Вновь дарит возможность летать. Аспирант создает протезы для птиц с помощью 3D-принтера

Аспирант и преподаватель Алтайского государственного аграрного университета ветеринар Глеб Ракитин разрабатывает протезы для птиц с помощью 3D-принтера. Он уже сделал крыло для голубя Гоши и не собирается останавливаться. О своей работе ученый рассказал нашим коллегам из NGS22.RU.

Клюв для ворона и крыло для голубя

Голубь Гоша попал к ветеринару еще маленьким. Когда он был птенцом, выпал из гнезда и сильно повредил крыло. С такими травмами голубь был обречен на верную смерть, однако ему очень повезло. Люди нашли его и отнесли в ветклинику.

Врачи сохранили птенцу жизнь, однако крыло пришлось ампутировать. После этого возвращение в дикую природу стало невозможным. Однако сам Гоша вряд ли скучает по улице. Он давно освоился в новых условиях и совсем не выглядит несчастным. Ведет себя очень дерзко и не боится кусать хозяина.

— Его нашли совсем маленьким, поэтому он привык к людям и ведет себя храбро. Обычно голуби при виде человека пугаются и убегают, а этот, наоборот, нападает. Что сказать, домашний голубь, ничего не боится, — рассказывает Глеб Ракитин.

Голубь, по словам ветеринара, стал его вторым подопечным. Впервые же технику протезирования он испробовал на вороне, который ударился о здание и повредил верхнюю часть клюва. Ученый сделал ему протез и приклеил его на эпоксидную смолу. С таким клювом птица могла спокойно есть и пить, однако ворон вскоре погиб из-за внутренних повреждений, полученных при ударе.

Гоша же свой первый протез получил еще птенцом. По мере его роста ветеринар адаптировал конструкцию под габариты голубя. Сейчас птица постепенно привыкает к своему новому протезу.

При этом аспирант АГАУ признается, что самое сложное — это подружить птицу с протезом, ведь сначала животные не понимают, зачем на них надевают какие-то непонятные конструкции.

— Они долго привыкают, но потом понимают, что так им проще существовать. Поэтому самое сложное не просто создать протез под конкретный клинический случай, а сделать так, чтобы животное поняло, зачем ему это, и адаптировалось.

Так, специально для Гоши аспирант вуза разработал протез левого крыла, который помогает птице держать баланс и не завалиться на бок.

— Протез выполняет функцию балансировки. Когда он прыгает, рефлекторно раскрывает крылья, чтобы полететь. Но так как с левой стороны у него крыла нет, то сразу падает на бок. Протез крыла — гибкий. Поэтому когда он прыгает, крыло раскрывается, благодаря чему он более плавно садится. Конечно, полноценно летать никогда не будет, но ему будет удобнее существовать.

Именно поэтому, по словам ученого, работа с животным после создания протеза и его установки не прекращается. Съемные протезы нужно периодически снимать и надевать, чтобы птица постепенно привыкала и училась с ними жить. Сейчас ветеринар работает над дизайном протеза, чтобы птице было более удобно.

Спешат на помощь

3D-печать, как рассказывает Глеб Ракитин, долгое время было его хобби. Он создавал корпусы для электроприборов, запчасти для бытовых изделий и многое другое. Однако в прошлом году его внимание привлекло именно протезирование с помощью принтера. Успешных попыток создания таких протезов как в мире, так и в России набралось уже немало.

— Первый раз я узнал, что 3D-принтер используют для создания протезов животным, когда другие ученые напечатали клюв тукану. Потом делали протез конечности аиста и ортез для гуся. Были похожие случаи и в России, например, в Новосибирске кошке, которая частично отморозила лапки, заменили их протезами.

Аспирант заинтересовался вопросом 3D-протезирования животных и подключил к делу свою кафедру терапии и фармакологии. При этом все исследования по этой теме проводятся на личные средства и во внерабочее время. Сначала ученые изучили теорию, а потом приступили к практике и начали искать тех, кто в таких протезах нуждался.

На птиц выбор пал волей случая — именно они, как отметил аспирант, чаще всего травмируются в населенных пунктах. Яркий свет, вспышки и шум пугают пернатых, и они врезаются в здания. Особенно опасны для птиц здания, поверхности которых отражают небо. При ударе пернатые повреждают клювы, крылья, конечности.

— Протез помогает птице вести полноценную жизнь. Животное со временем привыкает и понимает, зачем он нужен и что с ним ему лучше. Мы делаем всё это для того, чтобы облегчить их жизнь. Наша задача — сделать это максимально быстро, качественно и доступно.

Единая база данных

3D-протезирование, как считает молодой ученый, направление перспективное и востребованное. По мнению ветврача, его будут применять как на домашних животных, так и на краснокнижных или племенных.

— Владельцам домашних животных захочется, чтобы их питомцы жили полноценно и не испытывали дискомфорта. Это также актуально и для краснокнижных, для которых выпуск в дикую природу уже невозможен. Таких животных содержат в зоопарках или приютах, поэтому люди смогут следить за состоянием протезов. Тоже самое можно сказать и про племенных животных.

3D-печать, по словам аспиранта, позволяет быстро создать любой объект. При этом такое производство гораздо дешевле и быстрее, чем, например, печать на фрезеровочном станке. Так, протез для Гоши обошелся в сумму не более 200 рублей. Однако проектирование протеза — процесс сложный и требующий определенных навыков и знаний.

— В таком деле совмещаются две области наук: ветеринария — ведь нужно понимать, как органика взаимодействует с неорганикой, как правильно перемещается конечность, — и инженерное дело со знаниями о прочности и легкости материалов и пониманием механизмов того, как устройство должно двигаться.

При этом, как подчеркивает ученый, в вузах пока нет отдельного предмета, в рамках которого студенты-ветеринары бы получали такие навыки. Все успешные примеры протезирования — это успехи энтузиастов, у которых была возможность попробовать и имелась необходимая техника.

Однако в АГАУ решили вывести 3D-протезирование в стране на новый уровень. В планах — создание методических рекомендаций для ветврачей, с помощью которых любой из них сможет создать свой протез. Они могли бы адаптировать наши протезы под свои клинические случаи.

— Когда у нас появится определенный объем разработок и клинических случаев, мы хотим подать на грант, чтобы расширить область исследований. Пока же мы еще нигде не публиковали результаты: это может помешать оформлению патента. Но в будущем хотим предоставлять все разработки бесплатно. В планах — создание единой базы данных, где врачи будут брать какие-то наработки или делиться своими. Ведь если создать правильный протез, ориентируясь на степень повреждения крыла у птицы, то в какой-то мере она вновь сможет летать.