоваться гофры, что ухудшает качество поверхности и прочность детали. На фиг. 1-4 показан принцип вырезки сегмента для трех пересекающихся плоскостей при изготовлении заготовки. На фиг. 1 показан трехгранный угол, образованный тремя пересекающимися плоскостями 1, 2 и 3. Точка их пересечения 4. На фиг. 2 показан трехгранный угол, образованный тремя сопрягающимися в точке 5 плоскостями 1,2,3. На фиг. 3 показан лист 6, из которого вырезают сегмент. 4 планируемая точка пересечения (сопряжения) плоскостей. На фиг. 4 показан лист 6 после вырезки сегмента. Позициями 7 и 8 показаны края сегмента, которые должны совпасть при последующей обработке заготовки. На фиг. 5 показана заготовка 9 для изготовления переднего крыла автомобиля ВАЗ-2101. Позициями 10, 11, 12 показаны планируемые места расположения изгибов, 13 желоба. Позицией 14 обозначено отверстие для бампера. На фиг. 6 показано переднее крыло 15 автомобиля ВАЗ-2101 после завершения обжатия. Позицией 16 обозначено место совпадения в стык (соприкосновения) краев 7 и 8 сегмента после обжатия заготовки 9. Изобретение иллюстрируется следующим примером. Из листа металла вырезают заготовку 9 для изготовления крыла автомобиля ВАЗ-2101. Исходя из пространственной геометрии крыла, рассчитывают место расположения точки 5 сопряжения передней, верхней и боковой поверхности крыла, а также места расположения линий 7 и 8, которые указывают на расположение краев сегмента. Вырезают сегмент. Укрепляют заготовку на матрице. Обжимают с помощью рихтовочного молотка место сопряжения передней, верхней и боковой поверхности крыла. Края 7 и 8 сегмента совпадают в стык, образуя шов 16. Шов 16 заваривают. Затем обжимают с помощью вращающихся роликов зиговочной машины места 10, 11, 12, 13 расположения желобов и изгибов. Предложенный способ позволяет обеспечить требуемое качество поверхности и прочность кузовных деталей автомобиля.

Формула изобретения

1. Способ изготовления деталей кузова, содержащих места сопряжения трех поверхностей, желоба и изгибы, заключающийся в предварительной вырезке плоской заготовки из металлического листа под деталь кузова, последующей вырезке в этой заготовке сегментов в планируемых местах сопряжения трех поверхностей с расположением вершин этих сегментов в планируемых точках пересечения указанных поверхностей и в обработке заготовки на матрице для придания ей пространственной формы, отличающийся тем, что при обжимании места сопряжения трех поверхностей закрепленной на матрице заготовки обеспечивают совпадение встык кромок сегментов в местах их вырезки с последующей сваркой сопряженных кромок, а затем обжимают остальные части поверхностей заготовки. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сварки упомянутых кромок заготовку обжимают вращающимися роликами в местах расположения желобов и изгибов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6

Самодельный автомобиль. Кузов из стеклопластика. — BOSSCAR.RU

Самодельные автомобили (то, что мы сегодня называем самоделками) начали строить еще с появлением первых заводских моделей. Использование отдельных серийных агрегатов, и целых кузовов без наружных панелей дает возможность строить автомобили с оригинальным дизайном и нестандартными потребительскими свойствами. Поменять серийный руль на руль с тюнингом (анатомия + кожа)

Причем, техническая начинка донора обеспечивает самодельному автомобилю современные характеристики передвижения и комфорта.

Автомобиль-реплика Morgan Aero-8 построен на шасси японского представительского седана Toyota Crown. Привлекательность этого донора в его конструкции. Кузов Крауна стоит на полноразмерном подрамнике (хотя и не жестком), к которому крепятся все элементы двигателя, трансмиссии, подвески и топливной системы. Для изготовления на его базе самодельного автомобиля можно полностью отказаться от использования родных кузовных элементов.

Компоновка ходовой части оставлена без изменений, двигатель не передвигался, но радиатор переставлен за двигатель.

Панели нового кузова сделаны из стеклопластика и смонтированы на пространственной трубчатой раме. В крыше врезан стеклянный люк. Сама крыша съемная и крепится к кузову и рамке ветрового стекла четырьмя болтами. Зеркала заднего вида от Crown закреплены на самодельных кронштейнах. Как и у прототипа, на реплике установлены фары от Volkswagen New Beetle. Решетка радиатора изготовлена из латуни и покрыта хромом. Дверные ручки от Alfa Romeo, приборы от Crown.

Детали интерьера изготовлены из стеклопластика и обтянуты кожей и алькантарой.

На выставке «Автоэкзотика» в Тушино в 1999 году, мы с моим товарищем- вдохновителем постройки эксклюзивных автомобилей выставляли свой первый самодельный автомобиль Агата. К нам подошел молодой парень и поинтересовался, сможем ли мы сделать автомобиль по его проекту. Мы согласились. Мой товарищ взялся руководить этой стройкой, а я обещал слепить, склеить и собрать кузовные детали на раме донора.

Сначала был найден донор: в приличном состоянии, сравнительно свежая  Toyota Crown.

Макет прототипа взяли из магазина игрушек. Масштабная модель автомобиля Morgan Aero-8 прослужил нам ориентиром для построения пропорций  и пластики кузова.

На подрамнике донора я свинтил каркас из ДСП, брусьев и натянул на него оргалит.

Каркас в местах, где форма кузова имела округлые поверхности, я завалил пластилином и придал форме пластику схожую с прототипом. В целом пропорции и размеры кузова отличаются от английского Моргана. Наша реплика шире, длиннее и выше оригинала.

По пластилину я наформовал стеклопластик и сделал матрицу. Это был мой рекорд, когда я в одиночку склеил матрицу кузова за одну неделю…

Снимали корки матрицы уже вдвоем. Очищать их от пластилина и шкурить было, наверное, самой тяжелой и грязной работой. Часть макета во время съема матрицы, естественно, разрушилась.

Зашкуренные фрагменты матрицы мы свинтили и установили собранную матрицу для формовки кузовных панелей. В этой чаше мне предстояло построить в негативе форму внутренних поверхностей деталей кузова.

Поэтапно, в порядке очередности расположения деталей в кузове, я простраивал и вылепливал из пластилина боковины дверей, дверные проемы, отвороты-водостоки проемов капота и багажника, фланцы съемной крыши, ниши номерного знака, фар, фонарей и крышки топливного бака. Так же, поэтапно мы заформовывали эти опалубки стеклопластиком.

Прямо в матрице мы сварили и собрали легкую трубчатую раму по контуру уже готовых стеклопластиковых деталей. По фланцам дверных проемов, водостоков и отворотам порогов мы приклеили эту раму к кузовным панелям.

В результате, после съема матрицы у нас получился жесткий кузовной верх, с дверями, съемной крышей, капотом и крышкой багажника.

Много времени ушло на установку верха кузова на раму донора и изготовление пола. Панели пола, моторный щит, дно багажника и арки колес мы выклеивали из стеклопластика. Стеклопластиком же склеили между собой верх кузова и полы. Получилась достаточно жесткая конструкция, тем более, что пол мы тоже укрепили металлическим каркасом. Раму пола закрепили на раме Крауна на родных подушках.

Под капотом сделали раму и закрепили на ней радиатор с вытяжными вентиляторами позади двигателя. В передней части кузова мы склеили моторный щит, на котором закрепили остальные детали. Поскольку Toyota Crown праворульный автомобиль, пришлось переносить рулевой механизм на левую сторону.

К сожалению, время изготовления кузова до покраски было ограничено шестью месяцами, а количество исполнителей — бюджетом, поэтому во многих случаях приходилось поддаваться на компромиссные решения. Уложиться в сроки, в частности, нам помогло упрощенное конструктивное и технологическое решение капота. Мы объединили капот с бампером и крыльями, хотя из-за этого он стал значительно тяжелее. Вся эта корка поднимается на двух трубчатых кронштейнах-петлях, закрепленных на раме кузова над приборным щитом. Стеклопластиковая панель капота сама имеет стальной подрамник и металлическую фальшпанель, которая расположена близко к двигателю. В опущенном положении вся конструкция крепится с боков и спереди к раме кузова. Крышка багажника тоже усилена рамкой из стального профиля и закреплена на кронштейнах – петлях к раме кузова. Для фар и фонарей в стеклопластике отформованы ниши, защищающие заднюю сторону светотехники.

В кузове реплики мы сразу заложили конструкцию съемной жесткой крыши. Снизу через фланцы она опирается на полку за задними сидениями и крепится к раме кузова, а спереди к раме рамки лобового стекла. Заднее стекло на съемной крыше, лобовое и боковые стекла плоские, изготовлены по индивидуальным размерам. Трудно было подобрать подходящие уплотнители для наших безрамочных дверных стекол. Так до конца эту проблему нам на этом кузове решить не удалось. Впредь решили, по возможности, использовать в комплекте стекло с уплотнителем от подходящего донора.

Внутри дверных коробов я собрал подрамники из металлического профиля для монтажа направляющих стекол, установки петель, замков и ручек. Двери повесил на петли в проемах и подогнал зазоры. После этого были изготовлены кронштейны из металлического профиля и стеклопластика для штатных зеркал и прикручены к дверям. Ручки от Alfa Romeo встали на свои места на дверях.

В салоне поставили кресла и прикрепили их через пол к раме кузова. Смонтировали консоль с рычагом ручного тормоза и ручкой переключения передач, педальный узел и рулевую колонку с рулем на удобном расстоянии от сидения. По сидениям же спроектировали и изготовили из стеклопластика подоконники, обшивки и ручки дверей, панели щитка приборов и корпуса консоли. После покраски кузова все детали интерьера обтянули кожей и алькантарой.

Автомобиль эксплуатируется уже несколько лет в сухую и теплую погоду.

Спасибо всем, кто принимал участие в изготовлении автомобиля.

Статьи о тюнинге своими руками.

Автор: Михаил Романов
Сайт: http://bosscar.ru

При копировании статьи поставьте, пожалуйста, ссылку на мой блог.

Изготовление деталей для автомобиля — AVTOkapitan

Востребованные направления работ

Понятно, что браться за изготовление коленвалов, генераторов, КПП и других сложных конструктивных узлов нет смысла. Для решения задач такого плана подключаем проверенных поставщиков, способных найти комплектующие на любой автоэксклюзив. А вот мелочевка, нестандартные детали, изготовлением которых автопроизводители не занимаются, эти направления по силам нашим специалистам.

Сервис укомплектован оборудованием для сварочных, токарных, штамповочных работ, формовки из полимеров, деревообработки. Среди задач, с которыми к нам обращаются московские автовладельцы, выделим такие направления.

Производство конструктивных элементов для любителей экстрима

Стандартная комплектация большинства машин мало предрасположена для эксплуатации в условиях бездорожья. Любителям рыбалки, охоты, путешествий паркетники — не помощники. А мы решим эту проблему и подготовим вашу машину к сложным условиям.

Делаем и устанавливаем следующие конструктивные элементы:

  • Алюминиевые и стальные силовые бамперы с комплектом крепления для лебедок.
  • Металлическую защиту картера двигателя, редукторов, КПП, днища кузова.
  • Силовые подножки и декоративные детали.
  • Выпускные трубы (шноркели) с выводом патрубка на уровень крыши и выше.

Все узлы и крепежные элементы конструируем с учетом предполагаемых нагрузок. Используем металл, трубы с соответствующими прочностными характеристикам. Внешний вид силовых деталей подгоним под экстерьер машины, с применением различных технологий декоративно-защитной обработки поверхности.

Кузовные детали для ценителей тюнинга

Грамотно разработанные кузовные элементы улучшают внешний вид и динамические характеристики машины, сокращают расход топлива, повышают узнаваемость даже бюджетных авто в транспортном потоке. Именно по этим причинам тюнинг не теряет своей актуальности. В большинстве случаев делаем кузовные детали по индивидуальным чертежам с учетом вкусов автовладельца и особенностей машины.

Среди наиболее популярных направлений, по которым работает сервис, выделим:

  • Аэродинамические обвесы, в том числе спойлеры и антикрылья.
  • Молдинги и декоративные накладки на бока и крышу машины.
  • Капоты и крышки багажника.
  • Воздухозаборники для двигателя и охлаждения тормозных устройств.
  • Накладки на передние фары и задние фонари.
  • Боковые зеркала.

Делаем детали для спорткаров и ретроавтомобилей. При необходимости изготовим практически любой кузовной и конструктивный элемент, необходимый для восстановления старых машин. Работаем с металлом и различными видами пластика с последующей декоративной обработкой по желанию заказчика.

Комплектующие для инсталляции допоборудования

Установка нештатного оборудования — всегда эксклюзивное решение, в реализации которого автопроизводитель ничем не поможет. Именно на этот сегмент приходится большинство заказов по изготовлению деталей. В основном это несложная в техническом плане мелочевка, но без нее никак не обойтись.

Чаще всего у нас заказывают изготовление таких деталей:

  • Для установки магнитол, усилителей, чейнджеров — переходные рамки и крепеж, подиумы и декоративные панели.
  • Для инсталляции динамиков — проставочные кольца и подиумы, в том числе и со сложной формой, короба для сабвуферов с учетом требуемого акустического оформления.
  • Для установки выносных мониторов — крепежные комплекты, включая и складывающиеся или выдвижные, индивидуальные подголовники для монтажа дисплеев.

Для изготовления используем дерево и фанеру, МДФ и металл. Декорируем с применением наиболее востребованных в интерьерном тюнинге салона покрытий. Каждая деталь обеспечит надежное крепление аппаратуры и будет смотреться в машине органично.

Эксклюзивные решения

Наряду с несложными деталями и комплектующими, делаем и сложные компоненты салона, способные повысить общий уровень комфорта в машине.

Среди реализованных проектов отметим:

  • Водительские и пассажирские передние сиденья для легковых авто — обычные и анатомические, спортивные с увеличенной боковой поддержкой и расширенными регулировками.
  • Задние пассажирские диваны с обустройством подлокотников для вывода в салон сабвуферов.
  • Дверные карты под громкий фронт и установки нескольких динамиков.
  • Элементы торпедо и центральные консоли под инсталляцию комплекса аппаратуры.

По каждому из заказов разработаем и реализуем индивидуальное решение, сделаем салон вашей машины неповторимым. В работе применяем пластики, металл, дерево с оклейкой или обтяжкой кожей, тканью, декоративными пленками.

Изготовление мелочевки, без которой не обойтись

В эту категорию относим в основном пластиковые детали, которые ломаются при демонтаже, теряются, пропадают (как это ни странно). Казалось бы, потеря крепежной клипсы или декоративной заглушки действительно мелочь. Но уже и обшивка начинает дребезжать, да и в глаза бросается отсутствие детали. Большая часть подобных комплектующих сделана из ABS или ПВХ пластика методом штамповки.

Мы предлагаем следующие решения по изготовлению таких элементов:

  • Если речь идет о скрытых крепежных деталях, то необязательно восстановление в первоначальном виде. Сделаем крепеж из металла или того же пластика, но с повышенным уровнем прочности. Прослужат такие элементы дольше, а внешний вид салона или кузова не пострадает.
  • Заглушки, крышки, декоративные детали, корпуса зеркал восстанавливаем при помощи склеивания подходящих пластиковых заготовок или формированием новых с применением стекловолокна. После тщательной обработки поверхности покрасим с сохранением цвета и фактуры.

Если технической возможности по изготовлению сломанных или утерянных деталей нет или изготовление обойдется дорого, найдем другой, подходящий по стоимости вариант решения проблемы.


Какие технологии используем

Техническое оснащение сервиса позволяет решать задачи по изготовлению деталей различного уровня сложности. Не имеет значения форма изделий, перечень материалов, необходимых для производства, найдем решение для любых изделий. Количество текущих заказов на изготовление комплектующих подтверждает опыт мастеров, работающих в этом направлении.

Изготовление пластиковых деталей

На долю пластика приходится основная масса заказов. Детали отделки, кузовные элементы, крепеж, декор и защитные узлы все чаще делают с применением полимеров разных классов. Основная сложность — подобрать правильную технологию, ведь не все виды пластмасс поддаются пайке или склеиванию.

На практике применяем следующие способы изготовления деталей из пластиков:

  • Штамповка при помощи специализированного оборудования.
  • Склеивание и пайка отдельных элементов.
  • Формирование деталей с применением стекло- и углепластика.

Получаемые изделия по прочностным характеристикам не уступают заводским элементам. А последующая шлифовка, покраска с применением предназначенных для пластиков лакокрасочных материалов позволяет реализовать любые дизайнерские задумки. Красим и в тон существующей отделке, и кардинально меняем цветовые акценты по желанию автовладельца.

Производство кузовных и декоративных деталей из металлов

Работаем и с цветными металлами, и со сталью. Выбор материала зависит от требуемой устойчивости к нагрузкам, воздействию коррозии, принятого вида декоративной отделки детали. При изготовлении применяем и листовые заготовки, и трубы, и прокат необходимого сечения. Гнем, режем, варим, в том числе и при помощи точечной или лазерной сварки. Есть оборудование для токарных и фрезерных работ. Поэтому делаем любые силовые и декоративные элементы.

В зависимости от назначения деталей применяем покраску, полировку, хромирование металлических изделий. По каждому из этих направлений имеется соответствующее оборудование. Обеспечим не только требуемый внешний вид, но и высокий уровень защиты металла от коррозии.

Деревянные элементы интерьера салона

Классический вид отделки, применяемый в автомобилях представительского класса. Деревянные вставки, элементы торпедо, центральной консоли, переходные рамки из дорогих материалов всегда актуальны в дорогих интерьерах салона. Но, учитывая стоимость таких декоративных элементов, к качеству подготовки и отделки поверхностей предъявляют более жесткие требования. И мы умеем работать по таким стандартам.

Изготовлением деталей занимается мастер, имеющий опыт работы краснодеревщиком. Макетирование и изготовление, шлифовка и полировка, тонировка и лакировка — каждый из этих этапов будет выполнен на эксклюзивном уровне. Вы можете убедиться в этом, оценив примеры наших работ.


Если у вас возникла потребность в изготовлении деталей для корпуса, кузова, отделки салона или инсталляции аппаратуры, приезжайте к нам. Поможем гарантированно. А в отдельных случаях подскажем более доступные по стоимости решения. Единственная просьба, оставьте заявку на сайте или позвоните заранее, это позволит подобрать удобное для вас время посещения сервиса.

Из чего делают кузова автомобилей

Расскажем из чего делают кузова автомобилей и какие технологии появились. Недостатки и преимущества основных материалов, используемых при изготовлении машины.

Для изготовления кузова необходимо сотни отдельных частей, которые затем нужно соединить в одну конструкцию, соединяющую все части современного автомобиля. Для легкости, прочности, безопасности и минимальной стоимости кузова конструкторам необходимо идти на компромиссы, искать новые технологии, материалы.
Сталь
Основные детали кузова изготовляют из стали, алюминиевых сплавов, пластмасс и стекла. Причем предпочтение отдается низкоуглеродистой листовой стали толщиной 0,65…2 мм. Благодаря применению последней удалось снизить общую массу машины и повысить жесткость кузова. Это вызвано ее высокой механической прочностью, недефицитностью, способностью к глубокой вытяжке (можно получать детали сложной формы), технологичностью соединения деталей сваркой.

Недостатками авто стали являются высокая плотность и низкая коррозионная стойкость, требующая сложных действий по защите от коррозии.

Конструкторам нужно, чтобы сталь была прочной и обеспечивала высокий уровень пассивной безопасности, а технологам хорошая штампуемость. И главная задача металлургов — угодить тем и другим. Поэтому разработан новый сорт стали, позволяющий упростить производство и получить заданные свойства кузова.

Изготавливается кузов в несколько этапов. Из стальных листов, имеющих разную толщину, штампуются отдельные детали. После детали свариваются в крупные узлы, и с помощью сварки собираются в одно целое. Сварку на современных заводах ведут роботы.


Преимущества

  • низкая стоимость;
  • высокая ремонтопригодность кузова;
  • отработанная технология производства и утилизации.

Недостатки

  • самая большая масса;
  • требуется антикоррозийная защита от коррозии;
  • потребность в большом количестве штампов;
  • ограниченный срок службы.

Что в будущем

Совершенствование технологий производства и штамповки, увеличение в структуре кузова доли высокопрочных сталей. И применение сверхвысокопрочных сплавов нового поколения. К ним можно отнести TWIP-сталь с высоким содержанием марганца (до 20%). Данная сталь обладает особым механизмом пластической деформации, поэтому относительное удлинение может достигать 70%, а предел прочности — 1300 МПа.

Для примера: прочность обычных сталей составляет до 210 МПа, а высокопрочных — от 210 до 550 МПа.

Алюминий
Алюминиевые сплавы для изготовления автомобильных кузовов начали использовать относительно недавно. Используют алюминий при изготовлении всего кузова или его отдельных деталей – капот, двери, крышка багажника. Алюминиевые сплавы применяются в ограниченном количестве. Поскольку прочность и жесткость этих сплавов ниже, чем у стали, поэтому толщину деталей приходится увеличивать и существенного снижения массы кузова получить не удается. Кроме того, шумоизолирующая способность алюминиевых деталей ниже, чем стальных, и требуются более сложные мероприятия для достижения акустической характеристики кузова.

Начальный этап изготовления алюминиевого кузова схожий с изготовлением стального. Детали вначале штампуются из листа алюминия, потом собираются в целую конструкцию. Сварка используется в среде аргона, соединения на заклепках и/или с использованием специального клея, лазерная сварка. Также к стальному каркасу, который изготовлен из труб разного сечения, крепятся кузовные панели.

Плюсы

  • возможность изготовить детали любой формы;
  • кузов легче стального, при этом прочность равная;
  • легкость в обработке, вторичная переработка не составляет труда;
  • устойчивость к коррозии, а также низкая цена технологических процессов.

Минусы

  • низкая ремонтопригодность;
  • необходимость в дорогостоящих способах соединения деталей;
  • необходимость специального оборудования;
  • значительно дороже стали, так как энергозатраты намного выше.
Стеклопластик и пластмассы
Под названием стеклопластик имеется в виду любой волокнистый наполнитель, который пропитан полимерными смолами. Наиболее известными наполнителями считаются – карбон, стеклоткань и кевлар.

Около 80% пластмасс, применяемых в автомобилях, приходится на пять типов материалов: полиуретаны, поливинилхлориды, полипропилены, АБС-пластики, стеклопластики. Остальные 20% составляют полиэтилены, полиамиды, полиакрилаты, поликарбонаты.


Из стеклопластиков изготовляют наружные панели кузовов, что обеспечивает существенное уменьшение массы автомобиля. Из полиуретана делают подушки и спинки сидений, противоударные накладки. Сравнительно новым направлением является применение этого материала для изготовления крыльев, капотов, крышек багажника. Поливинилхлориды применяют для изготовления многих фасонных деталей (щиты приборов, рукоятки) и обивочных материалов (ткани, маты). Из полипропилена делают корпуса фар, рулевые колеса, перегородки и многое другое. АБС-пластики используют для различных облицовочных деталей.

Достоинства

  • при высокой прочности маленький вес;
  • поверхность деталей обладает хорошими декоративными качествами;
  • простота в изготовлении деталей, имеющих сложную форму;
  • большие размеры кузовных деталей.

Недостатки

  • высокая стоимость наполнителей;
  • высокое требование к точности форм и к чистоте;
  • время изготовления деталей достаточно продолжительное;
  • при повреждениях сложность в ремонте.

Автомобильная промышленность не стоит на месте и развивается в угоду потребителю, который хочет быстрый и безопасный автомобиль. Поэтому в производстве авто используются новые, отвечающие современным требованиям материалы.

Металл для ремонта кузова автомобиля

Металл из которого производят автомобили имеет свойство ржаветь. Эта проблема вполне решаема. Нужно лишь вырезать сгнившую деталь или её часть и поставить “заплатку”.

Какой металл подойдет для ремонта?

Для ремонта корпуса важно использовать те стали, которые были рассчитаны и заложены на заводе. Кузов автомобиля является несущим элементом, и проектируется таким образом, чтобы:

  • Выдерживать все нагрузки при эксплуатации автомобиля;
  • При аварии деформироваться таким способом, чтобы не подвергать пассажиров и водителя угрозе. К примеру, чтобы капот не сдвигался в кабину, а сминался, постепенно снижая силу удара при лобовом столкновении.

Лучше покупать готовые кузовные элементы, или вырезать детали из аналогичных списанных автомобилей. “За” использование кузовного железа говорит тот факт, что металл уже имеет защитное покрытие. И часто оно отличается высоким качеством, ведь нанесено на заводе. Но готовые элементы дороги, а автомобильный кузов модели, аналогичной вашей, редко доступен для раскраивания под сварку. Что же делать?

Листовой металл для ремонта машины

Экономичным материалом для ремонта кузова служит листовой прокат, который можно найти на металлобазе или в строительном магазине. Для ремонта применяют следующие марки стали: 08ПС, 08КП, 10ПС, 08Ю, 01ЮПД, 08ГСЮФ, 08ГСЮТ, 08ЮП, 08ЮПР, 08ФКП, 09Г2С. Среди перечисленных марок наиболее часто встречается листовая сталь 09Г2С.

В различных моделях автомобилей определить конкретную марку стали не так просто. Но существуют общие советы: 

  • Используемый прокат должен быть холоднокатаным. Такой прокат более однороден по структуре, имеет более высокие параметры прочности, пластичности и упругости, на нем отсутствует окалина.
  • Металл должен быть мягким, для придания ему нужной формы. 

Толщину используемых для ремонта элементов необходимо выбирать близкую к заводским, чтобы в результате ремонта конструкция работала таким же образом, как запланировано при конструировании. Для неответственных элементов кузова и днища (таких, как листовые панели, двери, капот и т.д.) можно брать листовой металл 09Г2С, толщиной 0,8 – 1 мм. Если необходимо восстановить ответственные несущие элементы кузова (усилители днища, передние стойки кузова, и т.д.), толщину и марку металла лучше всего выбрать аналогичную использованной на заводе. Чаще всего, подойдет лист из стали 09Г2С, с толщиной 1 – 1,5 миллиметра.

Не рекомендуется усиливать конструкцию кузова бездумно. Например, приваривать профильную трубу на место порогов, так как она увеличивает жесткость кузова в месте присоединения. Это может привести к повышенной нагрузке на сварные швы и могут возникнуть деформации (трещины) в швах или околошовных зонах. Такое изменение повлияет и на работу конструкции кузова в целом: изменится поведение кузова при аварии, что абсолютно нежелательно.

Вырезать заплатку лучше ножницами по металлу, для получения ровного края реза. Края свариваемых элементов необходимо зачищать углошлифовальной машинкой, для получения качественного шва.
При восстановлении неответственных элементов для получения сложной формы детали допускается воспользоваться газовой горелкой. Нагревая элемент, мы повышаем его гибкость. Но при восстановлении ответственных элементов этот инструмент лучше не использовать, ведь нагрев меняет параметры стали.

учебных пособий по лайфкастингу от Smooth-On, Inc.

Сортировать по Товар> Процесс>
  • Вакуумная камера на 5 галлонов (1)
  • Alja-Safe ™ (7)
  • Alja-Safe ™ Acrobat (1)
  • Alja-Safe ™ Breeze (1)
  • Body Double ™ Fast Set (3)
  • Разделительный крем Body Double ™ (4)
  • Body Double ™ SILK (1)
  • Стандартный набор Body Double ™ (4)
  • Бронзовый металлический порошок (1)
  • Cast Magic ™ (2)
  • duoMatrix ™ NEO (2)
  • duoMatrix ™ -G (1)
  • Ecoflex ™ 00-35 (1)
  • Ecoflex ™ 00-30 (1)
  • FOAM-iT! ™ 5 (1)
  • Бинты гипсоновые гипсовые (8)
  • Hyper-Folic ™ (2)
  • Стартовый комплект Lifecasting (1)
  • Ручные пистолеты-дозаторы (2)
  • Емкости для смешивания (6)
  • Plasti-Paste ™ (1)
  • Rebound ™ 25 (1)
  • Shell Shock ™ FAST (1)
  • Silc Pig ™ (1)
  • Silicone Thinner ™ (1)
  • Smooth-Cast ™ 300 (3)
  • Smooth-Cast ™ 300Q (1)
  • Smooth-Cast ™ 320 (1)
  • Smooth-Cast ™ 325 (2)
  • SO-Strong ™ (2)
  • THI-VEX ™ (2)
  • Турбинный смеситель (1)
  • URE-FIL ™ 3 (1)
  • видеоурок (12)
  • лайфкастинг (11)
  • форма корпуса (3)
  • форма для щетки (3)
  • Соотношение смеси 1: 1 (2)
  • форма лица (1)

видео

Учебное пособие: частично одетая форма женского торса и холодное литье из бронзы

В этом видеоуроке мы покажем, как сделать слепок женского торса с помощью Body Double Lifecasting Silicone

.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как использовать альгинат Alja-Safe ™ для литья силиконовых деталей корпуса

Alja-Safe® не только безопасен и прост в использовании, вы также можете отливать платиновые силиконовые каучуки непосредственно в готовые формы.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать силиконовую форму для руки с помощью Ecoflex ™ 00-35

В этом обучающем видео показано, как силикон Ecoflex® 00-35 можно использовать для создания живого эффекта руки.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как оживить женский торс, используя двойную силиконовую резину для тела

Используя Body Double®, можно слепить женский торс целиком и запечатлеть каждую деталь при отливке из бронзы методом холодного литья.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Краткое руководство по альгинату Alja-Safe ™

Следуйте этому простому пошаговому руководству по лайфкастингу, и вы получите идеальный лайфкастинг, который «остановит время».

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как создать детское лицо с помощью Body Double ™

Body Double ™ — безопасная для кожи силиконовая резина, идеально воспроизводящая детали частей тела.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как создать легкий театральный костюмный доспех

Андреас Моравек демонстрирует технику создания театральной брони с использованием силикона Rebound ™ 25 и смол Smooth Cast®.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как сделать опору отрубленной рукой с помощью Alja Safe ™ Breeze ™

Джон Феннел использовал Alja-Safe Breeze® от Smooth-On для создания начальной заливки глины для своей опоры.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать лицевую отливку из кристаллического альгината без кремнезема Alja-Safe®

Кристаллический альгинат без кремнезема Alja-Safe® подходит для изготовления временных слепков лица, рук и других частей тела.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Отливки для рук Alja-Safe ™ сходят с ума!

Дайте волю своему воображению и создавайте неожиданные изображения с помощью простых форм рук.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как сделать цельную форму головы с помощью Body Double ™

На этой серии фотографий показано создание цельной формы для шва всей головы.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как использовать Body Double ™ FAST SET для изготовления формы головы

Силиконовая резина

Body Double ™ используется как профессионалами, так и любителями для создания оттисков сверхвысокой четкости…

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Как сделать жизнеобеспечение с помощью высвобождающей добавки HYPER-FOLIC ™

HYPER-FOLIC ™ Release Additive — нетоксичная жидкость для кондиционирования кожи, смешанная с Body Double ™ …

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как слепить лицо с помощью Alja-Safe ™ Acrobat ™

Alja-Safe® Acrobat® — это армированная волокном «не провисающая» версия оригинального альгината для литья под давлением Alja-Safe®.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Марта Стюарт Создание формы для рук с помощью Alja-Safe®

Марта демонстрирует, как создать персонализированную ручную поделку из спасательного литья.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Lifecasting Tutorial — Как сделать ручные держатели для штор

В этом практическом руководстве Smooth-On Fan Leo V. показывает, как оживить руки с помощью альгината.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как слепить лицо по телу Двойная силиконовая резина SILK

Body Double® SILK — это саморазлагающийся силиконовый каучук платинового отверждения, который можно наносить непосредственно на кожу.

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

видео

Как создать отливку из смолы в форме Alja-Safe ™

Из этого туториала Вы узнаете, как заливать уретановую смолу в альгинатную форму

›Ознакомьтесь с инструкциями к статье

Титан — идеальный металл для замены частей человеческого тела

В ознаменование Международного года Периодической таблицы химических элементов мы рассмотрим, как исследователи изучают некоторые элементы в своей работе.

Сегодня это титан, металл, известный своей прочностью и легкостью, поэтому он идеально подходит для изготовления замены бедер, колен и других частей нашего тела, но он также используется в других отраслях промышленности.


Титан получил свое название от титанов из древнегреческой мифологии, но этот полностью современный материал хорошо подходит для огромного количества высокотехнологичных приложений.

С химическим символом Ti и атомным номером 22 титан представляет собой металл серебристого цвета, который ценится за его низкую плотность, высокую прочность и устойчивость к коррозии.

Я впервые изучал титан в 1999 году, получив степень магистра в Институте исследований металлов Китайской академии наук. Одним из моих проектов было исследование образования титановых сплавов на предмет их высокопрочных характеристик.


Прочитайте больше: От бронзового века до консервных банок: вот как олово изменило человечество


С тех пор область применения этого металла росла в геометрической прогрессии, от его использования (в виде диоксида титана) в красках, бумаге, зубной пасте, солнцезащитных кремах и косметике до его использования в качестве сплава в биомедицинских имплантатах и ​​аэрокосмических инновациях.

Особенно впечатляет идеальное сочетание титана и 3D-печати.

Индивидуальный дизайн из 3D-печати

Титановые материалы дороги и могут быть проблематичными при использовании традиционных технологий обработки. Например, его высокая температура плавления (1670 ℃, намного выше, чем у стальных сплавов) является проблемой.

Таким образом, относительно невысокая точность 3D-печати меняет правила игры для титана. 3D-печать — это когда объект создается слой за слоем, и дизайнеры могут создавать удивительные формы.

Это позволяет изготавливать сложные формы, такие как запасные части челюстной кости, пятки, бедра, зубные имплантаты или краниопластические пластины в хирургии. Его также можно использовать для изготовления клюшек для гольфа и деталей самолетов.

Даже контейнеры для пива выигрывают от 3D-печати титаном.

CSIRO работает с промышленностью над разработкой новых технологий 3D-печати с использованием титана. (Он даже сделал дракона из титана.)

Достижения в области 3D-печати открывают новые возможности для дальнейшего улучшения функции имплантатов индивидуальных частей тела, изготовленных из титана.

Такие имплантаты могут быть пористыми, что делает их легче, но пропускает кровь, питательные вещества и нервы и даже может способствовать росту кости.

Сейф в кузове

Титан считается наиболее биосовместимым металлом — не вредным и не токсичным для живых тканей — из-за его устойчивости к коррозии, вызываемой жидкостями организма. Эта способность противостоять суровой окружающей среде тела является результатом защитной оксидной пленки, которая образуется естественным образом в присутствии кислорода.


Прочитайте больше: Водород является топливом для ракет, но как насчет энергии для повседневной жизни? Мы приближаемся


Его способность физически связываться с костью также дает титану преимущество перед другими материалами, которые требуют использования адгезива, чтобы оставаться прикрепленным. Титановые имплантаты служат дольше, и для разрыва связей, соединяющих их с телом, требуются гораздо большие силы по сравнению с их альтернативами.

Титановые сплавы, обычно используемые в несущих имплантатах, значительно менее жесткие и по своим характеристикам ближе к человеческой кости, чем нержавеющая сталь или сплавы на основе кобальта.

Применение в авиакосмической отрасли

Титан весит примерно вдвое меньше стали, но на 30% прочнее, что делает его идеально подходящим для аэрокосмической промышленности, где важен каждый грамм.

В конце 1940-х годов правительство США помогло наладить производство титана, поскольку оно увидело его потенциал для «самолетов, ракет, космических кораблей и других военных целей».

Титан становится все более популярным материалом для авиаконструкторов, стремящихся разрабатывать более быстрые, легкие и более эффективные самолеты.

Около 39% одного из самых современных истребителей в мире F22 Raptor ВВС США изготовлено из титана.

Титановая деталь, напечатанная на 3D-принтере (внизу), а также алюминиевая деталь (вверху), которую она заменит на F-22 Raptor: титановая деталь не подвержена коррозии, ее можно получить быстрее и дешевле. Фото Р. Найла Брэдшоу ВВС США.

Гражданская авиация двигалась в том же направлении, что и новый Boeing 787 Dreamliner, сделанный на 15% из титана, что значительно больше, чем у предыдущих моделей.

Две ключевые области использования титана в авиалайнерах — это шасси и реактивные двигатели. Шасси должно выдерживать огромное количество силы, прикладываемой к нему каждый раз, когда самолет ударяется о взлетно-посадочную полосу.

Прочность титана

означает, что он может поглощать огромное количество энергии, излучаемой при приземлении самолета, не ослабевая.

Термостойкость титана

означает, что его можно использовать в современных реактивных двигателях, где температура может достигать 800 ℃. Сталь начинает размягчаться при температуре около 400 ℃, но титан может выдерживать высокую температуру реактивного двигателя, не теряя своей прочности.

Где найти титан

В своем естественном состоянии титан всегда находится в связке с другими элементами, обычно в вулканических породах и образовавшихся из них отложениях.

Наиболее часто добываемыми материалами, содержащими титан, являются ильменит (оксид железа и титана, FeTiO 3 ) и рутил (оксид титана, TiO 2 ).

Ильменит наиболее распространен в Китае, тогда как в Австралии самая высокая доля рутила в мире, около 40% по данным Geoscience Australia.Он встречается в основном на восточном, западном и южном побережье Австралии.

Оба материала обычно извлекаются из песков, после чего титан отделяется от других минералов.


Прочитайте больше: Где ты вырос? Как стронций в зубах может помочь ответить на этот вопрос


Австралия — один из ведущих мировых производителей титана, объем производства которого в 2014 году превысил 1,5 миллиона тонн.ЮАР и Китай являются двумя следующими ведущими производителями титана, производящими 1,16 и 1 миллион тонн соответственно.

Находясь в десятке самых распространенных элементов в земной коре, ресурсы титана в настоящее время не находятся под угрозой — хорошая новость для многих ученых и новаторов, которые постоянно ищут новые способы улучшить жизнь с помощью титана.

Как сделать дракона из титана!

Если вы академический исследователь, работающий с определенным элементом периодической таблицы Менделеева, и у вас есть интересная история, которую можно рассказать, то почему бы не связаться с вами.

Вырасти самому: гонка за созданием частей тела в лаборатории | Медицинское исследование

Два года назад отец Хасана столкнулся с вопросами, на которые у него не было хороших ответов. «Почему у меня это заболевание?» — спросил его семилетний сын. «Почему я должен жить этой жизнью?»

Хасан родился с редким генетическим заболеванием кожи, называемым буллезным эпидермолизом, которое вызывает хрупкую кожу с волдырями. Его первый волдырь появился, когда ему было неделю от роду, но вскоре после того, как его семья покинула родную Сирию и прибыла в качестве беженцев в Германию, все стало намного хуже.К июню 2015 года Хасан был госпитализирован в тяжелом состоянии, лишившись кожи почти со всей поверхности своего тела. «За исключением лица, рук и ног, у него не осталось никакой кожи», — вспоминает его отец.

Исчерпав традиционные методы лечения, его врачи готовились начать паллиативную помощь. Но в крайнем случае они связались с итальянским ученым Микеле де Лука, который провел генетически модифицированную трансплантацию кожи, но ни в чем не приближающемся к этому масштабу.

Благодаря замечательному научному прорыву команда Де Луки вырастила полностью заменяющий скин для Хасана. Он был наложен, как лоскутное одеяло, и, проведя несколько месяцев с перевязками с головы до ног, Хасан оказался эффективно излеченным от своей ужасной болезни. Два года спустя он здоров, на его коже больше нет волдырей, ему не нужны лекарства или мази, он играет в футбол, а после порезов заживает нормально.

«Для нас это было похоже на мечту», — говорит отец мальчика.

Де Лука говорит, что наблюдение за выздоровлением вызвало «одну из самых сильных эмоций в моей жизни … Для ученого, работающего в этой области, наличие таких результатов оправдывает всю карьеру».

Это также ознаменовало редкий и долгожданный клинический успех в области регенеративной медицины, которая после многих лет ажиотажа подверглась критике за то, что предоставила лишь несколько методов лечения.

В девять лет Хасан здоров с полностью замененной кожей. Фотография: Рурский университет Бохума

Ученым впервые удалось культивировать эмбриональные стволовые клетки человека в 1998 году.Клетки, извлеченные из донорских эмбрионов ЭКО, могут делиться и размножаться неограниченно долго и трансформироваться в клетки любого другого типа в организме. Это продвижение открыло перспективу безграничных запасов выращенных в лаборатории клеток — крови, печени, кожи — и, в конечном итоге, запасных органов и частей тела, выращенных с нуля в лаборатории. Изображение печально известного «наушника», опубликованное годом ранее, казалось, намекало на то, что ученые уже были на грани таких возможностей. Фактически, «ухо» было коровьим хрящом, и человеческие клетки не были задействованы, но семена ожидания были посеяны.

Де Лука говорит, что с самого начала было нереалистичное представление о том, как быстро появятся терапевтические применения, что разжигает бешеную конкуренцию в этой области и людей, сокращающих пути или, что еще хуже, фальсифицирующих результаты.

Самым известным среди них был Паоло Маккиарини, итальянский хирург, которого прославили как суперзвезду медицины, когда в 2011 году он заявил, что успешно пересадил первое в мире синтетическое дыхательное горло, пластиковую основу, засеянную собственными стволовыми клетками пациента.Позже эта замечательная история раскрылась, когда выяснилось, что семь (сейчас восемь) из девяти пациентов, которым были введены синтетические трахеи, умерли, а в прошлом году Маккиарини был уволен из Каролинского института Швеции за проступки.

«Дело Маккиарини нанесло ущерб всей отрасли, но мы не должны обобщать», — говорит Де Лука. «Мы не должны прекращать заниматься регенеративной медициной даже в этой конкретной области из-за того, что произошло. Мы просто должны все делать правильно ».

Следующий проект Де Луки, созданный в сотрудничестве с учеными детской больницы на Грейт-Ормонд-стрит в Лондоне, направлен на создание функционирующего пищевода, пищевой трубки, из органа свиньи, который был децеллюризован — процесс, в котором все клетки и генетический материал смываются — и покрываются стволовыми клетками человека, взятыми у пациентов.

Для выращивания кожи требовалась научная изобретательность, но пищевод также представляет собой серьезную инженерную проблему. Орган представляет собой трубку из гладкой мускулатуры, покрытую внутренней кожей или эпителием. Он должен быть достаточно жестким, чтобы оставаться открытым, но иметь возможность сокращаться, чтобы выдавливать пищу, и, без кровоснабжения, наступит некроз или гибель клеток.

Эпидермальный лист, культивируемый фибрином. Фотография: CMR Unimore

Проект возглавляет Паоло Де Коппи, детский хирург с Грейт-Ормонд-стрит, специализирующийся на лечении детей с врожденными пороками развития.Прежде чем я посетил его лабораторию, три разных человека говорят мне, что Де Коппи «очень харизматичен», а затем добавляют «но разумный» или подобное заявление об отказе от ответственности. После Маккиарини слишком много зрелищности может вызвать тревогу.

Де Коппи быстро знакомит меня с исследовательским отделом, который он возглавляет в Университетском колледже Лондона. В какой-то момент, когда мы приближаемся к коридору, он открывает нечто, похожее на шкаф для метел, вместо этого обнаруживая небольшой встроенный холодильник с полками, заполненными крошечными органами. «Это децеллюризованная крысиная печень», — говорит он, поднимая банку, внутри которой плавает что-то вроде маленького полупрозрачного шарика моцареллы.«Это кишечник». По его словам, мочевой пузырь, почки, хрящ и легочная ткань выращиваются в другом месте здания.

Он описывает протокол создания нового пищевода. Децеллюризованный каркас основан на стволовых клетках пациента, называемых мезоангиобластами, которые находятся вокруг кровеносных сосудов. «Обычно при травме эти клетки могут мигрировать и размножаться, чтобы регенерировать новые мышечные волокна», — говорит Де Коппи.

При помещении в биореактор — сосуд, в который перекачиваются питательные вещества с одного конца, а продукты жизнедеятельности высасываются с другого — эти клетки начинают формировать трубку из гладких мышц.Затем он помещается под кожу живота, и кровеносные сосуды автоматически начинают васкуляризировать его.

Между тем, вне тела, второй набор стволовых клеток, взятых из пищевода, будет культивироваться в тонкие пластинки, которые обернуты вокруг растворимого полимерного каркаса, чтобы сформировать эпителиальную выстилку органа. Вот где пригодится опыт Де Луки, так как выращивание эпителия эффективно зависит от техник, аналогичных тем, которые он усовершенствовал для культивирования внешней кожи.

Наконец, васкуляризированная мышечная трубка будет извлечена из желудка, слизистая оболочка прорезана внутри, а трансплантат вшит в пациента — хотя никто еще не лечился.

Команда получила «многообещающие» результаты в исследовании на кроликах, которое, как ожидается, будет опубликовано в ближайшие несколько месяцев, и намеревается перейти на свиней перед тем, как начать исследование на людях в 2019 году, если все пойдет по плану. В испытании на людях будут участвовать младенцы с заболеванием, называемым атрезией пищевода, при котором часть пищевода отсутствует с рождения.

Лечение первого пациента, даже если у него мало альтернатив, по-прежнему требует решимости, — говорит Де Коппи. «Вы не были бы хорошим врачом, если бы не испытывали некоторого страха в таких ситуациях.Единственный раз, когда вы не можете бояться страха, — это театр; в этот момент решение принято, и вы должны думать, что это лучший вариант. До этого у тебя есть много сомнений ».

Микеле Де Лука. Фотография: Франческа Ла Манция

Конечной целью остается создание синтетических органов с нуля с использованием синтетических каркасов, как Маккиарини пытался и не смог сделать с трахеями. Подмости для свиней не представляют опасности, но их производство не может быть легко масштабировано для лечения сотен или тысяч пациентов.Однако Де Коппи говорит, что до достижения качества натуральных лесов, вероятно, еще 20 лет. «Несмотря на [попытки] синтетических органов, мы все еще далеки от того, чтобы имитировать то, что сделала мать-природа», — говорит он.

Его коллега, профессор Патриция Ферретти, возглавляет группу, работающую с выращенным в лаборатории хрящом. В конце концов, они хотят построить новые уши для детей, рожденных без них — что-то вроде наушников, только настоящие.

Ученые выяснили, как превратить стволовые клетки, содержащиеся в жире, в хрящ и вырастить маленькие кусочки, которые выглядят и ощущаются как естественные.Но оказывается, что натуральный ушной хрящ слишком мягкий, чтобы построить ухо с нуля; при помещении под кожу вокруг нее образуется рубцовая ткань, медленно ее раздавливая. Следующая проблема состоит в том, чтобы создать что-то более прочное, больше похожее на хрящ, окружающий ребра.

Команда сейчас экспериментирует с тем, как вырастить достаточно большие кусочки для уха. Один из вариантов — распыление клеток в гель желаемой формы с помощью 3D-принтера; или выращивание большого количества маленьких гранул хряща и заливка их в форму для застывания, например, кубиков желе.

После этого они проведут испытания с крупными животными, возможно, прикрепив ухо к морде свиньи, чтобы убедиться, что оно имеет правильные механические свойства. Ферретти надеется начать терпеливое испытание в течение пяти лет. «Нам нужно увидеть, насколько близко к настоящему Маккою то, что мы производим», — говорит Ферретти. «Не думаю, что мы очень далеко».

Ученые классифицируют стволовые клетки согласно иерархии «стволовой принадлежности». Эмбриональные стволовые клетки являются высшими хозяевами клеток — они могут делиться бесконечно долго и при правильных биохимических подсказках превращаться в клетки любого типа в организме.Взрослые стволовые клетки, обнаруженные в таких тканях, как кожа и костный мозг, уже в некоторой степени специализированы, но все еще могут делиться, размножаться и созревать. Ученые также нашли способы «перемотать» взрослые клетки в состояние большей пластичности, так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPS).

Реализация самых амбициозных целей регенеративной медицины означает определение того, с каких клеток начать и как оптимизировать путь к специализации. Профессор Дуг Мелтон, специалист по стволовым клеткам из Гарвардского университета, работает над этой проблемой в течение двух десятилетий.Его миссия началась, когда его сыну Сэму в шесть месяцев диагностировали диабет 1 типа. Он вспоминает шок и чувство: «Что происходит с моим миром? Мы не планировали этого ». Его дочери Эмме позже поставили такой же диагноз, и к тому времени Мелтон бросил свои исследования лягушачьих яиц и приступил к поискам лекарства.

Интраоперационный трансплантат стволовых клеток. Фотография: Рурский университет Бохума

При диабете иммунная система убивает все бета-клетки поджелудочной железы, в результате чего он не может вырабатывать инсулин.В его отсутствие уровень сахара в организме сильно колеблется, а это означает, что пациентам необходимо контролировать уровень глюкозы и обычно вводить инсулин несколько раз в день. «Введение инсулина было лечением на протяжении почти 100 лет, и единственное реальное достижение — это способ его введения с помощью ручки или помпы», — говорит Мелтон.

Хотя инъекции инсулина помогают в целом контролировать уровень глюкозы, эта система является грубой по сравнению с тонкой настройкой организма, и отсутствие контроля может в конечном итоге привести к осложнениям, от слепоты до потери конечностей, и укорачивает жизнь на в среднем за десятилетие.

«Отправной точкой было: почему бы вам просто не сделать бета-клетку и вернуть ее обратно?» — говорит Мелтон. «Ты бы заменил уколы пальцами и уколы изобретением самой природы».

Однако природу оказалось трудно воспроизвести, и Мелтон в течение 15 лет работал над тем, чтобы его лаборатория могла преобразовывать эмбриональные стволовые клетки в бета-клетки поджелудочной железы в больших объемах, достаточных для лечения пациентов.

«Проблема заключалась в том, как овладеть этим процессом», — говорит Мелтон.«Это не одноэтапный процесс; это шестиэтапный 30-40-дневный процесс ».

Поджелудочная железа, большая железа в желудке, содержит сотни миллионов бета-клеток — вместе они занимают объем горошины. Лаборатория Мелтона может вырастить около миллиона клеток на миллилитр — достаточно клеток, чтобы заменить те, которые были потеряны при диабете, можно вырастить в сосуде размером с чайник.

Было показано, что у мышей выращенные в лаборатории клетки Мелтона нормально работают в течение многих месяцев, автоматически обнаруживая глюкозу и выделяя инсулин по мере необходимости.Перед трансплантацией клетки помещают внутрь пористой капсулы, которая позволяет инсулину диффундировать, но защищает клетки от атак иммунной системы организма. Это также устраняет необходимость в генетическом сопоставлении пациентов, что, как надеется Мелтон, позволит однажды производить клетки в промышленных масштабах.

«Я думаю о рекламе пива с людьми, стоящими рядом с гигантскими чанами из нержавеющей стали», — говорит Мелтон. «Это то, что произойдет, но этого не произойдет в ближайшие несколько лет.

Через свою стартап-компанию Semma (названную в честь его детей Сэма и Эммы) Therapeutics, Мелтон проводит заключительную фазу испытаний на животных и надеется начать свое первое клиническое испытание к 2020 году. У пациентов будет тонкая капсула из клеток, размером с кредитную карту, помещенную под кожу (возможно, руку или внутреннюю поверхность бедра). Первыми шагами будут определение безопасности и того, как долго клетки будут активны — можно надеяться, что год или больше, но они могут длиться и более десяти лет; мыши не живут достаточно долго, чтобы это проверить.На недавнем ужине в честь Дня Благодарения в семье Мелтон спросил своих детей, которым сейчас за 20, не хотят ли они принять участие в первом судебном процессе.

«Они впервые слышат о датах, когда, возможно, состоится суд», — говорит он. «Они оба думают об этом».

Мелтон шутит, что его дети, вероятно, задаются вопросом: «Что, черт возьми, занимает так много времени, папа?»

В сфере с таким невероятным потенциалом трудно смириться с задержками. Каждый год ожидания означает, что дети со смертельными врожденными пороками не могут быть вылечены, диабетики продолжают умирать рано, а поврежденные сердца не могут быть вылечены.

Ученые, десятилетиями работавшие над исцелением стволовых клеток, не забыли об этих грандиозных целях. Многие сейчас находятся в пределах досягаемости от проведения трансформирующей терапии. Испытания клеточной терапии возрастной дегенерации желтого пятна (одно в офтальмологической клинике Мурфилдс) и других форм слепоты дают многообещающие результаты; в этом году ученые значительно приблизились к созданию трубопровода для производства огромного количества выращенной в лаборатории крови; исследование на обезьянах показало, что имплантация нейронов, полученных из стволовых клеток, может помочь в лечении болезни Паркинсона.

«Я понимаю, что в разговоре с журналистами, когда я говорю« через годы », они думают, что« наших читателей это не волнует », — говорит Мелтон. «Но если вы добьетесь успеха, этого хватит на 100 лет».

11 частей тела, выращенных в лаборатории

Выращенные в лаборатории части

(Изображение предоставлено Медицинской школой Уэйк Форест)

Отрастить отсутствующую конечность — не проблема — для морской звезды или саламандры, существ, которые известны тем, что используют регенеративные «сверхспособности» для замены отсутствующих рук и хвосты.Но они не единственные животные, которые могут восстанавливать разрушенные или поврежденные части тела. Олень может дать новые ростки до 66 фунтов. (30 кг) пантов всего за три месяца. Рыбки данио могут отращивать свои сердца, а плоские черви продемонстрировали, что они могут восстанавливать собственные головы.

Для людей, однако, то, что потеряно, потеряно — или нет?

Отдельные клетки в вашем теле постоянно заменяются по мере их износа, процесс, который замедляется со старением, но продолжается на протяжении всей жизни человека.Вы даже можете наблюдать эту частую и видимую регенерацию в одном из ваших органов: вашей коже. Фактически, по данным Американского химического общества, люди сбрасывают весь внешний слой кожи каждые две-четыре недели, теряя около 18 унций (510 граммов) клеток кожи в год.

Однако регенерация целых органов и частей тела, обычная практика среди Повелителей Времени «Доктора Кто», выходит за рамки человеческой биологии. Но в последние годы ученые успешно культивировали ряд структур человеческого тела, аналогичные структуры, которые были успешно испытаны на животных, и небольшие человеческие органы, известные как «органоиды», которые используются для изучения функции и структуры человеческих органов в уровень детализации, который ранее был невозможен.Вот несколько недавних примеров:

Фаллопиевы трубы

(Изображение предоставлено: MPI f. Инфекционная биология)

Используя стволовые клетки, ученые из Института биологии инфекций в Берлине вырастили самый внутренний клеточный слой фаллопиевых труб человека, структуры, соединяющие яичники и матку. В заявлении, опубликованном 11 января, исследователи описывают полученные органоиды как имеющие общие черты и формы, характерные для полноразмерных фаллопиевых труб.

Minibrain

(Изображение предоставлено Университетом штата Огайо)

Выращенный в лаборатории мозг размером с ластик карандаша был выращен из клеток кожи учеными Университета штата Огайо (OSU) и структурно и генетически подобен мозгу. 5-недельного человеческого плода.В заявлении от 18 августа, которое было описано представителями OSU как «преобразователь мозга», органоид имеет функционирующие нейроны с несущими сигналы расширениями, такими как аксоны и дендриты. На фотографии минибрена метки обозначают структуры, которые обычно встречаются в мозге плода.

Miniheart

Исследователи заставили стволовые клетки развиться в сердечную мышцу и соединительную ткань, а затем организовать их в крошечные камеры и «биться». На видео с достижением клетки сердечной мышцы (обозначенные красным в центре) бьются, в то время как соединительная ткань (зеленое кольцо) прикрепляет мини-сердце к тарелке, где оно выросло.Об этом говорится в заявлении Кевина Хили, профессора биоинженерии и соавтора исследования из Калифорнийского университета в Беркли. «Эта технология может помочь нам быстро выявить препараты, которые могут вызвать врожденные пороки сердца, и принять решение о том, какие препараты опасны во время беременности». Исследование было опубликовано в марте 2015 года в журнале Nature Communications.

Minikidney

(Изображение предоставлено: Минору Такасато)

Группа австралийских ученых вырастила миникедни, дифференцируя стволовые клетки, чтобы сформировать орган с тремя различными типами почечных клеток. первый раз.Исследователи вырастили органоид в процессе нормального развития почек. На изображении три цвета представляют типы почечных клеток, которые образуют «нефроны», различные структуры в почке.

Minilung

(Изображение предоставлено: Система здравоохранения Мичиганского университета)

Исследователи из нескольких институтов объединились для выращивания трехмерных органоидов легких, которые привели к развитию бронхов или структур дыхательных путей и легочных мешочков. «Эти мини-легкие могут имитировать реакцию реальных тканей и станут хорошей моделью для изучения того, как органы формируются [и] изменяются с болезнью, и как они могут реагировать на новые лекарства», — сказал Джейсон Р.В заявлении говорится, что Спенс, старший автор исследования и доцент кафедры внутренней медицины, клеточной биологии и биологии развития в Медицинской школе Мичиганского университета. Мини-воздуховоды выжили в лаборатории более 100 дней.

Ministomach

(Изображение предоставлено Kyle McCracken)

Ministomach, культивирование которых заняло около месяца в чашке Петри, образовало «овальные полые структуры», напоминающие одну из двух частей желудка, сказал Джим Уэллс, соавтор исследования. автор и профессор биологии развития в Медицинском центре детской больницы Цинциннати.Уэллс сказал Live Science, что крошечные желудки диаметром около 0,1 дюйма (3 миллиметра) будут особенно полезны для ученых, изучающих действие определенной бактерии, вызывающей заболевание желудка. По его словам, это связано с тем, что бактерии ведут себя по-разному у животных.

Вагина

(Изображение предоставлено доктором Юаньюань Чжан, Институт регенеративной медицины Уэйк Форест)

В апреле 2014 года в исследовании, опубликованном в журнале The Lancet, описывались успешные трансплантаты лабораторных влагалищ, созданные путем ухода за пациентами. клетки на каркасе в форме влагалища.Трансплантация, проведенная несколькими годами ранее у четырех девочек и молодых женщин в возрасте от 13 до 18 лет, позволила исправить врожденный дефект, при котором влагалище и матка отсутствуют или недоразвиты. Подростки обследовались ежегодно в течение восьми лет после трансплантации, в течение которых органы функционировали нормально, что позволяло безболезненный половой акт.

Пенис

(Изображение предоставлено Институтом регенеративной медицины Уэйк Форест)

Ученые из Института регенеративной медицины Уэйк Форест использовали клетки кроликов для выращивания эректильной ткани полового члена, трансплантировав выращенные в лаборатории пенисы кроликам-самцам, которые затем успешно спаривались .Но процесс все еще находится на экспериментальной стадии, и требуется одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для расширения своей работы и включения человеческих тканей и субъектов. Институт регенеративной медицины вооруженных сил США предоставляет деньги на исследование, так как исследование может принести пользу солдатам, получившим травмы паха в бою.

Пищевод

(Изображение предоставлено Macchiarini et al.)

В Кубанском государственном медицинском университете в Краснодаре, Россия, международная группа ученых сконструировала рабочий пищевод путем выращивания стволовых клеток на каркасе в течение трех недель; Затем они успешно имплантировали этот орган крысам.Ученые проверили новый пищевод на прочность, надув и спустив его 10 000 раз, имплантировав искусственные конструкции 10 крысам и заменив до 20 процентов исходных органов животных.

Ухо

(Изображение предоставлено Линдси Франс / Фотография Корнельского университета)

А теперь послушайте: ученые напечатали на 3D-принтере человеческие уши, культивируя их, покрывая формованные формы ушей живыми клетками, которые росли вокруг каркаса. Исследователи создали форму в форме уха, смоделировав ухо ребенка с помощью программного обеспечения 3D, а затем отправив модель на 3D-принтер.Получив плесень в руки, ученые ввели в нее коктейль из живых ушных клеток и коллагена коров и «вылезло ухо», сообщает Live Science. Затем изготовленные уши имплантировали крысам на срок от одного до трех месяцев, пока ученые оценивали изменения в размере и форме по мере роста органов.

Бионические конечности — Любопытный

Быстрее? Сильнее? Более могущественный? Бионические тела — и то, на что они могут быть способны — веками захватывали человеческий разум.От неуклюжего Inspector Gadget до почти неразрушимого Терминатора идея использования технологий для создания «лучшего человека» привела к постоянному технологическому прогрессу.

Термин «бионика» впервые был использован в 1960-х годах. Он сочетает в себе приставку «био», означающую жизнь, с «электроникой». Бионика — это исследование механических систем, которые функционируют как живые организмы или части живых организмов.

Хотя мир бионики сейчас охватывает почти все части человеческого тела — внешние и внутренние, — здесь мы подробно рассмотрим бионические конечности и то, как развиваются технологии.Чтобы узнать больше о других достижениях в области бионики, следите за обновлениями в следующей главе серии статей Nova о бионике.

Протезы или протезы используются для замены отсутствующей части тела, которая могла быть потеряна из-за травмы, болезни или врожденного дефекта. Тип протеза, который может использовать человек, зависит от человека, включая причину ампутации или потери конечности, а также расположение отсутствующей конечности.

Основные протезы используются с 600 г. до н.э. Деревянные ноги, металлические руки, крючки для рук — хотя эти примитивные заменители возвращали владельцу некоторое подобие движения или функции, они часто были неудобными, трудными в использовании, имели плохую функциональность и были косметически непривлекательными.

Протез ноги времен Первой мировой войны. Источник изображения: Томас Куайн / Flickr.

Сегодня исследователи стремятся разработать более легкие, компактные, лучше контролируемые, более реалистичные и доступные варианты. Что отличает новое поколение протезов конечностей, так это их союз с бионическими технологиями, а также то, как они сочетают такие разные области исследований, как электроника, биотехнология, гидравлика, вычислительная техника, медицина, нанотехнологии и протезирование. Технически эта область известна как биомехатроника, прикладная междисциплинарная наука, которая работает для интеграции механических элементов и устройств с биологическими организмами, такими как мышцы, кости и нервная система человека.

Наружные протезы

Недавний прогресс в области материаловедения и технологий привел к значительным достижениям в области протезирования конечностей. Хотя заманчиво представить себе эти конечности как нечто сверхчеловеческое, на самом деле исследователи в настоящее время просто пытаются воссоздать функциональность и диапазон движений здоровой человеческой конечности.Это сложнее, чем кажется.

Подумайте — если чешется в носу, почешите его. Но найдите время, чтобы подумать, как вы на самом деле это делаете. Во-первых, вам нужно согнуть локоть, одновременно поднимая предплечье, чтобы оно находилось в правильном положении рядом с носом. Затем вам нужно повернуть предплечье на нужный угол, чтобы палец мог дотянуться до носа, затем вытяните палец и несколько раз двигайте им вверх и вниз при зуде. И все это нужно делать, прикладывая необходимое усилие, чтобы остановить зуд, но не царапая кожу.Как вы понимаете, создание роботизированной конечности, которая бы выполняла все эти задачи плавно, легко и быстро, является довольно сложной задачей.

Точность и расчет подсознательно лежат в основе многих, казалось бы, простых задач, например, почесать нос. Источник изображения: блог Search Engine People / Flickr.

Таким образом, если дать пять или подняться по лестнице может показаться не очень сложным занятием, за кулисами (или внутри вашей головы) ваш мозг постоянно работает, чтобы помочь вам выполнять даже самые простые жесты.Нервы, мышцы, синапсы, кора головного мозга — все они должны работать без сбоев, чтобы вы могли выполнять эти задачи.

Именно это взаимодействие между мыслью, действием и реакцией исследователи всего мира пытались воспроизвести в своих бионических технологиях.

В настоящее время доступен ряд бионических протезов, которые начинают имитировать некоторые функциональные возможности утраченных конечностей. Другие все еще находятся на стадии исследований и разработок, но демонстрируют большие перспективы.Давайте посмотрим на некоторые из них.

Миоэлектрические конечности

Традиционно протезы верхних конечностей питались от тела с использованием кабелей и ремней, прикрепленных к человеку, и полагались на движения тела для манипулирования тросами, которые управляют протезом конечности. Это может быть физически утомительным, обременительным и неестественным.

Миоэлектрические конечности питаются от внешнего источника, используя батарею и электронную систему для управления движением. Каждый протез изготавливается по индивидуальному заказу и прикрепляется к остаточной конечности с помощью аспирационной технологии.

После того, как устройство было надежно прикреплено, оно использует электронные датчики для обнаружения даже мельчайших следов мышечной, нервной и электрической активности в оставшейся конечности. Эта мышечная активность передается на поверхность кожи, где она усиливается и отправляется на микропроцессоры, которые используют информацию для управления движениями протеза.

В зависимости от умственных и физических стимулов, предоставляемых пользователем, конечность движется и действует как естественный придаток.Изменяя интенсивность движения существующих функциональных мышц, пользователь может контролировать такие аспекты, как сила, скорость и захват бионической конечности. Если мышечные сигналы не могут быть использованы для управления протезом, можно использовать переключатели с качалкой, вытягиванием или сенсорной панелью. Повышенная маневренность достигается за счет добавления датчиков и моторизованных элементов управления, что позволяет пользователям выполнять такие задачи, как использование ключа для открытия двери или извлечение карт из бумажника.

Одной из особенностей этой технологии является функция «самозахвата», которая автоматически регулирует натяжение, когда обнаруживает изменение обстоятельств (например, удерживание стакана, который затем наполняется водой).Дополнительным преимуществом миоэлектрической конечности является то, что, как и традиционные устройства с питанием от тела, ее можно сделать так, чтобы она имитировала внешний вид естественной конечности.

Недостатки этой технологии заключаются в том, что батарея и двигатель внутри нее делают ее тяжелой, дорогостоящей и есть небольшая временная задержка между отправкой команды пользователем и компьютером, обрабатывающим эту команду и превращающим ее в действие.

Остеоинтеграция

Другой бионический прорыв в конечностях известен как «остеоинтеграция» (OI).Произведено от греческого «остеон», что означает кость, и латинского «интеграре», что означает «собирать единое целое», процесс включает создание прямого контакта между живой костью и поверхностью синтетического имплантата, часто на основе титана.

Процедура была впервые проведена в 1994 году и использует скелетно интегрированный титановый имплант, соединенный через отверстие (стому) в остаточной конечности с внешним протезом конечности. Прямое соединение между протезом и костью имеет ряд преимуществ:

  1. Обеспечивает большую стабильность и управляемость, а также может снизить количество потребляемой энергии.
  2. Не требует всасывания для подвешивания, что делает его проще и удобнее для пользователя.
  3. Опора возвращается на бедро, тазобедренный сустав, большеберцовую или другую кость, что снижает вероятность дегенерации и атрофии, которые могут сопровождать традиционные протезы.

Обычно процедура требует двух операций. Первый включает в себя введение титановых имплантатов в кость и, часто, обширную ревизию мягких тканей.Второй этап, примерно через шесть-восемь недель спустя, включает доработку стомы и прикрепление оборудования, которое соединяет имплантат с внешним протезом ноги. Постепенно кости и мышцы начинают расти вокруг имплантированного титана на конце кости, создавая функциональную бионическую ногу. Внешний протез легко прикрепляется и снимается с опора в течение нескольких секунд. Недавно австралийский хирург, доцент Мунджед Аль Мудерис смог выполнить операцию за одну операцию.

Поскольку протез прикреплен непосредственно к кости, он имеет больший диапазон движений, контроля и, в некоторых случаях, позволяет пользователям различать тактильные различия между поверхностями (например, ковром и плиткой) посредством остеопортинга.

Кристаллы монетита (CaHPO 4 ) можно использовать с титаном, чтобы сделать его более совместимым с телом. Источник изображения: Wellcome Images / Flickr.

Тренировка, укрепление и реабилитация походки — все это важные части до- и послеоперационной процедуры.Многие из тех, кто получил новую технологию, поднялись и начали ходить самостоятельно в течение нескольких недель после операции и смогли восстановить большую часть своего качества жизни.

Постоянным развитием в области OI является внедрение продуктов, в которых используется пористая металлическая конструкция, например, титановая пена. Традиционные конструкции OI, предназначенные для бедренной кости, не были успешными при применении к большеберцовой кости, поскольку структура проксимальной большеберцовой кости очень губчатая. Однако с развитием технологии пены титана применение OI теперь распространилось на пациентов с ампутированными конечностями.Адъюнкт-профессор Аль Мудерис является пионером в создании имплантата из вспененной поверхности, напечатанного на 3D-принтере, который успешно используется у пациентов с ампутированными конечностями. Эти напечатанные на 3D-принтере металлические пены могут способствовать инфильтрации кости, а также формированию и росту сосудистых систем в определенной области. Таким образом, пористая металлическая пена, напоминающая кости, позволяет остеобласт деятельность, чтобы начать.

Получатели процедуры OI говорят, что это почти похоже на настоящую вещь. Недостатки этого типа протезов в том, что они дороги (обычно более 80 000 австралийских долларов) и не подходят для многих типов людей с ампутированными конечностями.

Бионические конечности, контролируемые разумом

Следующим достижением в технологии бионических конечностей стало появление бионических конечностей, управляемых разумом. Это протезы, которые можно интегрировать с тканями тела, в том числе с нервной системой. Они очень продвинуты, способны реагировать на команды центральной нервной системы и, следовательно, более точно воспроизводить нормальные движения и функции, а также мгновенно запускать желаемое движение с меньшим «временем задержки».В настоящее время на стадии исследований и разработок находится несколько различных процедур и технологий.

Протез руки, управляемый разумом. Источник изображения: ВМС США / Flickr.

Целенаправленная реиннервация мышц

Операция, называемая целевой реиннервацией мышц, использует нервы, оставшиеся после ампутации, и те же импульсы от мозга, которые когда-то контролировали плоть и кровь, для управления протезом конечности. В ходе операции нервы, которые контролируют суставы отсутствующей части конечности, повторно прикрепляются к мышечной ткани остаточной конечности, чтобы обеспечить более естественный мыслительный процесс и управлять протезом так же, как и миоэлектрический контроль.Фактически, мозговые импульсы связаны с компьютером в протезе, который управляет двигателями для движения конечности.

В 2014 году Ле Бо, человек с двусторонней разобщением плеча (через сустав) с ампутированной конечностью, впервые смог использовать эту технологию для работы с двумя протезами верхних конечностей. Работая с исследователями из Университета Джона Хопкинса, он смог поднимать чашки и выполнять различные задачи каждой рукой, что стало результатом процедуры, которая могла изменить способ мышления, разработки и использования протезов конечностей.

Видео: Ампутанты вошли в историю с модульными протезами конечностей (Лаборатория прикладной физики JHU / YouTube). Посмотреть подробности и стенограмму.

Процедура включала множество этапов в течение многих месяцев:

  1. Лесу была сделана целенаправленная операция по реиннервации мышц — процедура, при которой переназначаются нервы, которые когда-то контролировали руку и кисть. Переназначив существующие нервы, Лес получил возможность управлять своими протезами, просто думая о действии, которое он хотел, чтобы они выполняли.
  2. После выздоровления Лес прошел обучение по системе распознавания образов, которая составляет ключевую часть технологии. Алгоритмы распознавания образов используются для идентификации отдельных мышц, того, как они сокращаются, общаются и работают друг с другом, а также их амплитуды и частоты. Эта информация затем используется для создания фактических движений протеза.
  3. Подтяжка была сделана на заказ для туловища и плеч Леса. Это устройство поддерживает протезы конечностей, а также создает неврологические связи с реиннервируемыми мышцами.
  4. Лес прошел дополнительное обучение по системе конечностей с использованием виртуальной среды интеграции.
  5. Наконец, конечности были прикреплены к скобе, и Лес смог начать применять свои тренировки на практике, перемещая различные предметы.

Исследователи были удивлены скоростью, с которой Лес мог управлять технологией, особенно его способностью контролировать диапазон движений обеих рук одновременно — впервые для одновременного бимануального управления.

Я думаю, мы только начинаем … Перед нами просто огромный потенциал, и мы только начали двигаться по этому пути. И я думаю, что следующие пять-десять лет принесут феноменальный прогресс. Революция в протезировании Главный исследователь, Майкл Маклафлин

У некоторых пациентов, перенесших эту процедуру, был также неожиданный эффект: они не только могли двигать своей новой конечностью, но и могли ощущать с ее помощью некоторые ощущения.

Технология имплантированного миоэлектрического сенсора

Руки — не единственная часть тела, в которой используются усовершенствованные технологии. Исследователи из Исландии создали управляемый разумом протез ноги, в котором используется технология имплантированного миоэлектрического датчика (IMES). При этом датчики имплантируются непосредственно в мышцы конечностей пациента, но, в отличие от реиннервации нервов, нет необходимости пересаживать нервную ткань из одной части тела в другую. Внедрение технологии IMES относительно легко и просто — требуется всего 15 минут операции, когда каждый датчик вводится в ткань через надрезы длиной всего 1 сантиметр.После установки датчики не нужно заменять, если они не повреждены.

Торвальдур Ингварссон, хирург, который завершил операцию, описал процесс: «Технология позволяет пользователю работать с протезом более интуитивно и интегрированно … Им больше не нужно думать о своих движениях, потому что их бессознательные рефлексы автоматически преобразуются. в миоэлектрические импульсы, управляющие их бионическим протезом ».

Участник исследования Гудмундур Олафссон сказал: «Как только я встал на ноги, мне потребовалось около 10 минут, чтобы взять это под контроль.Я мог встать и просто уйти … Это было похоже на то, что я двигал им своими мышцами, никто не делал этого, нога не делала этого, я делал это, так что это было действительно странно и подавляюще. ‘

Самое интересное в технологии IMES заключается в том, что она может быть относительно простой в установке (не требует сложной хирургической операции), хорошо работает в «реальных» сценариях и может работать в течение длительного периода времени.

Бионическая нога, управляемая разумом. Источник изображения: Army Medicine / Flickr.

Сделав еще один шаг вперед, в 2015 году исследователи из Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявили, что они дали парализованному человеку возможность ощущать физические ощущения с помощью протезной руки робота, провода которой были напрямую подключены к его мозгу. Когда ему завязали глаза, мужчина смог успешно определить, когда к каким пальцам его протезной руки прикасались, а когда.

Мы замкнули цепь … Протезы конечностей, которыми можно управлять с помощью мыслей, демонстрируют большие перспективы, но без обратной связи от сигналов, возвращающихся в мозг, может быть трудно достичь уровня контроля, необходимого для выполнения точных движений.Путем передачи осязания от механической руки непосредственно к мозгу, эта работа показывает потенциал для бесшовного биотехнологического восстановления почти естественной функции. Менеджер программы DARPA, Джастин Санчес

Как все это работает? Набор электродов был клинически имплантирован в сенсорную кору головного мозга человека — область мозга, отвечающую за определение тактильных ощущений, таких как давление и текстура. Команда также разместила массивы на моторной коре добровольца, части мозга, которая управляет движениями тела.Провода от этих массивов были подключены извне к механической руке, что давало добровольцу возможность контролировать движения руки. Однако, что наиболее важно, рука содержала сложные датчики крутящего момента, которые могли определять различные уровни давления, преобразовывая эти ощущения в электрические сигналы. Затем эти сигналы направлялись обратно в матрицы в мозгу добровольца, стимулируя сенсорные нейроны в головном мозге и позволяя пациенту «почувствовать» ощущения и ощущения каждого пальца.

Эта технология еще не поступила в продажу, но предлагает большой потенциал для будущих разработок.

Благодаря таким достижениям эти протезы стали более практичными и интуитивно понятными, но даже самые современные протезы еще не могут полностью воспроизвести функциональность естественных конечностей.

Косметические доработки

Появление 3D-печати и компьютерного дизайна помогает создавать конечности, которые идеально подходят для пользователя и со временем должны стать более доступными.

Хотя многие из новых видов бионики выглядят как что-то из научно-фантастического фильма, исследователи также преуспевают в создании вариантов, которые выглядят более реалистично, чем когда-либо прежде. Теперь можно создавать протезы анатомически правильной формы, которые отражают форму пользователя, и могут включать такие детали, как точный цвет кожи, веснушки, родинки, волосы, вены, татуировки, отпечатки пальцев и ногти. Эти реалистичные творения могут быть изготовлены из ПВХ или ряда силиконов и покрывать протезы конечности с помощью различных методов, таких как адгезия, эластичная кожа, отсасывание, подгонка формы или кожный рукав.Для многих людей с ампутированными конечностями очень важно иметь конечность, которая не привлекает нежелательного внимания.

Протез руки (правая рука человека), внешне напоминающий его настоящую (левую) руку. Источник изображения: WBUR Boston News Station NPR / Flickr.

Заключение

Что делает нас людьми? Это наши тела? Наш мозг? Наши эмоции? Или что-то более нематериальное? Достижения в области бионики человека могут в конечном итоге потребовать от нас переосмысления наших представлений о том, что значит быть человеком, поскольку границы между человеком и машиной становятся все более размытыми.

Тем не менее, несмотря на желание представить будущее кибернетических улучшений, в настоящее время бионические конечности остаются в основном медицинскими устройствами, предназначенными для восстановления функций и обеспечения людей, потерявших конечности, более высоким качеством жизни. Бионика может выглядеть впечатляюще футуристичной, но она еще не в состоянии полностью воспроизвести сложность, диапазон движений и функциональность нормальной человеческой конечности.

Создайте искусственную руку — Scientific American

Ключевые концепции
Инженерное дело
Робот
Анатомия
Захват

Введение
Человеческая рука просто потрясающая.Вы можете взять карандаш, использовать контроллер видеоигры или залезть в тренажерный зал в джунглях, не задумываясь об этом. Создать искусственную руку, которая может делать все эти вещи, — непростая задача! В этом проекте вы попытаетесь построить простой искусственный захват, который может захватывать небольшие предметы.

Фон
Человеческая рука состоит из пяти пальцев с множеством суставов на каждом. Эти суставы контролируются мышцами и сухожилиями — мышцы тянут за сухожилия, которые тянут суставы и заставляют их сгибаться.Человеческая рука имеет так много различных суставов, что делает ее очень гибкой, универсальной и легко адаптируемой для самых разных задач. Вы учитесь пользоваться руками в детстве, а к тому времени, когда вырастете, вам даже не придется об этом думать!

Инженеры годами пытались построить руки-роботы, но оказалось, что это очень сложно. Мы довольно хорошо научились создавать руки-роботы, которые хорошо владеют одной конкретной вещью . Например, роботизированный захват на заводе может быть спроектирован так, чтобы поднимать определенную деталь и прикреплять ее к автомобилю.Однако, если вы попытаетесь использовать этот захват, чтобы взять теннисный мяч или стакан воды, это вообще не сработает! Создание механической руки, столь же универсальной, как человеческая рука, остается огромной проблемой.

В этом проекте вы создадите простой искусственный захват из трубочки для питья и веревки. Вы прорежете на соломке зазубрины, которые будут действовать как «суставы», и проденьте в соломинку струны, чтобы они действовали как «сухожилия». Если натянуть струны, суставы погнутся. Вы можете поэкспериментировать со сборкой различных типов захватов, например, простого когтеобразного захвата, у которого всего два пальца с одним суставом на каждом, или полноценной человеческой руки с индивидуальным контролем нескольких суставов.

Материалы

  • Пластиковые соломинки для питья
  • Игла (при обращении с острыми предметами соблюдайте осторожность и помощь взрослых).
  • Строка
  • Скрепки
  • Глина для лепки
  • Различные мелкие предметы, которые можно забрать
  • Ножницы
  • Пинцет (дополнительно)
  • Маленькие резинки (опция)
  • Трубка для бумажных полотенец (опция)

Подготовка

  • Соберите все свои материалы на плоском рабочем пространстве, на котором достаточно места для изготовления и тестирования вашего творения.

Процедура

  • Сначала вы попрактикуетесь в изготовлении единственного «пальца». С помощью ножниц (при необходимости и помощи взрослых) аккуратно прорежьте небольшую треугольную выемку в середине соломинки для питья. Убедитесь, что вы не прорезали соломинку полностью. Это должно позволить вам «перекрутить» соломинку в этой точке, но после того, как вы отпустите, соломинка должна вернуться к своей исходной форме. Эта выемка — «сустав» на вашем пальце.
  • Проденьте один конец веревки через игольное ушко.
  • Осторожно проткните соломинку иглой чуть выше вырезанной выемки. Удостоверьтесь, что вы протыкаете соломинку с той же стороны, на которой вы вырезали надрез, а не с «обратной» стороны.
  • Вставьте иглу в соломинку до конца, минуя вырезанную выемку, и проденьте ее в нижнюю часть соломинки. Можно использовать пинцет, чтобы проникнуть в соломинку (через выемку или снизу), схватить иглу и протянуть ее. Вы также можете держать соломинку вертикально и встряхивать ее, чтобы игла упала.
  • Продолжайте протягивать иглу, пока примерно 10 сантиметров нити не выйдут из нижней части соломинки. Эта струна будет действовать как «сухожилие», которое помогает пальцу сгибаться.
  • Обрежьте другой конец веревки, оставив достаточно, чтобы можно было завязать узел. Убедитесь, что узел достаточно большой, чтобы его нельзя было протянуть через отверстие, которое вы проткнули иглой.
  • Развяжите или отрежьте шнур от игольного ушка.
  • Привяжите нижний конец веревки к скрепке.
  • Вы только что закончили свой первый «палец». Возьмитесь за основание соломинки одной рукой. Другой рукой потяните за скрепку. Это должно привести к изгибу соломки в надрезе, как при сгибании пальца в суставе. Что вы могли бы уловить одним пальцем? Чем больше пальцев поможет?
  • Пришло время нарастить больше пальцев! Повторите описанные выше действия, чтобы сделать еще хотя бы один палец. Вы также можете решить, будет ли у каждого пальца несколько суставов или только один.Если у пальца есть несколько суставов, вы можете использовать одну струну для управления всеми из них (привязав ее над последним суставом) или отдельные струны для управления каждым из них (пропуская несколько струн через соломинку над каждым суставом).
  • Поэкспериментируйте, создавая разные типы пальцев и управляя ими, натягивая струны.
  • А теперь пора соединить пальцы в захват! Тип руки, которую вы создадите, полностью зависит от вас. Имейте в виду, что вам не обязательно конструировать человеческую руку с пятью пальцами.Например, вы можете сделать коготь с двумя клешнями (как краб или лобстер) или коготь с тремя или четырьмя симметричными пальцами (как в аркадных автоматах, которые поднимают чучело).
  • Попробуйте соединить несколько пальцев. Используйте пластилин для лепки, чтобы сформировать основу или «ладонь» вашей руки, сформировав ее вокруг основы соломинки. Убедитесь, что вы не закрываете нижнее отверстие соломинки, чтобы вы все еще могли натянуть веревку. Регулировка пластилина позволяет изменять положение и ориентацию пальцев относительно друг друга.
  • В зависимости от типа пластилина, который у вас есть, вы можете дать ему высохнуть на воздухе и затвердеть, чтобы ваша рука работала лучше. (Может быть трудно работать рукой, пока глина еще мягкая. Некоторые типы глины могут быть достаточно твердыми для начала, поэтому они сразу же подействуют.)
  • Попробуйте потянуть за веревку (и), чтобы контролировать пальцы, когда они находятся на ладони. Возможно, вам придется внести некоторые изменения, чтобы все работало правильно. Какие изменения, по вашему мнению, вы можете внести, чтобы улучшить работу своей руки?
  • Теперь попробуйте взять рукой несколько мелких предметов. Имейте в виду, что ваша рука сделана из соломки, поэтому она не очень прочная, поэтому вы должны использовать ее только для подъема легких предметов (например, пустых пластиковых бутылок, а не бутылок с жидкостью).
  • Ваши руки лучше поднимают одни предметы, чем другие? Не могли бы вы создать руку, специально предназначенную для хватания определенных предметов? Например, руки одного типа, чтобы поднимать цилиндрические предметы, такие как бутылки, а другие — для захвата сферических предметов, таких как теннисные мячи? Как вы думаете, будет ли сложно создать что-то настолько адаптивное, как человеческая рука, которая может легко подбирать предметы самой разной формы?
  • Экстра: Прикрепите ладонь механической руки к концу трубочки для картонных бумажных полотенец и проденьте веревки через трубку.Теперь у вас есть захват с увеличенным радиусом действия, которым вы можете подбирать вещи!
  • Extra: Пластиковые соломинки могут быть несколько скользкими, поэтому постарайтесь улучшить «хватку» механической руки. Например, обмотайте соломинку небольшими резиновыми лентами. Облегчает ли подъем вещей улучшение «захвата» соломинки?

Наблюдения и результаты
Вы должны уметь создавать искусственную руку, которая может поднимать легкие предметы, такие как мячи для пинг-понга, пустые пластиковые бутылки или маленькие мягкие игрушки.Из соломки и пластилина будет сложно построить руку, которая могла бы хватать более тяжелые предметы. Если вы хотите создать более сильную руку, вы можете заменить соломку и глину более прочными материалами из хозяйственного магазина (например, пластиковыми трубками для пальцев, металлическим тросом для сухожилий и деревянным основанием с просверленными в нем отверстиями. для ладони).

Намного проще построить руку, в которой все пальцы и суставы управляются одной струной, и управлять ею (аналогично когтям стиля «аркадный автомат», где все пальцы открываются и закрываются одновременно).Гораздо сложнее построить сочлененную руку с несколькими суставами, которые управляются индивидуально, но это не должно отговаривать вас от попыток! Помните, что ваши собственные руки очень сложны, и профессиональные инженеры по сей день пытаются создать полностью функциональную роботизированную руку, эквивалентную человеческой.

Поскольку это деятельность по инженерному проектированию, не существует конкретной формулы, которой можно было бы следовать при построении руки. Дизайн может быть самым разным, и не существует «правильного» или «неправильного» способа сделать это.Вы можете обнаружить, что некоторые конструкции лучше выполняют различные функции. Если вы построили разные руки с разным количеством пальцев, какая из них окажется наиболее универсальной?

Больше для изучения
Захват трубочкой: сделайте руку робота, используя трубочку для питья, от Science Buddies
Your Wonderful Hands, из Kids ‘Health
Научные занятия для всех возрастов, от Science Buddies

Это задание предоставлено вам в сотрудничестве с Science Buddies

Распечатанные органы приближаются к телу рядом с вами

От почек до рук — 3D-принтеры штампуют кости и рудиментарные органы на заказ.

Растущая изощренность 3D-печати проявляется в ухе, которое объединяет биологические и электронные части. Кредит: Франк Войцеховски

Появление трехмерной (3D) печати вызвало всплеск интереса к искусственным органам, призванным заменить или даже улучшить человеческие механизмы.

Напечатанные органы, такие как прототип наружного уха, разработанный исследователями из Принстонского университета в Нью-Джерси и Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд, будут включены в повестку дня конференции Inside 3D Printing в Нью-Йорке 15–17 апреля.Ухо напечатано из различных материалов: гидрогель для формирования каркаса в форме уха, клетки, которые будут расти, чтобы сформировать хрящ, и наночастицы серебра, чтобы сформировать антенну (M. S. Mannoor et al. Nano Lett. 13, 2634−2639; 2013). Это устройство — лишь один из примеров растущей универсальности 3D-печати.

Встреча в Нью-Йорке, которая позиционирует себя как крупнейшее событие в отрасли, будет представлена ​​множеством виджетов и новинок. Но на нем также будут проводиться серьезные обсуждения развивающегося рынка печатных частей тела (некоторые из последних результатов см. В галерее).

Этот бизнес в настоящее время сосредоточен на замене титановых тазобедренных суставов, которые могут быть адаптированы к индивидуальным потребностям людей, и изготовленных на заказ полимерных костях для восстановления поврежденных черепов и пальцев. Печатные части тела принесли 537 миллионов долларов США в прошлом году, что примерно на 30% больше, чем в предыдущем году, говорит Терри Уолерс, президент Wohlers Associates, консалтинговой фирмы в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, которая специализируется на 3D-печати.

Ученые с нетерпением ждут новых радикальных технологий, которые используют живые клетки в качестве «чернил», собирая их слой за слоем в рудиментарные ткани, говорит Дженнифер Льюис, биоинженер из Гарвардского университета в Кембридже, Массачусетс.Фирма по биопечати Organovo из Сан-Диего, Калифорния, уже продает такие ткани исследователям, стремящимся проверить экспериментальные препараты на токсичность для клеток печени. Следующим шагом компании будет предоставление печатных пластырей для восстановления поврежденной печени у людей, говорит исполнительный директор Organovo Кейт Мерфи.

Льюис не решается сказать, что 3D-печать когда-либо позволит получить целые органы, чтобы облегчить нехватку почек и печени, доступных для трансплантации. «Я бы хотела, чтобы это было правдой», — говорит она.«Но это очень сложные архитектуры».

Об этой статье

Цитируйте эту статью

Ледфорд, Х. Распечатанные органы приближаются к телу рядом с вами. Природа 520, 273 (2015). https://doi.org/10.1038/520273a

Ссылка для скачивания

Дополнительная литература

  • Протезы таранной кости с трехмерной печатью для полной замены при некрозе и коллапсе таранной кости

    • Mi duo Mu
    • , Qian dong Yang
    • , Wan Chen
    • , Xu Tao
    • , Cheng ke Zhang
    • , Xuan Zhang
    • , Mei ming Xie
    • и Кан лай 900 Международная Ортопедия (2021 год)

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *