Группа учёных АГАУ во главе с сотрудником кафедры терапии и фармакологии Глебом Ракитиным занялась разработкой протезов для птиц. Технология позволит ветеринарам всей страны спасать травмированных пернатых.
Клюв для вороны
Доктор Айболит в сказке Чуковского пришивал зайке новые ножки, чтобы он опять побежал по дорожке. Барнаульские ветеринары решили воплотить сказку в жизнь, и первые разработки уже обнадёживают.
Как говорит Глеб Ракитин, однажды его заинтересовала тема протезирования животных, толчком к собственной разработке стала история отморозившего все лапы новосибирского кота, для которого ветеринары создали протезы. Углубившись в тему, Глеб Ракитин понял, что все подобные проекты, которые были раньше, — индивидуальные, своего рода экспериментальные, и коллегам, которые столкнутся с такой проблемой, они особо не помогут.
— Мы хотим не просто делать протезы, а создать методические указания, прототипы изделий, которые на основе наших рекомендаций врачи смогут изготовить под свой случай, например искусственный клюв или лапу, — поясняет Глеб.
Первый опыт Глеб и команда ветеринаров получили в августе — восстанавливали поврежденный клюв вороне. По его словам, они готовы работать и с животными, и с птицами, но первые теряют конечности гораздо реже. Птицы же более неаккуратны — врезаются в окна, стены, попадают под машины.
— Мы сотрудничаем с ветклиникой в посёлке Южном, где занимаются такими случаями, — отмечает Глеб. — Мы не будем специально травмировать животное, чтобы заниматься разработкой. Появляется пациент — мы включаемся в работу.
У той самой вороны отсутствовала верхняя часть клюва. Ветеринары сделали замеры, добавили к ним мерки, снятые с черепа птицы, который есть в распоряжении кафедры, и напечатали протез на 3D-принтере, прикрепив его на «место» при помощи эпоксидной смолы.
— У Артёма Кучера (руководитель ветклиники. — Прим. авт.) уже был опыт исправления повреждений клюва при помощи эпоксидной смолы и армирующего элемента, — рассказывает Глеб. — Но это были локальные дефекты, сколы и трещины. Здесь же отсутствовал большой фрагмент.
Как говорит Глеб, клюв оказался не только как настоящий внешне, но и вполне функциональным — птица могла питаться, была активной. Правда, на длительной дистанции проверить протез не получилось, ворона погибла от других повреждений, полученных в столкновении с препятствиями.
Ветеринары уже были готовы к созданию протезов лап, сняли все необходимые мерки со свиристели, потерявшей обе конечности, но птица умерла от инфекции.
Жить полной жизнью
Как говорит Глеб Ракитин, одна из сложностей в такой работе — подбор материала. Он должен быть не только прочным сам по себе, но и сами слои, из которых сделан протез, между собой должны быть надежно соединены, проще говоря, изделие должно выдерживать большие нагрузки вдоль и поперёк.
— Мы уже производили печать моделей из разных материалов, испытывали их в различных физических условиях — под ультрафиолетовой лампой, в высоких и низких температурах, во влажной, кислотной и щелочной средах, — рассказывает Глеб. — Лучше всего показал себя нейлоновый филамент, а также TPU и Petg — силиконоподобные материалы, также устойчивые к агрессивным условиям.
Многое в такой работе зависит и от степени повреждения, и от анатомических особенностей пернатого. Одно дело, когда повреждена часть лапы — её заменить проще. Совсем другое, когда она отсутствует полностью, в этом случае необходимо понять, какой конструкцией «протез» прикрепить к телу, чтобы он не только выполнял декоративную функцию, но и был функционален.
Габариты птицы также имеют значение, ветеринарам работать проще с большими птицами.
— В мировой ветпрактике был случай протезирования клюва тукану — изделие приклеивали эпоксидной смолой и для надёжности ещё и зафиксировали болтами. Но эта птица сильная и такую конструкцию носить может. Если птичка маленькая, то и протез по весу должен быть таким, чтобы не доставлял дискомфорта, а это уже не так просто, — объясняет Глеб.
Готовы ветеринары заниматься и крыльями, но пока практики не было — пациенты не попадались. Правда, с искусственными крыльями птица летать всё равно не сможет, но, помимо декоративной функции, протез будет выполнять ещё одну важную функцию — помогать сохранять баланс.
— В любом случае птица с протезами в естественную среду обитания не вернётся, останется в зоопарке или в добрых руках любителей животных, где не придётся добывать корм. Для этих условий искусственных конечностей хватит для нормальной жизни. Тому же дятлу не придётся создавать сверхкрепкий клюв, чтобы он мог долбить деревья в поисках насекомых — он и так их будет получать, — говорит Глеб.
У учёных АГАУ нет цели работать с самыми популярными или, наоборот, краснокнижными птицами. Их задача — создать как можно больше прототипов протезов для разных видов пернатых. В следующем году команда учёных АГАУ начнёт заниматься описанием своей работы, публиковать статьи. В них будут все данные, замеры и другие параметры для тех или иных видов, словом, подробная инструкция. На её основе коллеги в других клиниках, подкорректировав информацию под свою конкретную ситуацию, смогут у себя или в другом учреждении, где есть 3D-принтер, создать протез.
— Самое сложное и дорогое в этом деле как раз не печать и не материалы, это всё вполне доступно. Трудоёмкой является именно подготовительная часть, поэтому чем больше прототипов будет в нашей базе, тем проще будет врачам. Это как с заводским производством. Выпуск серийных конвейерных изделий не так дорог по сравнению с индивидуальным нестандартным заказом, — уверен Глеб.
