Строительные леса размеры
Строительные леса стандартизированы, собираются из унифицированных деталей и часто имеют модульную конструкцию. Все элементы строительных лесов – опорные стойки, диагональные связи, ригели, лестницы и ограждения производятся в соответствии с установленными стандартами и имеют типовые размеры. Такая унификация позволяет легко собирать оборудование, упрощает ремонтные работы, а также облегчает проведение расчетов по подбору лесов для выполнения конкретных производственных задач.
Все виды строительных лесов производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 27321-2018, их конструкция, монтажные и эксплуатационные схемы отвечают отраслевым требованиям безопасности СНиП 12-04-2002. Выбор лесов производится в соответствии с целями и задачами, которые они должны решать, а также размерами, обеспечивающими производительность и безопасность строительства.
Размеры рамных лесов
Рамные леса из прочных облегченных труб, которые чаще других используются в строительстве, имеют комплектные детали с фиксированными размерами.
- Длина/шаг – 2.0, 2.5 или 3.0 метров;
- Ширина – 1 м;
- Высота – 2 м.
В зависимости от рабочей высоты, на которой могут выполняться строительные работы, рамные леса производятся из полых труб с разным диаметром и толщиной стенки. Так ЛРСП-30, позволяющие работать на высоте не более 30 м, собирают из трубчатых элементов 42мм и толщиной 1.5 мм. Рамы ЛРСП-100 собирают из труб диаметром 48 мм с толщиной стенки 3 мм. Модульная структура из облегченных труб и стандартные размеры позволяют легко собирать рамные леса на строительной площадке, переставлять их в процессе производства, а также при необходимости менять количество секций.
Особенности штыревых лесов
В отличие от рамных, штыревые леса не имеют модульной структуры, так как оборудование используется на фасадах со сложной геометрией. Сборка осуществляется с помощью наваренных на трубчатые элементы штырей и не требует дополнительного крепежа.
Строительные леса штыревого вида производятся по типовым чертежам, а их размеры зависят от допустимой рабочей высоты:- ЛШ-50, позволяющие работать на высоте до 50 м, производятся из стальных труб диаметром 48 и толщиной стенки 3 мм. Высота секции составляет 2 м, длина находится в пределах о 1.5 до 3.0 м, ширина прохода может составлять 1.0, 1.5, 2.0 м.
- Э-507 — леса обеспечивают работу на высоте до 60 м, производятся из трубы диаметром 57 и стенкой 3.5 мм. Ширина прохода у такой конструкции составляет 1.6 м.
Леса штыревого типа зарекомендовали себя как одни из наиболее надежных, обладающих большим рабочим ресурсом и позволяющих выполнять все виды строительных работ, в том числе и кладку на максимальной высоте.
Размеры хомутовых и клиновых лесов
Клиновые и хомутовые леса используются для проведения работ на фасадах с различной поверхностью, а возможность их комбинации позволяет выполнять строительство на объектах любой сложности. Строительные леса с клиновым замком имеют два типовых размера, определяющих рабочую высоту:
- ЛСК -60 (максимальная высота 60 м) производятся из труб диаметром 48 и толщиной стенок 2мм;
- ЛСК -100 имеют трубчатые элементы диаметром 48 и толщиной стенки 3 мм.
Леса клинового типа образуют секции высотой 2м, шириной прохода от 1.0 до 3.0 м. Длина секции составляет 2.0 или 3.0 м.
Хомутовые леса имеют самый высокий показатель прочности и надежности, их используют не только в строительстве, но и при сооружении зрительских трибун. Размеры оборудования также определяются рабочей высотой:
- ЛХ-30 собирают из вертикальных труб диаметром 42 и толщиной стенки 3 мм. Ригеля и диагональные связи производят из труб того же размера и толщиной 2 мм. Конструкция образует секции высотой 2, длиной 3 и шириной 1 метр;
- ЛХ-60 производят из труб с аналогичным размером, высота и ширина секции неизменна, длина составляет 2.5 м;
- ЛХ-80 собирается из труб 57/3 мм, высота и длина секций составляет 2. 0, ширина прохода – 1.5 м.
Клиновые и хомутовые леса являются профессиональным оборудованием, требуют соответствующей квалификации исполнителя при сборке и демонтаже.
Размеры строительных лесов — рамные, хомутовые, клиновые, штыревые
Размеры рамных лесов строго стандартизированы. Они собираются из отдельных унифицированных деталей в общую модульно-каркасную конструкцию. Каждый элемент строительных лесов, будто стойка, ригели, ограждения или настил, изготовляется на специальном оборудовании, в соответствии с ГОСТ 27321-2018 и СНиП 12-04-2002. Конструкция лесов подразделяется на несколько видов, каждый из которых обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики при решении той или иной производственной задачи. Стандартизация по типу производства и размерам деталей позволяет создать строительные леса универсального применения. Унифицированное оборудование проще собирать, ремонтировать и рассчитывать под нужный объект и производственную задачу.
Особенности производства рамных лесов
Рамные леса отличаются использованием облегченных стальных труб и соединяющих диагональных элементов типовых размеров. Этот тип строительной конструкции чаще других применяют в производственных задачах обычной сложности. Стандартизация сборных деталей фиксированных размеров упрощает процесс монтажа и демонтажа лесов. А ее секции всегда одинаковы и могут иметь следующий типовой размер:
- длина секции (шаг): 2/2.5/3 метра;
- высота секции – 2 метра;
- ширина секции – 1 метр.
Общая прочность конструкции обеспечивается использованием трубчатых опор и горизонтальных связей нужного диаметра и толщины стенки. Эти параметры выбираются исходя из габаритов объекта строительства и высоты рабочей зоны. Рамные леса типа ЛРСП-30 позволяют проводить ремонтные работы на высоте до 30 метров. Диаметр труб конструкции составляет 42 мм, а стенка имеет толщину в 1.5 мм. Другой тип рамных лесов (ЛРСП-100) отличается более высокими прочностными характеристиками и возможностью проводить работы на высоте более 30 метров. Это достигается благодаря стальным несущим опорам с более высокими характеристиками (48/3 мм).
Модульная конструкция обеспечивает рамным лесам мобильность в использовании. Типовые размеры предполагают возможность быстрого добавления секций либо перемещения оборудования на другую область строительной площадки. Конструкция продумана таким образом, чтобы строительные леса было удобно хранить, транспортировать и использовать при решении любых производственных задач.
Особенности производства штыревых лесов
Штыревые леса отличаются от рамных прежде всего тем, что не имеют модульной конструкции. В собранном состоянии представляют собой каркас из стоек, ригелей, башмаков и связующих. Монтаж конструкции осуществляется посредством трубчатых элементов, на которые навариваются штыри. Простая конструкция и минимум компонент сделали ее широко распространенной в советское время.
Габаритные размеры строительных лесов штыревого типа также стандартизированы и отражены на типовых чертежах. Этот вид конструкции подразделяют на несколько подвидов, различающихся высотой рабочей зоны и эксплуатационными характеристиками:
- ЛШ-50. Строительные леса, используемые для объектов с максимальной рабочей высотой до 50 метров. Для изготовления используют стальные трубчатые элементы с размером (48/3 мм). Высота такой секции составляет 2 метра, а длина варьируется от 1.5 до 3 метров. Ширина прохода также может изменяться в пределах 1-2 метров.
- Э-507. Леса этой конструкции используются на фасадах, где высота не превышает 60 метров. Для изготовления применяют трубчатые элементы 57 диаметра, имеющие стенку с толщиной в 3.5 мм. Расстояние между соседними стойками стандартизировано и составляет 1.6 метра.
Штыревые (они же ригельные) строительные леса повсеместно зарекомендовали себя как надежное решение с большим сроком службы. Простая сборка и высокий индекс удельной нагрузки позволяют использовать их в сложных эксплуатационных условиях на высоте более 30 метров.
Особенности производства хомутовых и клиновых лесов
Хомутовые леса и металлоконструкции с клиновым замком используют при работах с объектами любой сложности и геометрией поверхности. На практике часто прибегают к их комбинации, что еще больше расширяет универсальность конструкции и обеспечивает ее высокие эксплуатационные характеристики.
Строительные леса с использованием клинового замка могут быть двух типовых размеров, что и определяет максимальную высоту рабочей зоны:
- ЛСК – 60. Рассчитаны для использования на высоте до 60 метров. Для изготовления используются вертикальные и горизонтальные трубы 48 диаметра, имеющие стенки в 2 мм.
- ЛСК – 100. Могут использоваться для производственных работ на фасадах с высотой до 100 метров. Производятся из прочных труб, диаметром 48 мм и увеличенной толщиной стенки в 3 мм.
Клиновые леса имеют фиксированную высоту секций – 2 метра с длиной 2 или 3 метра. Ширина прохода варьируется в зависимости от габаритов объекта и может составлять от 1 до 3 метров.
Леса хомутового типа считаются наиболее прочными и надежными среди всех типов конструкций. Поэтому сфера их применения не ограничивается ремонтом фасадов, их используют также для возведения стадионов, постройки и ремонта зрительских трибун и т.д. Типовые размеры и материал секций определяются максимальной рабочей высотой. По этому показателю выделяют:- ЛХ-30. Собираются опорных труб диаметра 42 мм и толщиной стенки 3 мм. Связующие элементы изготовляются из таких же труб, но толщиной 2 мм. Секции имеют 2 метра в высоту, 1 в ширину и 3 метра в длину.
- ЛХ-60. Производятся из материалов аналогичных тем, которые используются в ЛХ-30. Ключевое отличие – длина секций, которая в данном виде конструкции составляет 2.5 метра.
- ЛХ-80. Наиболее прочные из всех представленных типов конструкций. Для изготовления секций используются утолщенные трубы большего диаметра (57/3 мм). Размеры секции в целях уменьшения удельных нагрузок также уменьшены и составляют: 2 метра в длину и высоту, 1.
Клиновые и хомутовые типы строительных лесов относятся к профессиональному оборудованию. Их сборка, монтаж и последующий демонтаж должны осуществляться квалифицированным персоналом.
Характеристика/тип |
Рамные |
Штыревые |
Хомутовые |
Клиновые |
Максимальная выс. |
До 60 |
До 60 |
До 60 |
До 80 |
Сфера использования |
Отделка фасадов |
Отделка фасадов, кирпичная и каменная кладка |
Отделка фасадов, кирпичная и каменная кладка, возведение объектов сложной формы |
Отделка фасадов, кирпичная и каменная кладка |
Диаметр и толщина стенок, мм |
42х1,5 (высота до 30 м) —— 48х3 (высота более 30 м) |
48х3 (ЛШ-50) —— 57 х 3,5 (Э-507) |
57 х 3 |
48 х 3 |
Применение на объектах сложной формы |
нет |
нет |
да |
нет |
Возможность использования на фасадах со сложной геометрией поверхности |
нет |
да |
да |
да |
Максимальная длина секции, м |
3,3 |
4,2 |
5 |
3 |
Размер одной секции (Д х Ш х В), м |
3х1х2 |
3х1,6х2 |
3х3х2 |
3х1х2 |
Леса строительные, размеры
Строительные леса — отличный помощник при любом из видов строительства и ремонта, как внутри помещения, так и для наружных работ. Говорят, что ещё со времён Древнего Египта использовали подобные конструкции, но мнения учёных по этому вопросу расходятся, ещё говорят, что египтяне строили безо всяких лесов, но нам такие технологии пока недоступны. Поэтому когда заходит разговор о высотных работах, единственным вариантом остаётся подбор строительных лесов.
Содержание:
- Строительные леса, что это такое
- Деревянные строительные леса
- Рамные и штыревые строительные леса. Основные параметры
- Вышка–тура, особенности и параметры
- Клиновые и хомутовые леса
Строительные леса, что это такое
Логически понятно, что строительные леса так называют потому, что в основном их изготавливали из лесоматериалов. Ещё тогда, когда обработка металлов была недоступна в широком кругу. Строительные леса представляют собой максимально надёжную конструкцию, которая позволяет подняться на определённую высоту и проводить там определённый вид работ, прихватив с собой необходимый инструмент и расходный материалы.
Сегодня мы рассмотрим основные виды лесов, которые производятся в условиях предприятий, а также некоторые виды, которые можно изготовить своими руками. Кроме того, будет полезно узнать нормативы и правила, по которым строятся леса на производстве и даже при самостоятельной постройке, их обязательно нужно учитывать. От этого зависит наша безопасность.
Деревянные строительные леса
Самый простой, дешёвый и доступный материал пока что древесина. Поэтому и леса из дерева считаются самыми доступными по цене и достаточно простыми в изготовлении. Нам не так повезло в этом плане, как азиатам, потому что у них материал для строительных лесов растёт на каждом шагу — лучше бамбука для этого дела и придумать что-то тяжело. Он лёгкий и очень прочный, даст фору даже нашим твёрдым породам по одной простой причине — трубчатое жёсткое сечение.
Деревянные леса, построенные из обрезной доски толщиной 50 мм вполне выдерживают рабочего с инструментами и материалами. Главное — это правильно рассчитать треугольники (а это самая жёсткая фигура и на ней строится весь деревянный каркас. Сам настил, на котором будет стоять мастер, может быть изготовлен из доски толщиной 25 мм и шириной около 100 мм. Каркас из нескольких треугольников сбивают из доски более прочной, а настил устраивают из 25-ки. Практика показала, что наиболее удобным вариантом самодельных лесов становятся конструкции длиной 60-100 см а ширина не более 50 см. Это связано с удобством перемещения внутри здания, но при работе снаружи используют и более крупные леса строительные Размеры остальных конструкций рассмотрим далее.
Рамные и штыревые строительные леса. Основные параметры
Всем хороши деревянные леса, но они не могут похвастать ни такой свободой в трансформации, ни прочностью, ни мобильностью. Для профессионалов, да и не только для них, промышленность разработала несколько видов строительных лесов, стоимость которых выше деревянных в разы, но также в разы они превосходят деревянные по сроку службы и универсальности.
- Рамные леса. Исходя из названия, они состоят из готовых рам, которые собираются в секции. Рамные леса не слишком тяжёлые, поскольку собраны из полых труб, очень быстро монтируются и демонтируются. Размеры их приведены в таблице, можно добавить только, что различаются они не только высотой установки, но и толщиной стенки трубы и её диаметра. Диметр может быть 42 и 48 мм, а толщина стенки 1,5 и 3 мм. Эти конструкции используют как внутри, так и снаружи помещения, а расчетная выдерживаемая нагрузка вес у всех лесов примерно одинакова — около 200 кг.
- Штыревые леса. Более гибкая конструкция в том смысле, что её можно использовать при работе со сложными геометрическими формами стен. Особенность конструкции состоит в том, что никаких секций там нет, а сборка проводится состыковкой штырей с проушинами или отверстиями в вертикальных несущих трубах. Нет никакого крепежа и это делает их монтаж и разборку оперативными.
Вышка–тура, особенности и параметры
Особенностью таких конструкций считается возможность проведения работ на малых высотах и, возможно, в ограниченном пространстве. Вышки собирают из алюминиевого профиля или труб, а также из стальных элементов с тонкой стенкой. Их применяют при отделке или фасадных работах, не связанных с большой высотой. Часто такие леса комплектуются колёсами и стопорами для них для удобства перемещения. Как видно их приведённой таблицы, максимальная высота для таких конструкций не превышает шести метров.
Клиновые и хомутовые леса
Самые сложные и высокие конструкции, которые позволяют работать на максимальной высоте — это клиновые и хомутовые.
- Клиновые – конструкции из металла, а клиноподобные элементы служат креплением. Это позволяет клиновой конструкции выдерживать высокие нагрузки, при этом работать на большой высоте. Часто такие леса оборудуются сеткой или поручнями. Благодаря клиновому способу соединения есть возможность работать с поверхностями нестандартных конфигураций. Диаметр проката, используемый для неё – 48 мм. Это очень надёжная, но и вместе с тем, самая сложная в сборке конструкция, которая кроме высокой прочности позволяет работать на сложном рельефе.
- Леса строительные хомутовые отличаются тем, что все их детали фиксируются при помощи резьбовых соединений и хомутов, который не привязан к определённой плоскости, поэтому также позволяет работать с нестандартными профилями поверхностей и на сложном рельефе. Такие леса изготовлены из стальных труб диаметром от 42 до 60 мм со толщиной стенки от двух миллиметров.
Учитывая специфику работы, можно запросто выбрать конструкцию лесов, позволяющую быстро и качественно, а самое главное, безопасно выполнить любую работу. Удачного строительства!
Леса строительные ЛСПР-200, размеры 3*2 м, за одну секцию
Они применяются при проведении малярных, штукатурных и других видов работ. Быстрота монтажа и демонтажа достигается за счет применения флажковых замков, которые быстро и надежно фиксируют элементы конструкции.
Максимальная высота лесов | 40 м |
Материал | сталь |
Нагрузка, кг/м2 | 200 |
Страна производитель | россия |
Шаг (высота) яруса | 2 м |
Шаг вдоль стены | 3 м |
Ширина яруса/прохода | 1 м |
Вес | 27. 80 кг |
Леса рамные ЛСПР 200 чаще всего применяют для работ на фасаде здания высотой до 40 м, реже – для облицовки внутренней части высотного или частного сооружения. Чтобы собрать приставную основу оборудования специальные строительные инструменты не понадобятся, ведь рамы фиксируются между собой связями по горизонтали и диагонали с помощью флажковых замков. Ограждения обеспечивают безопасность людей во время передвижения по лесам или непосредственной работы.
Преимущества Универсальность оборудования. Изделие применяется не только в гражданском строительстве, но и при возведении масштабных проектов, сцен, самолето- или кораблестроении. Если же вы возводите частный дом, то целесообразно не покупать рамные леса, а арендовать ЛСПР 200 марки 20 (для высоты постройки до 20 м). Экономичность. Низкая цена, высокое качество конструкции и простота сборки без необходимости использования специальных инструментов обусловила высокий спрос рамных лесов сред клиентов. Третья часть строительного рынка среди оборудования для фасадных работ принадлежит лесам рамного типа. Безопасность лесов: рамы скреплены между собой методом «труба-в-трубу», а дополнительную жесткость конструкции обеспечивают диагон. связи. Также для большей надежности рамы лесов обязательно фиксируются анкерами через болты прямо к стене здания. Каркас строительных рамных лесов основан на простых опорах (башмаках), а при сложном рельефе на площадке леса фиксируют еще и на винтовые опоры.
Строительные леса из труб и досок своими руками: порядок сборки и чертежи
Все высотные работы отличаются повышенной сложностью, и без специальных приспособлений в этом случае однозначно не обойтись. Одно из них – строительные леса. Их цена исчисляется в руб/м², и даже применительно к самому дешевому комплекту (рамному) составляет порядка 140 – 145. К тому же куда его потом девать? Аренда может выйти также недешево (от 55), если ремонт или строительство затянется надолго, что на практике обычно и происходит.
Плюс – некоторые проблемы с перевозкой лесов, так как личный транспорт для этих целей не подойдет. В сфере малоэтажной застройки (для частного сектора) оптимальное решение – изготовить их своими руками.
Общая информация
Встречаются мнения, что леса из металла и дерева лучше (и дешевле) арендовать, чем собирать самостоятельно. Основной аргумент – покупка труб обойдется дороже. И такие суждения подкрепляются экономическими расчетами. Судя по всему, авторы подобных замечаний проживают в городских квартирах и имеют довольно смутное представление о том, что это такое – поддержание своего дома в надлежащем состоянии (и фасадной части, и помещений, высота которых, как правило, превышает типовую). А ведь собственнику этим приходится заниматься регулярно.
Более того, сочетание таких материалов, как металл (скелет) и доски (настилы на каждом из уровней) считается оптимальным. Одно из преимуществ деревянных лесов в том (второе – невысокая конечная стоимость), что конструкция после окончания строительства (ремонта) легко разбирается, а материал используется для других хозяйственных целей. Но есть и существенный минус – ограничение в грузоподъемности.
То есть на подобном приспособлении можно проводить только такие работы, как оформление фасада (окраска, отделка сайдингом), обработка потолков, штукатурка и ряд иных. При возведении же кирпичной кладки или одновременном пребывании на высоте нескольких человек деревянные леса непригодны. А вот сборка из труб и досок универсальна в использовании.
Единственная сложность – в правильном выборе варианта лесов строительных и способа скрепления всех конструктивных элементов. Затраты на изготовление таких многоуровневых подмостков оправданы лишь в том случае, если их можно разбирать и хранить в сарае (на территории или еще где) до следующего применения. А вот тратить деньги на неразборную модель, сварную, нерационально, и вряд ли кто станет этим заниматься. Нельзя не учитывать и такие факторы, как сложность изготовления, прочность сооружения и его устойчивость.
Краткая характеристика типов строительных лесов
Хомутовые. Плюс – возможность изменения геометрии скелета по любой из осей. Минус – сложность монтажа/демонтажа конструкции. К тому же при необходимости повысить несущую способность придется покупать элементы крепления. Одной лишь проволокой, тем более веревкой, в таком случае не обойтись.
Клиновые. Отличаются от всех аналогичных в применении моделей повышенной надежностью и прочностью. Но и затраты на изготовление неизмеримо больше (в первую очередь, на держатели). Для частного сектора – не лучший вариант.
Штыревые. Плюс – небольшой вес при способности выдерживать значительную нагрузку; простота сборки (хотя и относительная). Минус – высокая стоимость; повышенное давление на почву. Для обеспечения устойчивости необходимо принять ряд дополнительных мер. В частном секторе такие леса, как правило, не используются. Основная причина – сложность изготовления. Здесь нужны точные расчеты и сварочный аппарат.
Рамные. Плюс – вес конструкции небольшой, но при грамотном составлении чертежа и сборке такие леса способны «нести» нагрузку до 200 кг/м². Ограничение же по высоте в 50 м для частного строения большого значения не имеет. Именно такая модель в сфере индивидуальной застройки считается наилучшей.
Что понадобится
Точные линейные величины конструктивных элементов обозначать бессмысленно – их попросту не может быть. Размеры строительных лесов подбираются исходя из специфики проводимых работ, наличия места для их установки, количества одновременно находящихся на высоте мастеров и по ряду других параметров.
Все численные значения в мм.
Рекомендуемые трубы
По материалу:
- Дюраль. Она стоит дешевле стали, но такие леса пригодны лишь для невысоких конструкций, использующихся для отделочных работ. При возведении кладки они не подойдут из-за малой несущей способности.
- Сталь. Такие строительные леса для частного сектора являются универсальными в применении. Объяснение вполне понятное – высокая прочность и надежность каркаса.
По сечению:
- Вертикальные стойки. Труба профильная 30 х 30.
- Распорки (диагональные, горизонтальные). Труба круглая на 15.
- Вставки (опоры для ограждения и настилов). Профиль 25 х 25.
Рекомендуемая доска
Для обеспечения достаточной прочности настилов строительных лесов – не ниже «сороковки».
Рекомендуемые размеры секций
- Длина – от 1600 до 2000.
- Ширина – в пределах 1000.
- Высота – 1550.
Те домашние мастера, которых приведенные размеры по какой-то причине не устраивают, могут за основу взять следующие чертежи.
Крепежные детали
- Болты + гайки + шайбы + гровера – для скрепления металлических элементов.
- Саморезы (по металлу) – для фиксации досок по месту укладки.
Основные этапы изготовления
Подготовка деталей. Сначала нарезаются трубы. Даже если и составлен чертеж, с досками торопиться не нужно. После сборки скелета лесов их размеры все равно придется уточнять. Это избавит от лишней работы, если потребуется подгонка заранее приготовленных элементов настила по месту. Концы круглых труб (примерно на 80) расплющиваются, чтобы потом можно было высверлить отверстия для крепежа. Для облегчения такой «прессовки» стоит сделать осевой пропил (надрез металла) на указанную длину.
- Подготовка «горизонталей». Перед тем, как их использовать в сборке каркаса, к каждой трубе следует приварить вставки из профиля в обозначенных на чертеже местах.
- Подготовка «вертикалей». Для обеспечения большей устойчивости стоек на одном конце каждой наваривается так называемая становочная пята. Хотя ее можно сделать и съемной – пластина + отрезок профиля.
- Сверление отверстий в конструктивных элементах. Особое внимание – вертикальным и горизонтальным (стойкам, перемычкам). Несовпадения приведут к появлению перекосов. Поэтому деталь придется однозначно менять, а это нерациональное расходование материалов.
- Выставление стоек. Главное на данном этапе – выдержать их соответствие вертикальной плоскости. Малейший перекос значительно осложнит дальнейшую сборку строительных лесов и резко снизит их несущую способность. Да и удобства в работе на них вряд ли добавит. Именно поэтому все горизонтальные стяжки должны быть предельно идентичны (по длине).
- Усиление конструкции. Для этого используются распорки диагональные. Особенность их крепление – в симметричности. Если это условие будет соблюдено, то вся нагрузка на леса строительные станет распределяться более равномерно по всей площади.
- Изготовление лестницы. Практика использования самодельных строительных лесов показывает, что переносные модели предпочтительнее стационарных. Для эффективной работы (применительно к частному сектору) одной съемной лестницы вполне достаточно. Ее, небольшую по размерам, легко при необходимости снять и установить в другом месте. Материал тот же – труба.
- Обустройство настила лесов. Доски укладываются в последнюю очередь, после окончательной подгонки по размеру. Они крепятся к приваренным вставкам саморезами.
Для обеспечения максимальной устойчивости строительных лесов необходимо:
- подготовить «башмаки», с помощью которых конструкция выравнивается в месте установки. Своим руками их несложно сделать из досок; желательно несколько штук и разной толщины. В дальнейшем это упростит процесс корректировки положения лесов относительно земли;
- обработать грунт на участке, где планируется их использование. Он выравнивается (при необходимости) и утрамбовывается. Это гарантирует, что в процессе работы не произойдет усадка почвы (под нагрузкой) и перекос строительных лесов.
- Чаще всего одной секции бывает недостаточно. В этом случае делается больше – две, три. Для их соединения в единую сборку необходимо подготовить переходники. Подойдет тот же профиль (30 х 30), который нарезается на куски по 100 и приваривается к стойкам. Для фиксации секций можно использовать П-образные металлические серьги. Чтобы скрепление было максимально надежным, для них следует тоже взять трубу, но чуть меньшего сечения (25 х 25) или диаметра.
Если внимательно разобраться с процессом изготовления, то получается, что в сборке строительных лесов ничего сложного нет. Главное – правильный расчет и аккуратность.
Строительные леса из профильной трубы своими руками
Приветствую всех моих читателей. Хочу написать, как сделать строительные леса своими руками из профильной трубы. Представляю самодельные леса, чертеж, простую схему. Полностью опишу весь процесс сборки, перечислю, сколько необходимо материала. Дам некоторые советы по этой теме, расскажу немного о покраске, последовательности демонтажа.
Конструкция и виды лесов
Строительные леса — временная конструкция. Они должны легко разбираться и собираться, быть прочными, надежными. Очень важно качество соединительного замка, которые делятся на несколько видов.
Клиновые
Такое название леса получили из-за замка, в котором может использоваться металлический клин, палец или болт. Считаются наиболее надежными и универсальными. Могут применяться для ремонта высотных зданий, а также в самолето- и судостроении. Такие леса достигают в высоту 80 м.
Рамные
Эти леса состоят из уже готовых рамных конструкций. В качестве боковых деталей используется рама с лестницей, в середине – проходная рама. Среди различных производителей принят стандартный просвет – 950 мм. Это позволяет использовать рамы разных производителей в одной конструкции лесов. Леса марки ЛРСП-60, например, собирают в высоту до 60 м. Изготовленные своими руками делаются по стандартным размерам, так что могут дополнять заводские.
Штыревые
Конструкция замка у этих видов строительных мостков состоит из трубки, закрепленной на несущих вертикальных стойках, и штыря, который имеется на горизонталях. Леса такого типа выпускаются по нормативам с допустимой нагрузкой – 0,5 т на м². Собирают их на высоту до 80 м.
Хомутовые
Для ремонта сложных форм фасадов применяют хомутовые строительных леса. Замок в виде двух соединенных между собою хомутов можно закрепить в любом месте, на различном участке трубы. Это позволяет создавать неодинакового размера пролеты и устанавливать горизонтали на разных высотах. У других видов лесов такое не всегда возможно.
Из досок
Их чаще всего собирают прямо на объекте. Они самые дешевые, зато неразборные. Повторное применение материала нежелательно. Они бывают нескольких разновидностей:
- Армянские. Самые простые в изготовлении и использовании, их проще всего сделать своими руками. Стена здания используется как одна из опор. Высота регулируется подпорными лагами.
- Козлы. Треугольные или трапециевидные конструкции, на которые опираются настилы. Их недостаток – сложность регулировки по высоте. Зато их легко переставлять своими руками.
- Полноценные строительные мостки. Состоят из опорных стоек и поперечных перекладин, на которые кладут настил из досок. Для предотвращения перекоса стоек используют диагональные перекладины. При подъеме на леса может использоваться прикладная лестница либо специально сооруженная, также целесообразно применение подмостков. Для повышения безопасности с наружной стороны используется ограждение из дощатой обрешетки.
Преимущества и недостатки строительных лесов из профтрубы
Леса из профтрубы обладают высокой прочностью, но при этом легкие, так как труба внутри полая. По сравнению с круглыми трубами стенки профильных имеют большую площадь опоры. Это предотвращает деформацию профильных труб при больших нагрузках.
Леса из профильной трубы обладают таким достоинством, как простота сборки при относительно низкой стоимости. Это позволяет сэкономить на изготовлении строительных мостков. Профтруба компактно укладывается при складировании и перевозке.
И если основной недостаток изделий из профильной трубы — крайне плохая сгибаемость, то в нашем случае это скорее достоинство.
Целесообразно ли делать леса своими руками
Даже аренда строительных мостков обойдется недешево, тем более их покупка. Изготавливая своими руками леса из профильной трубы, учитывают все необходимые особенности, например специфические размеры. Когда отпадет надобность, их можно сдать в аренду или продать, вернув таким образом часть затраченных средств.
Конечно, фабричные тоже можно продать после использования, но цена на них падает сразу после покупки. А если смастерить своими руками, то можно сэкономить.
На сколько лет рассчитаны металлические мостки
Срок пользования зависит от условий хранения, эксплуатации, транспортировки, выгрузки, загрузки. Влияет также качество краски, ее слой на ответственных участках, замках. Минимальный срок хранения для металлических лесов в некоторых паспортных данных – 5 лет.
Но если учесть, что окрашенный профильный материал, по уверениям изготовителей, может храниться более 30 лет, то и изделия из него, соответственно, столько же. Если же перед хранением профильный материал обрабатывать антикоррозийными средствами и подкрашивать, а поврежденные детали ремонтировать, то этот срок увеличивается вдвое или втрое.
Правила сооружения каркаса
Сначала подготавливают почву, на которой будут стоять подмости. Затем начинают монтировать леса из профильной трубы.
Подготовка к установке
Нужно хорошо утрамбовать грунт, где будут установлены опорные стойки лесов, сделать водоотвод на случаи дождливой погоды. Лучше предотвратить затекание воды под все опорные элементы, чтобы почва под ними не размылась.
Монтаж
Порядок монтажа мостков из профильной трубы таков:
- Собирают вертикальные лестничные стойки. Для этого к опорам монтируют горизонтальные перекладины для получения лестницы.
- Далее собирают промежуточные стойки. От лестничных они отличаются лишь отсутствием ступенек. Одинаковы у них только горизонтальные перекладины.
- Вертикальные стойки закрепляют боковыми распорками.
- После монтажа и установки лестниц монтируют горизонтальные опоры, на них укладывают настил.
- Потом в такой же последовательности собирают детали второго этажа, третьего и т. д.
При сборке строительных лесов своими руками руководствуйтесь рисунком.
Как выбирать профтрубу, сколько труб понадобится
Для вертикальных стоек желательно применить профильные трубы со стороной не менее 40 мм. Это могут быть трубы 40 × 40, 40 × 60 или 40 × 80 мм. Для горизонтальных перекладин можно использовать профтрубу 40 × 40, 40 × 30, 40 × 20 или, в крайнем случае, 30 × 30 мм.
Некоторые предлагают использовать профильную трубу со стороной 20 мм. Я этого делать не рекомендую, так как у тонкой профильной трубы малая площадь крепления, а боковые горизонтальные опоры вместе с настилом, на котором находятся рабочие и стройматериал, фиксируются лишь четырьмя соединениями.
Перекладины лестничных стоек делают из профиля одного размера. Если они будут тонкими, то заносить стройматериал на настил будет крайне неудобно.
Если для ступенек выбран размер 40 × 20, то лучше крепить их плашмя, широкой стороной параллельно земле. А вот профильную трубу для боковых горизонтальных опор, наоборот, – узкой стороной к земле, чтобы она не прогибалась. Кстати, в этом и достоинство профильной трубы, по сравнению с круглой, – она устойчивее к изгибам.
Для боковых распорок или боковых диагональных распорок достаточно профильной трубы 20 × 20 мм. Количество материала зависит от высоты, на которую будут рассчитаны мостки, числа промежуточных распорок и используемой длины пролета – 2 или 2,5 м. Ширина стандартная – 950 мм для настила в 1 м.
Для описанного ниже варианта необходимо будет 10 м профильной трубы 80 × 40 мм, 4 куска по 2,5 м. Для горизонтальных перекладин понадобится 8,65 м, 4 куска по 2,16 м профильной трубы 40 × 20. Диагональная перекладина длиной 2,85 м такого же типоразмера, как и горизонтальные, но можно и тоньше.
Ступеньки сделаны из профильной трубы 40 × 20 мм, их нужно будет 12 шт. длиной 1 м. Чтобы расстояние между опорами получалось 950 мм, они должны утапливаться в квадратные отверстия стоек. Для металлического настила нужен лист 2 × 0,95 м толщиной не менее 4 мм.
Как собрать металлические леса своими руками
Для повторения своими руками удобной и компактной конструкции предлагаю вариант с высотой стоек из профильной трубы 2,5 м. Они подходят даже для внутренних строительных работ, где высота потолка больше 2,5 м. При наружном применении эти мостки годятся почти к любому одноэтажному дому. Их легко монтировать или демонтировать своими руками, перемещать в другое место. Они изображены на фото выше.
Необходимые инструменты и материалы
Чтобы смонтировать подмости из профильной трубы, лучше применить автоген или полуавтомат, потому что простым инвертором сделать качественное соединение практически невозможно. Горизонтальные перекладины, как я уже писал выше, подвергаются большим нагрузкам. Поэтому нужно прожигать отверстия, куда будут вставлены перекладины или ступеньки.
Соединение потом обваривают до получения надежного крепления. Для этого лучше использовать газовую сварку или полуавтомат. Но еще лучше при помощи дрели и пробойника делать квадратные отверстия. Такой вариант предпочтительнее.
Понадобится болгарка, рулетка, маркер по металлу. Из материала – 10 м профильной трубы 80 × 40 мм и 23,5 м – 40 × 20 мм, металлический лист толщиной 4 мм и размером 2 × 0,95 м. Можно составить из 2 кусков 1 × 1 м, обрезав или загнув края своими руками.
Чертежи и схемы
Строительные леса, схема которых изображена на чертеже, сделаны из профильных труб 80 × 40 мм и 40 × 20 мм.
Перекладина с металлическим профильным настилом изображена на рисунке ниже. На краях приварены пластинки – они помешают листу соскальзывать с опор.
Подготовка распорок
Концы распорок лучше сплющить. Сделать это можно с помощью тисков. Чтобы сплющенная сторона не была широкой, малую сторону профильной трубы вырезают на длину деформирования.
Для изготовления строительных лесов своими руками по описанному чертежу в креплении распорки используется болт. Он вставляется в отверстие, сделанное в узких сторонах трубы. И так как нагрузка приходится на него, то лучше использовать болт толщиной не менее 12 мм. Длина его не менее 90 мм, вместо гайки лучше использовать барашек. Таких болтов необходимо 2 шт., они вставляются в отверстия с обеих сторон диагональной перекладины.
Изготовление переходников
Если необходимы леса из нескольких этажей, то для лестничных и проходных стоек понадобятся переходники. Их можно изготовить своими руками из профильной трубы меньшего размера. Если нужны переходники для опорных труб 80 × 40 мм, то в кусок длиной 8 см такой трубы вставляют 2 куска трубы 35 × 35 мм. Затем соединения обваривают и ошлифовывают болгаркой, как показано на рисунке.
Для квадратной профильной трубы со сторонами 40 мм вставляется 1 трубка 35 мм.
Сборка рамы
Разница между лестничными и промежуточными опорами лишь в наличии ступенек у первых. В описанной выше конструкции промежуточные не используются, но их можно изготовить, если понадобятся длинные строительные леса.
При монтаже рамы утапливают ступеньки и перекладины в опорную стойку, поэтому отверстия должны быть такой же формы, как и соединяемые детали.
Для получения квадратных или прямоугольных отверстий лучше использовать дрель со сверлами и пробойник соответствующей формы, заточенный с одной стороны. Форма пробойника должна быть одинаковой с формой ступенек и перекладин или чуть больше.
Сначала просверливают отверстие. Если профильная труба квадратная, достаточно одного, если прямоугольная, то нужно 2–3, чтобы они сообщались друг с другом. Затем пробойником формуют прямоугольное отверстие. Это лучше, чем прожигать отверстие сварочным аппаратом, которое может получиться неровным, и ступенька или перекладина будет неплотно входить в него.
Монтаж секции
Установленные вертикально и параллельно друг другу на расстоянии 2 метра опоры скрепляют сначала боковыми распорками, затем диагональной перекладиной. Последней устанавливают секцию с настилом на необходимую высоту. Она должна иметь фиксирующие пластинки на краях профиля боковых горизонтальных опор.
Изготовление настила
Описанный настил металлический. Он изготовлен из листа 2 × 1 м или 2 листов 1 × 1 м. Так как длина настила 950 мм, то края можно загнуть или обрезать. Хотя они не будут мешать и без этого. Сам настил крепится сваркой, болтами или заклепочным пистолетом.
Покраска лесов
Она нужна не столько для красоты, сколько для предотвращения коррозии метала. Поэтому я советую применить акриловую или алкидную краску. Перед покраской изделие желательно обработать антикоррозийным раствором, смыть грязь растворителем, протереть строительные леса ветошью. Все сварные детали желательно покрасить в 2 слоя.
Если покрасить светлой краской, то всякие элементы коррозии будут хорошо видны. Поэтому их можно будет своевременно заметить и повторно обработать: покрасить или отремонтировать сварочным инструментом.
Универсальная схема демонтажа лесов
Демонтируются леса в обратной последовательности. Сначала разбирают верхний этаж. Последовательность такая:
- настил и боковые горизонтальные опоры;
- распорки;
- стойки.
Если в качестве настила используется профильный лист, то тяжелые элементы спускают с помощью фалов. Подробности можно найти в обзорах видео.
Заключение
Вот я и описал универсальную конструкцию лесов, которую легко повторить своими руками. По этому образцу можно изготовить и большие леса с несколькими секциями по высоте и ширине. Я с вами прощаюсь до следующих публикаций, подписывайтесь на обновления и делитель статьей в социальных сетях.
Леса инвентарные (строительные) — что это такое, размеры, установка
Наружные отделочные работы, производящиеся на высоте, требуют использования соответствующих приспособлений, способных обеспечить эффективность и безопасность. Оптимальным вариантом в таких случаях становятся инвентарные леса, создающие рабочие площадки на определенных отметках.
Назначение и общее описание инвентарных лесов
Рост человека позволяет обрабатывать поверхности на высоте максимум 2 метра, поэтому для производства работ на более высоких участках нужны какие-то подмостки или площадки.
Конструкция строительных лесов
Подмостки собираются на месте и способны образовать пространственные сооружения с единой структурой любой необходимой высоты. Они обеспечивают размещение людей, рабочих материалов или инструментов. Конструкция должна быть максимально прочной, устойчивой и надежной.
По окончании работ они оперативно разбираются и вывозятся на другой объект или на место хранения, что требует возможности быстрого развертывания или демонтажа. Использование термина «инвентарные» означает официальное происхождение сооружения, изготовленного с соблюдением всех требований ГОСТ и техники безопасности.
Где используют инвентарные леса
Основная область применения инвентарных лесов — наружные фасадные работы. Возможно применение внутри зданий, при отделке высоких помещений, залов. Используются для отделки стен или потолков, ремонтных, восстановительных, реставрационных работ. Приспособления для высотных работ подобного типа активно используются в:
- судостроении;
- нефтяной промышленности;
- шоу-бизнесе;
- в качестве стеллажей или опорной опалубки.
Применение строительных лесов для строительства аэропорта
Размеры трубчатых инвентарных лесов
Наиболее распространенным типом являются приспособления, основой для которых служат металлические трубы. Такой вариант является наиболее надежным, доступным и ремонтопригодным. Размеры трубчатых лесов обусловлены их конструкцией, которых существует несколько разновидностей.
Характеристики инвентарных высотных приспособлений рамного типа:
Параметр/марка | ЛРСП-30 | ЛРСП-60 | ЛРСП-100 |
Диаметр трубы, мм | 42 | 42 | 48 |
Толщина стенки трубы, мм | 1,5 | 2 | 3 |
Максимальная высота, м | 30 | 60 | 40 |
Подъем секции, м | 2 | 2 | 2 |
Длина секции, м | 2 | 2 или 3 | 2 или 3 |
Ширина прохода, м | 0,976 | 0,976 | 0,976 |
Схема рамных строительных лесов
Штыревые сооружения имеют свои параметры:
Параметр/марка | ЛШ-50 | ЛСПШ-2000 | Э-507 |
Диаметр трубы, мм | 48 | 48 | 57 |
Максимальная высота, м | 50 | 40 | 60 |
Подъем секции, м | 2 | 2 | 2 |
Длина секции, м | 1,5 | 2,5 | 2 |
Ширина прохода, м | 1 | 1,6 | 1,6 |
Штыревые леса
Размеры инвентарные строительных сооружений:
Параметр/марка | Атлант | Радиан | ВМА 700 П/4 |
Диаметр трубы, мм | сталь 42 | сталь 42 | алюминий/- |
Высота вышки, м | 4,2 | 5 | 3,1 |
Рабочая высота | 5,2 | 5,8 | 4,1 |
Размер площадки, м | 2х2 | 2х0,8 | 2х0,7 |
Размер секции | 1х2 | 1,2х0,9 | 2х0,7 |
Элементы лесов
Размеры клиновых и хомутовых инвентарных лесов
Вышка-тура является отдельным видом трубчатых лесов, использующимся для выполнения специфических работ, не требующих создания широких конструкций.
Клиновые инвентарные строительные приспособления:
Параметр/марка | ЛСК-60 | ЛСК-100 |
Диаметр трубы, мм | 48 | 18 |
Максимальная высота, м | 60 | 100 |
Подъем секции, м | 2 | 2 |
Длина секции, м | 2 | 2 |
Ширина прохода, м | от 1 до 3 | от 1 до 3 |
Клиновые строительные леса
Хомутовые инвентарные строительные подмости:
Параметр/марка | ЛХ-30 | ЛХ-80УС |
Диаметр трубы, (вертикальная стойка), мм | 42 | 57 |
Толщина стенки трубы (вертикальная стойка), мм | 2 | 3 |
Максимальная высота, м | 30 | 80 |
Подъем секции, м | 2 | 2 |
Длина секции, м | 3 | 2 |
Ширина прохода, м | 1 | 1,5 |
Хомутовые леса
Размеры всех типов трубчатых лесов достаточно близки между собой, высота секций практически одинакова для всех типов сооружений, отличается лишь ширина прохода и общая длина (максимально возможная для данного типа).
Комплектующие детали к инвентарным строительным лесам
Все типы сооружений имеют определенные комплектующие детали, обеспечивающие соединение, укрепление, разнообразие функционала и мер безопасности для рабочих. В состав комплектующих входят:
Комплектующие детали к строительным лесам
- Стойки.
- Связи.
- Ригели.
- Анкерные соединения.
- «Башмаки».
- Ограждения.
- Настилы.
- Лестницы.
- Крепежные элементы (клинья, хомуты).
Детали изготавливаются из труб разного диаметра, отдельные неразборные узлы связываются электрической или газовой сваркой. Для связки остальных элементов используются болтовые соединения.
Комплектующие разных видов лесов
Как устанавливают инвентарные строительные подмости
Порядок установки строительных лесов зависит от типа конструкции. Существуют виды, имеющие непосредственную опору на землю. Имеются варианты подмостей, опирающихся на стены здания или на несущие элементы, расположенные сверху. К ним относятся трубчатые подвесные леса, имеющие возможность изменения положения или перемещения по горизонтали.
Схема монтажа инвентарных строительных лесов
Монтаж обычных строительных подмостей (с опорой на землю) состоит из нескольких этапов:
Конструкция подмостей
- Подготовка. Производится тщательная проверка элементов конструкции и комплектующих. Подготавливается площадка, обеспечивается горизонтальная плоскость для устойчивости сооружения.
- Монтаж и установка. Производится сборка и установка лесов в соответствии с их конструкцией. При работе необходимо соблюдать все меры безопасности, обеспечить надежность монтажа, устойчивость.
- Проверка прочности сооружения. Качество сборки должно гарантировать надежность и безопасность сооружения. Состояние конструкции периодически проверяется на соответствие всем требованиям технологии и безопасности.
Технология сборки других разновидностей обусловлена спецификой их использования. Монтаж представляет собой ответственную задачу, выполнение которой поручается людям, имеющим специальную подготовку и соответствующий допуск.
Какие бывают виды строительных лесов
Существуют разные виды строительных лесов. Среди наиболее распространенных вариантов конструкции можно выделить:
Виды строительных лесов из дерева
- Хомутовые. Сборка деталей производится на специальные хомуты.
- Клиновые. Монтаж производится при помощи фланцевого узла, в котором расклиниваются горизонтальные элементы.
- Рамные. Конструкция представляет собой набор заранее собранных рам, закрепляемых на месте болтовыми соединениями.
- Штыревые. На вертикальных стойках приварены гнезда, в которые вставляются крепежные элементы — штыри.
- Подвесные. Монтируются с опорой на кронштейны, укрепленные на стене здания.
- Струнные. Разновидность подвесных, имеющих опору в верхней части конструкции.
Кроме того, существуют деревянные строительные высотные приспособления, имеющие ограничения по несущей возможности, использующиеся на невысоких объектах.
Видео по теме: Видеоинструкция по монтажу строительных лесов
Строительные леса Safeway | Вако | Bil-Jax
Рамы строительных лесов бывают разных типов и размеров, каждый из которых предназначен для удовлетворения потребностей и повышения эффективности определенного типа работы. Это руководство, которое поможет вам выбрать, какой каркас строительных лесов подойдет вам лучше всего.
Стили каркасов строительных лесовСтиль рамы относится к оригинальной конструкции рамы и изготовителю. Существует несколько стилей оправы, которые стали популярными в Соединенных Штатах за последние полвека или около того — каждый стиль был создан разными производителями и имел немного разные размеры и характеристики, так что все они могли использоваться для выполнения определенной работы, но они не взаимозаменяемы.Например, для каждого другого стиля рамы есть версия для прохода, которая подходит для проектов каменной кладки, однако рама строительных лесов Safeway не будет складываться поверх рамы в стиле Waco. Стили важны, если у вас есть существующие строительные леса, которые вам нужно сопоставить, в противном случае у каждого стиля есть версия, которая будет соответствовать потребностям вашего конкретного проекта.
У нас есть три различных стиля рам: спичечные рамы для строительных лесов Safway (синие), спичечные рамы для строительных лесов Waco (красные) и спичечные рамы для строительных лесов Big-Jax (желтые).Это стандартные стили каркасов строительных лесов в Соединенных Штатах. Safeway Style взаимозаменяем с рамами Safeway, Waco Style взаимозаменяем с рамами Waco, а Bil-Jax Style взаимозаменяем с рамами Bill Jax. Все эти стили использовались в течение многих десятилетий, поэтому их дизайн и функциональность проверены и верны. Из-за этого вы должны не решаться использовать стиль строительных лесов, который не является одним из этих стилей.
Одним из важнейших факторов, определяющих при выборе стиля рамы, является то, будет ли он соответствовать вашим существующим лесам.Самыми большими различиями между тремя разными стилями являются диаметры ножек (то есть для них используются штифты разного размера), расположение отверстий для штифтов (то есть расположение отверстий для штифтов находится под разными углами по отношению к горизонтальной оси рамы строительных лесов) и стили. замков с поперечными распорками. Штифты соединяют рамы строительных лесов вместе по вертикали, а поперечные распорки соединяют леса вместе по горизонтали.
Соответствие рамы строительных лесов SafewayСтроительные леса Safeway — наш самый популярный тип каркасов.Он подходит к каркасам строительных лесов Safeway и широко используется в южных и юго-западных частях США. Полноразмерные рамы имеют высоту 6 футов 4 дюйма, для них требуется соединительный штифт 1-7 / 16 дюймов (соединительный штифт USA-104), имеются отверстия для штифтов под углом 45 градусов к горизонтальному элементу и откидные замки для удержания поперечных распорок. место. См. Наши рамы для строительных лесов Safeway в продаже.
Подвеска рамы строительных лесов WacoРамные леса этого типа имеют полноразмерные рамы высотой 6 футов 7 дюймов, для которых требуется соединительный штифт 1-3 / 8 дюйма (соединительные штифты USA-100 или 103) с отверстиями для штифтов под углом 90 градусов к горизонтальному элементу и конфета. Откидные замки в стиле тростника.Смотрите наши оправы в стиле Waco в продаже.
Подвеска рамы строительных лесов Bil-JaxРамные леса этого типа имеют полноразмерные рамы высотой 6 футов 6 дюймов, для которых требуется соединительный штифт 1-3 / 8 дюйма (SWS-107) с отверстиями для штифтов под углом 90 градусов, а также C-образные замки для удержания поперечных распорок на месте. . Мы продаем оправы в стиле Bil Jax только под заказ. Мы не ведем их инвентаризацию на нашем дворе.
Типы каркасов строительных лесов
Типы каркасов строительных лесов относятся к цели и типу работ, для выполнения которых предназначен каркас.Например, нужна ли рабочая платформа на высоте, отличной от ваших ног? Вам нужны ступеньки по бокам строительных лесов, чтобы по ним можно было подняться? Вам нужна длинная платформа или башня? Вы работаете в помещении или на улице?
Проходные рамы строительных лесов РамыWalk Thru открыты посередине, что позволяет проходить сквозь раму даже при переноске материалов или тележки-колеса. Их часто используют, когда вам нужна длинная рабочая платформа и возможность возводить леса и пересекать длину стены.С помощью проходных рам вы можете создать несколько длинных рабочих платформ друг над другом, чтобы рабочие перемещались и работали на каждом уровне. Посмотрите наши рамы для проходных дверей в продаже.
Рамы лесов лестничныеЛестничные рамы часто используются при строительстве вышек строительных лесов, внутренних помещений и там, где требуется более точная регулировка высоты рабочей платформы. Они также позволяют создать стоячую платформу и рабочую платформу на несколько футов выше, чтобы вы могли держать ваши инструменты и материалы на уровне талии.Некоторые рамы имеют ступеньки с одной стороны, а другие — с обеих сторон. Если ступеньки на рамах находятся на расстоянии менее 18 дюймов друг от друга, саму раму можно использовать в качестве лестницы в соответствии со стандартами OSHA. Лестничные рамы можно использовать на концах платформы строительных лесов в сочетании с проходными рамами. Смотрите наши рамы для лестниц в продаже.
Выбор рамы строительных лесов правильного размера
Какую работу вы выполняете? Вы работаете в ограниченном пространстве? Вы будете близко к потолку? Как высоко вам нужно подняться? Все это необходимо учитывать при выборе размера рамы строительных лесов.
Рамы полной высотыМы считаем, что наши рамки размером 6’4 ″ — 6’8 ″ являются рамками полной высоты. У более высокой рамы есть несколько преимуществ. Если вам нужно несколько рабочих платформ, уложенных друг на друга, эта рама даст вам достаточно места для прогулок и работы на более низкой платформе. Эта рамка может поднять вас на определенную высоту, которая вам нужна для проекта, и, когда вы поднимаетесь высоко, требуется меньше этих высоких рам, чтобы добраться туда. Наши полноразмерные рамы выпускаются как в проходной, так и в лестничной версии.У нас тоже разная ширина.
Высокие рамы 5 футовНаши 5-дюймовые рамы часто используются для создания вышек из строительных лесов. Шаг 5 ‘позволяет легко рассчитать высоту платформы и количество кадров, которые вам нужно будет уложить в стопку. Меньшая высота может дать вам возможность приблизиться к потолку, не касаясь его, чем более высокая рама.
Полувысокие рамы
Наши половинные рамы имеют высоту от 2 до 4 футов и часто используются во внутренних помещениях, где требуется очень специфическая высота платформы, например, когда потолок не позволяет использовать полноразмерную раму.Смотрите наши полувысокие рамы на продажу.
Тонкие оправыНаши узкие оправы подходят для любых рам шириной менее 5 футов. Мы продаем рамы шириной 42 дюйма и шириной 3 фута. Эти рамы часто используются для лепки, легких условий эксплуатации, ограниченного пространства, внутренних работ. Преимущество этих рам в том, что их легче и быстрее собирать, легче транспортировать, они занимают меньше места при хранении и позволяют работать в ограниченном пространстве. Они также требуют меньшего количества настила.Например, рама шириной 5 футов требует шести досок, чтобы покрыть ее по всей ширине. Для рамы шириной 3 фута требуется всего четыре доски. Это значительная экономия средств при работе с большими проектами.
Недостатком этих рамок является то, что они не так стабильны при подъеме на высоту. Они должны быть привязаны к стене на более низких отметках и чаще, чем рама лесов шириной 5 футов.
Посмотрите наши узкие оправы на продажу.
Мы тестируем наши рамы в Texas A&M, чтобы убедиться, что они превосходят стандарты OSHA и конкурентов.Вы удивитесь, сколько веса они могут выдержать. См. Наши результаты испытаний на сжатие.
Справка по строительным лесам | Глоссарий строительных лесов
Нужна помощь в понимании строительных лесов? Мы здесь, чтобы помочь.
Если в этом разделе нет ответов на ваши вопросы, позвоните нам по телефону (877) 99-SCAFF или напишите в отдел продаж.
Общая информация о строительных лесах
В следующий раз, когда вам придется работать высоко, купите строительные леса у Scaffold Frame вместо того, чтобы бороться с лестницами.Строительные леса представляют собой большую устойчивую рабочую платформу, на которой вы можете складывать материалы и устанавливать инструменты.
С помощью строительных лесов вы можете легко добраться до всех участков ремонта, чтобы сделать работу лучше за половину времени. И вы сэкономите массу времени и энергии, если не будете постоянно подниматься и спускаться, чтобы изменить положение лестницы. Поручни, прикрепленные к верхней части каркасов лесов, позволяют сосредоточиться на выполняемой задаче, не беспокоясь о падении. В Scaffold Frame мы расскажем, как установить строительные леса, чтобы они были безопасными и надежными.
Основы строительных лесов
Стандартная установка, которая идеально подходит для большинства домашних проектов, состоит из 5-футовых стандартных концевых рам и поперечных распорок для создания 7-футовых лесов. Помимо опорных плит и системы ограждений, основными компонентами системы строительных лесов являются рамы и поперечные распорки, которые вы складываете и комбинируете встык, чтобы получить большие леса. Самый распространенный размер рамы — 5 футов в ширину и 5 футов в высоту, но в зависимости от ваших потребностей доступны и другие размеры.
Наконечники для строительных лесов
- Расстояние между рамами определяется длиной поперечных распорок, 7 футов и 10 футов являются наиболее распространенными и экономичными.
- Купите регулировочные винты и опорные пластины для легкого выравнивания на неровной поверхности.
- Купите 8-дюймовые колесики, если планируете переместить строительные леса.
- Закрепите рамы тремя 7-футовыми досками и системой ограждений.
- Не поддавайтесь соблазну сэкономить, используя обычные деревянные доски для рабочей поверхности; они недостаточно сильны.
- Измерьте, чтобы определить идеальную высоту платформы для вашей работы. Имейте в виду, что ваша рабочая высота составляет от кормы до 6 футов над досками лесов.
Scaffold Frame поможет вам выбрать правильный размер и стиль строительных лесов для вашей задачи.
Глоссарий по строительным лесам
Поперечная распорка для строительных лесов Распорка для строительных лесов
Квадратные подмости каменщика
Подмости с опорой, состоящие из квадратов в рамке, поддерживающих платформу. Связанные: См. Рамы строительных лесов / лестниц
Соединитель лесов
Устройство строительных лесов для фиксации вместе составных частей трубы и соединительного леса.
Сборные настилы и настилы
Промышленные платформы из дерева, в том числе из клееной древесины, и массивных пиленых лесов, деревянных досок, металла или других материалов.
Строительные леса Ограждение
Горизонтальное защитное ограждение, устанавливаемое вдоль открытых сторон и концов строительных лесов.
Подмости для тяжелых условий эксплуатации
Означает подмости, которые спроектированы и сконструированы так, чтобы выдерживать рабочую нагрузку не более 75 фунтов на квадратный фут. См. Также подмости для легких условий эксплуатации и подмости для средних условий эксплуатации.
Подъемник
Механическое устройство с ручным или механическим приводом, используемое для подъема или опускания подвесных лесов.См. Подъемный рычаг.
Подмости для легких условий эксплуатации
Определяются как подмости, которые спроектированы и сконструированы таким образом, чтобы выдерживать рабочую нагрузку не более 25 фунтов на квадратный фут. См. Также подмости для тяжелых условий эксплуатации и подмости для средних нагрузок.
Максимальная предполагаемая нагрузка
Максимальный ожидаемый вес людей, оборудования, материалов и строительных лесов.
Подмости средней грузоподъемности
Определяются как подмости, которые спроектированы и сконструированы таким образом, чтобы выдерживать рабочую нагрузку не более 50 фунтов на квадратный фут.
Подмости Промежуточный поручень
Рельс, который расположен примерно на полпути между ограждением и платформой и который прикреплен к стойкам, установленным вдоль открытых сторон и концов платформы.
Perry Compatible Scaffolding
Система строительных лесов, достаточно мала, чтобы ее можно было переносить. Строительные леса на колесах
Outrigger
Конструктивный элемент поддерживаемых лесов, используемый для увеличения базовой ширины строительных лесов с целью обеспечения поддержки и повышения устойчивости строительных лесов.
Платформа лесов
Рабочая поверхность, приподнятая над нижними уровнями. Платформы могут быть построены из отдельных деревянных досок, сборных досок, сборных настилов и сборных платформ. Посмотреть многоцелевые, прокатные и внутренние леса
Номинальная нагрузка
Обозначает максимальную нагрузку, указанную изготовителем для подъема подъемником или приложения к лесам или их компонентам.
Строительные леса
Определяются как временная приподнятая платформа, которая поддерживается или подвешивается, включая ее опорную систему и точки крепления, и которая используется для поддержки сотрудника или материалов, или того и другого.
Винтовые домкраты и опорные плиты
Залогом безопасных строительных лесов является прочный фундамент. Регулировочные винты делают выравнивание лесов простым и безопасным. Домкраты необходимы для безопасной, устойчивой и ровной рабочей платформы, если вам нужно работать на неровной поверхности или неровной крыше.
Береговые подмости
Подмости с опорой, которые устанавливаются напротив здания или конструкции и удерживаются на месте подпорками.
Toe Board
Горизонтальный барьер, устанавливаемый вдоль открытых краев возвышенной поверхности для предотвращения падения материалов, инструментов или оборудования.
Изготовленная сборка, которая состоит из всего следующего:
- (a) Трубки, служащие столбами, опорами, скобами, стяжками и направляющими.
- (b) Стойка, поддерживающая стойку.
- (c) Специальные муфты, которые служат для соединения стоек и соединения различных элементов.
- (d) Рабочая платформа.
Трубчатые сварные каркасные леса (или сборные каркасные леса)
Платформа лесов, поддерживаемая металлической секционной рамой, состоящей из стоек и горизонтальной опоры с промежуточными элементами.
Строительные леса Walk-Thru
Когда использовать эти рамы вместо комплектов лестниц 5 х 5 футов? Если вы строите ряд или линию, по которой вы хотели бы пройти от конца до другого конца башни на одном из нижних уровней, эта рамка является ответом. Он позволяет вам держать в руках расходные материалы или инструменты и беспрепятственно ходить от одного конца до другого, не наклоняя голову вниз или не поднимаясь и не переступая через нижнюю перекладину. Недостатки в том, что подняться немного сложнее, чем на рамы 5 x 5 футов, и вы не можете перемещать прогулочную доску на разную высоту стоя, как вы можете с лестничной рамой.
Типы и детали строительных лесов главной рамы
Леса основной рамы Wellmade
Леса главной рамы Wellmade производятся для различного промышленного использования. Во временном вспомогательном строительстве можно найти строительные леса для мэйнфреймов.
Имеется шесть принадлежностей мэйнфреймов и компонентов строительных лесов мэйнфреймов. Вы можете выбрать основную раму, поперечную распорку, стопорный штифт, шарнирный штифт, подиум и торцевую раму.
В дополнение к компонентам основной рамы Wellmade также предлагает аксессуары для основной рамы, изготовленные специалистами, включая спусковой крючок, стоячую трубу, горизонтальную раму, U-образную головку, основание домкрата, ограждение, опору TS90, зажим (фиксирующий зажим и поворотный зажим), колесо с замком и колесо без замка.
Мы изготовили и спроектировали строительные леса из прочного сырья. Хорошо изготовленные основные каркасные леса, предназначенные для поддержки строительных работ в строящемся здании.
Wellmade предлагает различные типы строительных лесов для вашей работы. В зависимости от ваших конкретных приложений мы можем предложить качественные строительные леса для мэйнфреймов по очень доступной цене.
Основная система строительных лесов Wellmade включает в себя Н-образную рамную систему и А-образную раму.В то время как вышка строительных лесов основной рамы включает лестницы из оцинкованной стали.
Если вы работаете в сфере строительства строительных и передвижных строительных лесов для помещений, вам необходимо включить стальные доски для подиумов мэйнфреймов.
Наши подиумы для строительных лесов мэйнфреймов доступны разной ширины. Доступная ширина подиума для строительных лесов мэйнфрейма составляет 420 мм, 450 мм, 480 мм и 500 мм.
Вы также можете приобрести специальные строительные леса с крючками шириной 210 мм, 240 мм, 230 мм и 250 мм.
Для того, чтобы выровнять строительные леса на основной раме, вам необходимо использовать ролики и регулируемое основание винтового домкрата, что удобно при перемещении мобильной вышки строительных лесов.
Wellmade — профессиональный производитель строительных лесов для мэйнфреймов в Китае с более чем 20-летним опытом.
Компания Wellmade может доверять всем вашим потребностям в строительных лесах для мэйнфреймов. Для ваших проектов мы производим и поставляем только мэйнфреймы высочайшего качества.
Фактически, основные каркасные леса Wellmade экспортируются в разные страны и регионы по всему миру, включая Францию, Англию, Швецию, Германию, Японию и многие другие.fact,
Завод по производству строительных лесов Wellmade имеет самый широкий выбор строительных лесов для мэйнфреймов. Мы являемся одним из крупнейших поставщиков, производителей и экспортеров строительных лесов в Китае.
Помимо строительных лесов для мэйнфреймов, мы также предлагаем транец kwikstage, строительные леса с замком, стойки для акров, трубы для строительных лесов, лестничные леса и многое другое.
Мы с нетерпением ждем делового партнера-инвестора для нашего бизнеса. У нас есть широкий ассортимент строительных лесов для мэйнфреймов, идеально подходящих для вашего начинающего бизнеса.
Свяжитесь с нами сейчас для запросов.
Строительные леса с основной рамой 1219 мм
Кодовый номер | Позиции | Размер (мм) | Размер трубы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кодовый номер WMF1219 | Проходные строительные леса с основной рамой 1930 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кодовый номер WMF1217 | 1219 × 1700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кодовый номер WMF1217A | 1219 × 1700 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кодовый номер WMF1215 | 1219 × 1524 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Код | Позиции | Размер (ШхВ) | Размер трубы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WMF0917 | 914 мм Строительные леса основной рамы | 914×1700 мм | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Артикул | Поз. | Размер (ШxВ) | Размер трубы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WCF0717 | 762 мм Строительные леса основной рамы | 762×1700 мм | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Артикул | Позиции | Размер (ШxВ) | Трубные леса | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WLF1212 | Концевые рамы строительных лесов основной рамы | 1219×1219 мм |
Артикул | Позиции | Размер (ШxД) | Размер трубы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WWF1018 | Основная рама Строительные леса Горизонтальная ходовая рама | 1050×1829 мм | OD42.7mm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Код | Артикулы | Размер (ШхВ) | Размер трубы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WCF1217 | Основная рама Скоба каркаса9 | Основная рама Консольная рама |
Артикулы | Размер (мм) | WSP0518 | Панель подиума для строительных лесов основной рамы | 500 × 1829 | WSP4818 | 480 × 1829 | 9027 WSP4218 | 500 × 1219 | WSP5012 | 480 × 1219 | WSP4812 | 450 × 1219 | WSP4512 | WSP4512 | 420 × 1219 micro 9030 micro каркасы из биоматериала для регенерации костиЛю Ю., Луо Д. и Ван Т. Иерархические структуры костной ткани и инженерия костной ткани, созданная с помощью биоинспирации. Малый 12 , 4611–4632 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Вегст, У.Г.К., Бай, Х., Сайз, Э., Томсиа, А.П. и Ричи, Р.О. Строительные материалы, созданные с помощью биоинспирации. Нат. Матер. 14 , 23–36 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Bueno, E. M. & Glowacki, J. Бесклеточные и клеточные подходы к регенерации костей. Нат. Rev. Rheumatol. 5 , 685–697 (2009). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Hao, Z. et al. Микроокружение каркаса для инженерии костной ткани на основе стволовых клеток. Biomater. Sci. 5 , 1382–1392 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Резников Н., Шахар Р. и Вайнер С. Иерархическая структура кости в трех измерениях. Acta Biomater. 10, 3815–3826 (2014). Артикул Google Scholar Чжан, К., Макадамс, Д. А. и Грюнлан, Дж. К. Нано / микропроизводство биовоздушных материалов: обзор методов имитации естественных структур. Adv. Матер. 28 , 6292–6321 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Карагеоргиу В. и Каплан Д. Пористость трехмерных каркасов биоматериалов и остеогенез. Биоматериалы 26 , 5474–5491 (2005). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Iaquinta, M. R. et al. Инновационные биоматериалы для восстановления костной ткани. Внутр. J. Mol. Sci. 20 , 618 (2019). PubMed Central Статья Google Scholar Ho-Shui-Ling, A. et al. Стратегии регенерации костей: инженерные каркасы, биоактивные молекулы и стволовые клетки, текущая стадия и перспективы на будущее. Биоматериалы 180 , 143–162 (2018). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Pacelli, S. et al. Стратегии разработки эндогенных биоактивных материалов, привлекающих стволовые клетки, для восстановления и регенерации тканей. Adv.Препарат Делив. Ред. 120 , 50–70 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Овсяников А., Хадемхоссейни А. и Миронов В. Синергия стратегий тканевой инженерии на основе и без каркасов. Trends Biotechnol. 36 , 348–357 (2018). PubMed Статья Google Scholar Chen, X. et al. Структурные сигналы микросреды каркаса для управления регенерацией тканей в приложениях костной ткани. Наноматериалы 8 , 960 (2018). PubMed Central Статья PubMed Google Scholar Rustom, L.E. et al. Индуцированная микропорами капиллярность улучшает распределение костей in vivo в двухфазных каркасах из фосфата кальция. Acta Biomater. 44 , 144–154 (2016). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Kaur, G. et al. Обзор биоактивных стекол: их структура, свойства, изготовление и образование апатита. J. Biomed. Матер. Res. А 102 , 254–274 (2014). PubMed Статья Google Scholar Thrivikraman, G., Athirasala, A., Twohig, C., Boda, S.K. & Bertassoni, L.E. Биоматериалы для регенерации черепно-лицевой кости. Вмятина. Clin. N. Am. 61 , 835–856 (2017). PubMed Статья Google Scholar Чжу Дж. И Марчант Р. Э. Конструктивные свойства гидрогелевых каркасов тканевой инженерии. Expert Rev. Med. Девич. 8 , 607–626 (2014). Артикул Google Scholar Невес, С. К., Морони, Л., Барриас, К. С. и Гранха, П. Л. Повышение уровня гидрогелей: гибридные системы в тканевой инженерии. Trends Biotechnol . pii: S0167-7799 (19) 30230-6 (2019). https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2019.09.004. Raucci, M. G., D’Amora, U., Ronca, A., Demitri, C. & Ambrosio, L. Пути биоактивации каркасов на основе желатина для усиления регенерации костной ткани на наноразмерном уровне. Фронт. Bioeng. Biotechnol. 7 , 27 (2019). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Hasan, A. et al. Достижения в остеобиологических материалах для заменителей костной ткани. J. Tissue Eng. Regen. Мед . 12 , 1448–1468 (2018). PubMed Статья Google Scholar Kaur, G. et al. Механические свойства биоактивных стекол, керамики, стеклокерамики и композитов: современный обзор и будущие задачи. Матер. Sci. Англ. C. Mater. Биол. Прил. 104 , 109895 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Lai, Y. et al. Пористый композитный каркас, включающий остеогенную фитомолекулу икариин для стимуляции регенерации скелета при поражении остеонекротической кости у кроликов. Биоматериалы 153 , 1–13 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Kim, H. D. et al. Биомиметические материалы и подходы к их изготовлению для инженерии костной ткани. Adv. Здоровьеc. Матер. 6 , 1700612 (2017). Артикул Google Scholar Groen, N. et al. Связывание транскрипционного ландшафта костной индукции с параметрами дизайна биоматериала. Adv. Матер. 29 , 1603259 (2017). Артикул Google Scholar Чой, Б. и Ли, С. Регенеративная медицина с нано / микро-ассистированием. Внутр. J. Mol. Sci. 19 , 2187 (2018). PubMed Central Статья Google Scholar Cao, L. et al. Регенерация костей с использованием фотошитого гидрогеля, включающего наночастицы 2-N, 6-O-сульфатированного хитозана, нагруженные rhBMP-2. Биоматериалы 35 , 2730–2742 (2014). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Zhang, W. et al. Многослойные клеточные листы с иммобилизованными факторами роста с магнитным контролем для комплексной регенерации тканей. Adv. Матер. 29 , 1703795 (2017). Артикул Google Scholar Liu, Y. et al. Термодинамически контролируемая самосборка иерархически разнесенной архитектуры как остеоиндуктивная альтернатива костным аутотрансплантатам. Adv. Funct. Матер. 29 , 1806445 (2019). Артикул Google Scholar Zhou, K. et al. Иерархически пористый гибридный каркас из гидроксиапатита, объединенный с восстановленным оксидом графена для быстрого прорастания и восстановления кости. ACS Nano 13 , 9595–9606 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Резников Н. и др. Вариации индивидуальной реакции при управляемой каркасом регенерации кости определяются независимыми механизмами, вызванными деформацией и повреждением. Биоматериалы 194 , 183–194 (2019). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Du, Y., Guo, J. L., Wang, J., Mikos, A. G. & Zhang, S. Иерархически спроектированные костные каркасы: от внутренних сигналов до внешних стимулов. Биоматериалы 218 , 119334 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Chen, X., Wang, W., Cheng, S., Dong, B. & Li, C. Y. Имитация костной наноструктуры путем комбинирования самосборки блок-сополимера и зарождения одномерных кристаллов. ACS Nano 7 , 8251–8257 (2013). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Inzana, J. A. et al. 3D-печать композитных каркасов из фосфата кальция и коллагена для регенерации костей. Биоматериалы 35 , 4026–4034 (2014). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Сюэ, Дж., Се, Дж., Лю, В. и Ся, Ю. Электроспрядные нановолокна: новые концепции, материалы и применения. В соотв. Chem. Res. 50 , 1976–1987 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Вубнех, А., Цекура, Э. К., Айранчи, К. и Улудаг, Х.Современное состояние технологий изготовления и материалов для инженерии костной ткани. Acta Biomater. 80 , 1–30 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Прасад, А., Санкар, М. Р. и Катияр, В. Современное состояние метода выщелачивания твердых частиц при литье растворителем для изготовления ортопедических каркасов. Матер. Сегодня Proc. 4 , 898–907 (2017). Артикул Google Scholar Sola, A. et al. Разработка полимерных каркасов для выщелачивания твердых частиц (SCPL) в качестве улучшенных трехмерных опор, имитирующих нишу костного мозга. Матер. Sci. Англ. C. Mater. Биол. Прил. 96 , 153–165 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ким, Х., Ким, Х. В. и Сух, Х. Продолжительное высвобождение аскорбат-2-фосфата и дексаметазона из пористых каркасов PLGA для инженерии костной ткани с использованием мезенхимальных стволовых клеток. Биоматериалы 24 , 4671–4679 (2003). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Тадавирул, Н., Павазант, П. и Супапхол, П. Разработка поликапролактоновых пористых каркасов путем сочетания методов литья растворителем, выщелачивания частиц и выщелачивания полимеров для инженерии костной ткани. J. Biomed. Матер. Res. А. 102 , 3379–3392 (2014). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Wu, F., Wei, J., Liu, C., Brian, O. ’Neill & Ngothai, Y. Изготовление и свойства пористого каркаса биокомпозита зеин / PCL1 для инженерии костной ткани. Compos. B Eng. 43 , 2192–2197 (2012). Артикул Google Scholar Nam, Y. S. & Park, T. G. Биоразлагаемые полимерные микросотовые пены, модифицированные методом термически индуцированного разделения фаз. Биоматериалы 20 , 1783–1790 (1999). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Nam, Y. S. & Park, T. G. Пористые биоразлагаемые полимерные основы, полученные термически индуцированным разделением фаз. J. Biomed. Матер. Res. 47 , 8–17 (1999). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ким, Х. Д. Влияние диблок-сополимера PEG-PLLA на макропористые каркасы PLLA путем термического разделения фаз. Биоматериалы 25 , 2319–2329 (2004). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Блейкер, Дж. Дж., Ноулз, Дж. К. и Дэй, Р. М. Новые технологии изготовления микросфер путем термического разделения фаз для тканевой инженерии и доставки лекарств. Acta Biomater. 4 , 264–272 (2008). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Lei., B. et al. Нановолокнистые гибридные каркасы из желатина и диоксида кремния, имитирующие нативный внеклеточный матрикс (ECM), используя термически индуцированное разделение фаз. J. Mater. Chem. 22 , 14133–14140 (2012). Артикул Google Scholar Сепульведа, П., Джонс, Дж. Р. и Хенч, Л. Л. Биоактивные золь-гелевые пены для восстановления тканей. J. Biomed. Матер. Res. 59 , 340–348 (2002). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Джонс, Дж. Р., Эренфрид, Л. М. и Хенч, Л. Л. Оптимизация каркасов из биоактивного стекла для инженерии костной ткани. Биоматериалы 27 , 964–973 (2006). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Каур, Г., Пикрелл, Г., Шриранганатан, Н., Кумар, В. и Хома, Д. Обзор и современное состояние: золь-гелевые и закаленные расплавом биоактивные стекла для тканевой инженерии. Дж.Биомед. Матер. Res. B Прил. Биоматер. 104 , 1248–1275 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ding, Y. et al. Электроспрядные гибридные каркасы из полигидроксибутирата / поли (ε-капролактон) / золь-гель-кремнезема с функцией высвобождения лекарственного средства для инженерии костной ткани. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 10 , 4540–14548 (2018). Артикул Google Scholar Морейра, К. Д., Карвалью, С. М., Мансур, Х. С. и Перейра, М. М. Термогелирующие гибриды наночастиц хитозана, коллагена и биоактивного стекла в качестве потенциальных инъекционных систем для тканевой инженерии. Матер. Sci. Англ. C. Mater. Биол. Прил. 58 , 1207–1216 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ким, Т. К., Юн, Дж. Дж., Ли, Д. С. и Парк, Т. Г. Открытые пористые биоразлагаемые полимерные микросферы, вспененные газом. Биоматериалы 27 , 152–159 (2006). Артикул Google Scholar Poursamar, S. A. et al. Влияние сшивающих агентов на физические, механические и цитотоксические свойства желатиновой губки, полученной методом вспенивания газа in-situ, в качестве основы тканевой инженерии. Матер. Sci. Англ. C. Mater. Биол. Прил. 63 , 1–9 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Costantini, M. et al. Корреляция между пористой текстурой и эффективностью засева ячеек газового вспенивания и микрожидкостных вспенивающих матриксов. Матер. Sci. Англ. C. Mater. Биол. Прил. 62 , 668–677 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Rnjak-Kovacina, J. et al. Лиофилизированные шелковые губки: универсальная платформа из биоматериалов для инженерии мягких тканей. ACS Biomater.Sci. Англ. 1 , 260–270 (2015). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Мадихалли С.В. и Мэтью Х.В.Т. Пористые хитозановые каркасы для тканевой инженерии. Биоматериалы 20 , 1133–1142 (1999). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Клирфилд, Д., Nguyen, A. & Wei, M. Биомиметические многонаправленные каркасы для зональной инженерии костно-хрящевой ткани с помощью метода связывания лиофилизацией. J. Biomed. Матер. Res. A 106 , 48–958 (2018). Артикул Google Scholar Rajan, N., Habermehl, J., Coté, MF, Doillon, CJ & Mantovani, D. Приготовление готового к использованию, хранимого и восстановленного коллагена типа I из сухожилия хвоста крысы для применения в тканевой инженерии . Нат. Protoc. 1 , 2753 (2006). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Фрейтес, Д. О., Туллиус, Р. С., Валентин, Дж. Э., Стюарт-Акерс, А. М. и Бадилак, С. Ф. Гидратированные и лиофилизированные формы внеклеточного матрикса свиньи, происходящие из мочевого пузыря. J. Biomed. Матер. Res. А 87 , 862–872 (2008). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Whitesides, G. M., Mathias, J. P. & Seto, C. T. Молекулярная самосборка и нанохимия: химическая стратегия синтеза наноструктур. Наука 254 , 1312–1319 (1991). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Li, L. et al. Иерархическая структура и механическое улучшение композитного каркаса n-HA / GCO-PU для регенерации кости. ACS Appl. Матер.Интер. 7 , 22618–22629 (2015). Артикул Google Scholar Farokhi, M. et al. Композиты фиброин / гидроксиапатит шелка для инженерии костной ткани. Biotechnol. Adv. 36 , 68–91 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Quinlan, E. et al. Имитирующие гипоксию композитные каркасы из биоактивного стекла / гликозаминогликана коллагена для усиления ангиогенеза и восстановления костей. Биоматериалы 52 , 358–366 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar О’Брайен, Ф. Влияние скорости замораживания на структуру пор в лиофилизированных каркасах коллаген-GAG. Биоматериалы 25 , 1077–1086 (2004). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Quinlan, E., Томпсон, Э. М., Мацико, А., О’Брайен, Ф. Дж. И Лопес-Норьега, А. Функционализация коллаген-гидроксиапатитного каркаса с помощью остеостатина для облегчения ускоренной регенерации кости. Adv. Здоровьеc. Матер. 4 , 2649–2656 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Каннифф, Г. М., Диксон, Г. Р., Партап, С., Стэнтон, К. Т. и О. Брайен, Ф. Дж. Разработка и характеристика композитного каркаса коллагенового наногидроксиапатита для инженерии костной ткани. J. Mater. Науки: Матер. Med. 21 , 2293–2298 (2010). Google Scholar Jin, S. S. et al. Биомиметический иерархический наноинтерфейс управляет поляризацией макрофагов и привлечением мезенхимальных стволовых клеток, чтобы способствовать регенерации эндогенной кости. ACS Nano 13 , 6581–6595 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Liu, Y. et al. Иерархически шахматная наноструктура минерализованного коллагена как каркас костной пластики. Adv. Матер. 28 , 8740–8748 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Парра-Кабрера, К., Ахилле, К., Кун, С. и Амелут, Р. 3D-печать в химической технологии и каталитической технологии: структурированные катализаторы, смесители и реакторы. Chem. Soc. Ред. 47 , 209–230 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Kang, H. et al. Система трехмерной биопечати для создания тканевых конструкций человеческого масштаба со структурной целостностью. Нат. Biotechnol. 34 , 312–319 (2016). Артикул Google Scholar Studart, A.R. Аддитивное производство биологических материалов. Chem. Soc. Ред. 45 , 359–376 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ким, К., Йеттс, А., Дин, Д. и Фишер, Дж. П. Параметры стереолитографической конструкции костного каркаса: остеогенная дифференциация и экспрессия сигнала. Tissue Eng. Часть. B Rev. 16 , 523–539 (2010). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Naghieh, S., Ravari, M. K., Badrossamay, M., Foroozmehr, E. & Kadkhodaei, M. Численное исследование механических свойств аддитивных костных каркасов, изготовленных методом FDM: эффект проникновения в слой и последующий нагрев. J. Mech. Behav. Биомед. Матер. 59 , 241–250 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Лю Д., Чжуан Дж., Шуай К.& Peng, S. Улучшение механических свойств каркаса из трикальцийфосфата с поли-1-молочной кислотой при селективном лазерном спекании. Биотехнология 5 , 025005 (2013). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Brunello, G. et al. 3D-печать на порошковой основе для инженерии костной ткани. Biotechnol. Adv. 34 , 740–753 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Zocca, A. et al. Силикатная пористая биокерамика, напечатанная на 3D-принтере с использованием полимерного связующего, не являющегося жертвенным. Биотехнология 7 , 25008 (2015). Артикул Google Scholar Liu, W. et al. Производство низкотемпературного осаждения: новая и многообещающая технология быстрого прототипирования для изготовления каркасов тканевой инженерии. Матер. Sci. Англ .: C 70 , 976–982 (2017). Артикул Google Scholar Xu, M. et al. Изготовление каркаса из композита жемчуг / PLGA методом низкотемпературного осаждения для инженерии костной ткани. Biofabrication 2 , 25002 (2010). Артикул Google Scholar Ли, М., Данн, Дж. К. и Ву, Б. М. Изготовление строительных лесов с помощью косвенной трехмерной печати. Биоматериалы 26 , 4281–4289 (2005). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Daly, A.C. et al. Трехмерная биопечать для инженерии хрящей и костно-хрящевой ткани. Adv. Здоровьеc. Матер. 6 , 1700298 (2017). Артикул Google Scholar Sears, N., Dhavalikar, P., Whitely, M.И Косгриф-Эрнандес, Э. Изготовление биомиметических костных трансплантатов с помощью трехмерной печати из нескольких материалов. Биотехнология 9 , 25020 (2017). Артикул Google Scholar Мерфи С. В. и Атала А. Трехмерная биопечать тканей и органов. Нат. Biotechnol. 32 , 773 (2014). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Райдер, П., Качаревич,. П., Алкилдани С., Ретназинг С. и Барбек М. Биопечать каркасов тканевой инженерии. J. Tissue Eng. 9 , 2041731418802090 (2018). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Gurkan, U.A. et al. Разработка анизотропного биомиметического микроокружения фиброхряща путем биопечати мезенхимальных стволовых клеток в каплях нанолитрового геля. Мол.Pharm. 11 , 2151–2159 (2014). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Wang, M.O. et al. Оценка биоматериалов, напечатанных на 3D-принтере, в качестве основы для инженерии васкуляризированной костной ткани. Adv. Матер. 27 , 138–144 (2015). PubMed Статья Google Scholar Yao, Q. et al. Трехмерное электропрядение из смеси PCL / PLA нановолоконных каркасов значительно улучшает остеогенную дифференцировку стволовых клеток и формирование костной ткани черепа. Биоматериалы 115 , 115–127 (2017). PubMed Статья Google Scholar Dhand, C. et al. Биологическое сшивание in situ и минерализация коллагеновых каркасов электроспрядения для инженерии костной ткани. Биоматериалы 104 , 323–338 (2016). PubMed Статья Google Scholar Moradi, S.Л., Гольчин А., Хаджишафиеха З., Хани М. и Ардешириладжими А. Инженерия костной ткани: взрослые стволовые клетки в сочетании с электропрядеными нановолоконными каркасами. J. Cell. Physiol. 233 , 6509–6522 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Xie, J. et al. Остеогенная дифференцировка и костная регенерация ИПСК-МСК, поддерживаемая биомиметическим нановолоконным каркасом. Acta Biomater. 29 , 365–379 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Zigdon Giladi, H., Khutaba, A., Elimelech, R., Machtei, E. E. & Srouji, S. Высвобождение VEGF из полимерного каркаса из нановолокон для улучшения ангиогенеза. J. Biomed. Матер. Res. А 105 , 2712–2721 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Li, L. et al. Контролируемая двойная доставка BMP-2 и дексаметазона с помощью встроенных наночастиц электропряденых нановолокон для эффективного восстановления критического размера дефекта свода черепа крысы. Биоматериалы 37 , 218–229 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Sola, A., Bellucci, D. & Cannillo, V. Функционально классифицированные материалы для ортопедических применений — обновленная информация о дизайне и производстве. Biotechnol. Adv. 34 , 504–531 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Резников, Н., Билтон, М., Лари, Л., Стивенс, М. М. и Крегер, Р. Фрактальная иерархическая организация кости начинается на наномасштабе. Наука 360 , 6388 (2018). Артикул Google Scholar Стивенс М. и Джордж Дж. Х. Изучение и разработка интерфейса клеточной поверхности. Наука 310 , 1135–1138 (2005). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Мерфи, У. Л., Макдевитт, Т. К. и Энглер, А. Дж. Материалы в качестве регуляторов стволовых клеток. Нат. Матер. 13 , 547–557 (2014). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Dalby, M. J. et al. Контроль дифференцировки мезенхимальных клеток человека с использованием наноразмерной симметрии и беспорядка. Нат. Матер. 6 , 997–1003 (2007). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Hou, S. et al. Одновременный нано- и микромасштабный структурный контроль вводимых гидрогелей посредством сборки нановолоконных белковых микрочастиц для регенерации тканей. Биоматериалы 223 , 119458 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Dalby, M.J., Gadegaard, N. & Oreffo, R.O.C. Использование нанотопографии и взаимодействий интегрин-матрикс для влияния на судьбу стволовых клеток. Нат. Матер. 13 , 558–569 (2014). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Huang, G. et al. Функциональные и биомиметические материалы для конструирования трехмерного клеточного микроокружения. Chem. Ред. 117 , 12764–12850 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Mohiuddin, M., Pan, H.-A., Hung, Y.-C. И Хуанг, Г. С. Контроль роста и воспалительной реакции макрофагов и пенистых клеток с помощью нанотопографии. Nanoscale Res. Lett. 7 , 394–394 (2012). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Christo, S. N. et al. Роль нанотопографии и химии поверхности на первичные клеточные реакции нейтрофилов и макрофагов. Adv. Здоровьеc. Матер. 5 , 956–965 (2016). PubMed Статья Google Scholar Sadowska, J. M. et al. Влияние наноструктурных свойств биомиметического гидроксиапатита на остеоиммуномодуляцию. Биоматериалы 181 , 318–332 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Chen, Z. et al. Настройка химии и топографии наноинженерных поверхностей для управления иммунным ответом в целях регенерации костей. САУ Nano. 23 , 4494–4506 (2017). Артикул Google Scholar Sun, J. et al. Внутрифибриллярный силикатный коллагеновый каркас модулирует моноциты, способствуя возвращению клеток, ангиогенезу и регенерации кости. Биоматериалы 113 , 203–216 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Niu, L. N. et al. Интрафибриллярная силицификация коллагеновых каркасов для замедленного высвобождения хемокинов, возвращающих стволовые клетки, при регенерации твердых тканей. FASEB J. 26 , 4517–4529 (2012). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Crowder, S. W., Leonardo, V., Whittaker, T., Papathanasiou, P. & Stevens, M. M. Материальные сигналы как мощные регуляторы эпигенетики и функции стволовых клеток. Стволовые клетки клеток 18 , 39–52 (2016). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Gilchrist, C. L., Ruch, D. S., Little, D. & Guilak, F. Микромасштабные и мезомасштабные архитектурные реплики взаимодействуют и конкурируют за прямое формирование выровненных тканей. Биоматериалы 35 , 10015–10024 (2014). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Maleki, H. et al. Механически прочный биоаэрогель из кремнезема и фиброина шелка: гибридный каркас с упорядоченной сотовой микроморфологией и многомасштабной пористостью для регенерации кости. ACS Appl. Матер. Интер. 11 , 17256–17269 (2019). Артикул Google Scholar Barba, A. et al. Остеогенез с помощью вспененных и напечатанных на 3D-принтере наноструктурированных каркасов из фосфата кальция: влияние архитектуры пор. Acta Biomater. 79 , 135–147 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Huebsch, N. et al. Матричная эластичность гидрогелей, образующих пустоты, контролирует опосредованное трансплантированными стволовыми клетками образование кости. Нат. Матер. 14 , 1269–1277 (2015). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Gupte, M. J. et al. Размер пор определяет судьбу стромальных клеток костного мозга и регенерацию тканей в нановолоконных макропористых каркасах, опосредуя васкуляризацию. Acta Biomater. 82 , 1–11 (2018). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Preethi, S.С., Харита, М. А., Виджи, К. С. и Селвамуруган, Н. Инженерия костной ткани: подготовка каркаса с использованием хитозана и других биоматериалов с различными конструкциями и технологиями изготовления. Внутр. J. Biol. Макромол. 119 , 1228–1239 (2018). Артикул Google Scholar Mitra, D., Whitehead, J., Yasui, O. W. & Leach, J.K. Продолжительность культивирования сконструированных конструкций в биореакторе влияет на формирование кости мезенхимальными стволовыми клетками. Биоматериалы 146 , 29–39 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Датта Р. К., Дей М., Датта А. К. и Басу Б. Компетентные методы обработки каркасов в тканевой инженерии. Biotechnol. Adv. 35 , 240–250 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Viswanathan, P. et al. Трехмерная топология поверхности определяет адгезию и дифференцировку стволовых клеток. Биоматериалы 52 , 140–147 (2015). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Petersen, A. et al. Биоматериал с канальной структурой пор вызывает эндохондральное заживление костных дефектов. Нат. Коммуна . 9 , 4430 (2018). Ким, Дж., Лим, Дж., Нарен, Р., Юн, Х. и Парк, Э. К. Влияние скорости биодеградации, контролируемой структурами пор в керамических каркасах из фосфата магния, на регенерацию костной ткани in vivo. Acta Biomater. 44 , 155–167 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Chen, Z. et al. Нанопористые микроструктуры опосредуют остеогенез, модулируя остеоиммунный ответ макрофагов. Наноразмер 9 , 706–718 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Dinoro, J. et al. Каркасы на основе сульфатных полисахаридов для ортопедической тканевой инженерии. Биоматериалы 214 , 119214 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Гриффин М.F. et al. Зависимая от химических групп полимеризация плазмы предпочтительно направляет дифференцировку жировых стволовых клеток в остеогенные или хондрогенные линии. Acta Biomater. 50 , 450–461 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Саморезов Дж. Э. и Альсберг Э. Пространственная регуляция контролируемой доставки биоактивного фактора для инженерии костной ткани. Adv. Препарат Делив.Ред. 84 , 45–67 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Bouyer, M. et al. Поверхностная доставка регулируемых доз BMP-2 из адаптируемого полимерного каркаса вызывает объемную регенерацию кости. Биоматериалы 104 , 168–181 (2016). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Autefage, H. et al. Многоуровневые анализы показывают восстановление пластинчатой кости естественного происхождения и почти идеальный контакт кости с пористым биоактивным стеклом, содержащим стронций. Биоматериалы 209 , 152–162 (2019). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Amir Afshar, H. & Ghaee, A. Получение аминированного хитозанового / альгинатного каркаса, содержащего нанотрубки галлуазита с улучшенным прикреплением клеток. Углеводы. Polym. 151 , 1120–1131 (2016). Артикул Google Scholar Orgaz, F. et al. Поверхностное азотирование улучшает реакцию костных клеток на каркасы из биоактивного силиката / боросиликатного стекла, полученного из расплава. Acta Biomater. 29 , 424–434 (2016). PubMed Статья Google Scholar Ю. Т.и другие. Влияние химии поверхности на адгезию и остео / одонтогенную дифференцировку стволовых клеток пульпы зуба. ACS Biomater. Sci. Англ. 3 , 1119–1128 (2017). Артикул Google Scholar Zamani, Y. et al. Повышенная остеогенная активность преостеобластов MC3T3-E1 на 3D-печатных каркасах из химически модифицированного поли (эпсилон-капролактон) по сравнению с каркасами с иммобилизованным RGD. Biomed.Матер. 14 , 15008 (2018). Артикул Google Scholar Neffe, A. T. et al. Одноэтапное создание многофункциональных гидрогелей с трехмерной архитектурой, стимулирующих регенерацию кости. Adv. Матер. 27 , 1738–1744 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Скорее, Х.А., Джхала, Д. и Васита, Р.Двойные функциональные подходы к сопряженному с остеогенезом ангиогенезу в инженерии костной ткани. Матер. Sci. Eng .: C 103 , 109761 (2019). Артикул Google Scholar Tamburaci, S. & Tihminlioglu, F. Biosilica использовала трехмерные пористые каркасы для инженерии костной ткани. Матер. Sci. Англ .: C 91 , 274–291 (2018). Артикул Google Scholar Шкарина С. и др. Трехмерные биоразлагаемые каркасы из поликапролактона с силикатсодержащими микрочастицами гидроксиапатита для инженерии костной ткани: томография высокого разрешения и исследование in vitro. Sci. Отчет 8 , 8907 (2018). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Dinescu, S., Ionita, M., Ignat, S., Costache, M. & Hermenean, A. Оксид графена улучшает свойства трехмерного каркаса на основе хитозана для инженерии костной ткани. Внутр. J. Mol. Sci. 20 , 5077 (2019). PubMed Central Статья Google Scholar Xia, Y. et al. Новая магнитная конструкция стволовых клеток из фосфата кальция с магнитным полем усиливает остеогенную дифференциацию и инженерию костной ткани. Матер. Sci. Англ. C Mater. Биол. Прил. 98 , 30–41 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Minardi, S. et al. Оценка остеоиндуктивного потенциала биоиндуцированного каркаса, имитирующего остеогенную нишу для увеличения кости. Биоматериалы 62 , 128–137 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Zhang, J. et al. Модификация кальциево-фосфатного цемента магнием изменяет поведение стромальных клеток костного мозга посредством механизма, опосредованного интегрином. Биоматериалы 53 , 251–264 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Ryan, E.J. et al. Коллагеновые каркасы, функционализированные биоактивным стеклом, выделяющим медь, уменьшают инфекцию и усиливают остеогенез и ангиогенез как in vitro, так и in vivo. Биоматериалы 197 , 405–416 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Dittler, M. L. et al. 3D-каркасы на основе биоактивного стекла (45S5), покрытые наночастицами гидроксиапатита, содержащими магний и цинк, для применения в тканевой инженерии. Colloids Surf. B: Биоинтерфейсы 182 , 110346 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Liu, W. et al. Поверхность из модифицированного цинком сульфированного полиэфиркетона с иммуномодулирующей функцией для управления судьбой клеток и регенерацией костей. Adv. Sci. 5 , 1800749 (2018). Артикул Google Scholar Chen, Z. et al. Остеоиммуномодулирующие свойства магниевых каркасов, покрытых β-трикальцийфосфатом. Биоматериалы 35 , 8553–8565 (2014). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Habibovic, P. & Barralet, J.E. Биоинорганика и биоматериалы: восстановление костей. Acta Biomater. 7 , 3013–3026 (2011). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Zhang, W. et al. Замещенные стронцием субмикронные биоактивные очки модулируют реакцию макрофагов для улучшения регенерации костей. ACS Appl Mater. Интерфейсы 8 , 30747–30758 (2016). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Yu, W. et al. Пористые микросферы из аморфного фосфата кальция, легированные стронцием, синтезированные с помощью микроволново-гидротермального метода с использованием фруктозо-1,6-бисфосфата в качестве источника органического фосфора: применение для доставки лекарств и усиленной регенерации костей. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 3306–3317 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Yuan, X. et al. Иммуномодулирующие эффекты оксидов титана, допированных кальцием и стронцием, на остеогенез. Фронт. Иммунол. 8 , 1196 (2017). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Niu, Y. et al. Модуляция фенотипа макрофагов хозяина для усиления остеогенеза в нагруженных МСК гидрогелях: разработка материала покрытия глюкоманнана. Биоматериалы 139 , 39–55 (2017). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Пэн Б., Чен Ю. и Леонг К. В. Доставка микроРНК для регенеративной медицины. Adv. Препарат Делив. Ред. 88 , 108–122 (2015). PubMed PubMed Central Статья Google Scholar Lei, L. et al. Инъекционный коллоидный гидрогель с мезопористыми наночастицами диоксида кремния для длительного совместного высвобождения микроРНК-222 и аспирина для достижения иннервируемой костной регенерации при дефектах нижней челюсти крыс. J. Mater. Chem. B 7 , 2722–2735 (2019). Артикул Google Scholar Wang, X., Wang, G., Zingales, S. & Zhao, B. Биоматериалы позволили использовать бесклеточные стратегии для эндогенной регенерации костей. Tissue Eng. Часть B Ред. 24 , 463–481 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Kim, I.G. et al. Матрицы, полученные из биоактивных клеток, в сочетании с полимерным сетчатым каркасом для остеогенеза и заживления костей. Биоматериалы 50 , 75–86 (2015). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Lin, D. et al. Быстрое начало управляемой регенерации кости за счет пространственно-временной доставки IL-8 и BMP-2 из иерархического каркаса на основе MBG. Биоматериалы 196 , 122–137 (2019). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Kuttappan, S. et al. Двойное высвобождение фактора роста из нанокомпозитного волокнистого каркаса способствует васкуляризации и регенерации костной ткани в дефекте свода черепа у крыс критического размера. Acta Biomater. 78 , 36–47 (2018). PubMed Статья PubMed Central Google Scholar Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookieЭтот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт. Настройка вашего браузера для приема файлов cookieСуществует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
Почему этому сайту требуются файлы cookie?Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня. Что сохраняется в файле cookie?Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется. Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать. Модель удаления агрегации для формирования и определения размера постсинаптических каркасных доменовAbstractФормирование и стабильность синапсов — ключевые вопросы нейробиологии.Классически постсинаптические домены считались результатом локальной вставки и оборота белков в синапсе. Однако вставка, вероятно, будет происходить вне постсинаптических доменов, и достижения в области визуализации одиночных молекул показали, что белки диффундируют в плоскости мембраны до их накопления в синапсах. Мы количественно исследовали этот сценарий с помощью компьютерного моделирования и математического анализа, взяв для определенности конкретный случай тормозных компонентов синапсов, т.е.е. рецептор глицина (GlyR) и связанный с ним каркасный белок гефирин. Наблюдаемые размеры доменов кластеров каркаса можно объяснить динамическим балансом между агрегацией белков гефирина, диффундирующих, пока они связаны с GlyR, и их оборотом на мембране нейрона. Мы также предсказываем существование внесинаптических кластеров с характерным распределением размеров, которые вносят значительный вклад в колебания размеров синаптических доменов. Новые данные сверхвысокого разрешения для белков гефирина установили существование внесинаптических кластеров, размеры которых согласуются с предсказаниями модели в ряде параметров модели.В общем, наши результаты подчеркивают агрегацию с удалением как неравновесное фазовое разделение, которое приводит к образованию структур регулируемого размера. Информация об автореСинапсы обеспечивают передачу информации между нейронами и являются физической опорой памяти. Было установлено, что синапсы — это динамические биологические структуры. Рецепторы нейротрансмиттеров диффундируют в мембране нейрона, а белки синаптического каркаса постоянно обновляются. Мы предлагаем биофизическую модель, которая связывает эти различные измеряемые величины для компонентов тормозных синапсов и показывает, как они определяют размер постсинаптических доменов.Модель предсказывает, что синаптические каркасы также существуют вне синапсов и что они вносят вклад в колебания синаптических размеров. Мы подтверждаем с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения существование внесинаптических каркасов. Их измеренное распределение размеров согласуется с предсказаниями модели для конкретных параметров. Модель должна быть полезной для лучшего понимания динамики синапсов и их возможных уровней регуляции. Образец цитирования: Ранфт Дж., Алмейда Л.Г., Родригес П.С., Триллер А., Хаким В. (2017) Модель удаления агрегации для формирования и определения размера постсинаптических каркасных доменов.PLoS Comput Biol 13 (4): e1005516. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005516 Редактор: Франческо П. Батталья, Radboud Universiteit Nijmegen, НИДЕРЛАНДЫ Поступила: 07.12.2016; Принята к печати: 11 апреля 2017 г .; Опубликовано: 24 апреля 2017 г. Авторские права: © 2017 Ranft et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника. Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и его файлах с вспомогательной информацией. Финансирование: JR было поддержано исследовательской стипендией Deutsche Forschungsgemeinschaft (RA 2571 / 1-1; http://www.dfg.de). PCR был поддержан Международной стипендией Марии Кюри в рамках 7-й Рамочной программы Европейского сообщества (https://ec.europa.eu/research/fp7/). LGA была поддержана проектом Human Brain Project. Экспериментальная работа была поддержана Национальным агентством исследований (Syntaptune), грантом ERC на продвинутые исследования (PlasltInhib) и программой «Investissements d’Avenir» (ANR-10-LABX-54 MEMO LIFE).Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи. Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует. ВведениеСинапсы опосредуют передачу информации между нейронами и обычно считаются, по крайней мере частично, поддержкой памяти. Однако при исследовании в молекулярном масштабе синапсы выглядят как динамические сборки, компоненты которых обмениваются на временные шкалы от десятков минут до секунд [1].Это поднимает фундаментальные вопросы о способах поддержания памяти [2]. На постсинаптической стороне рецепторы нейротрансмиттеров в основном встроены в плазматическую мембрану нейрона в несинаптических локусах [3–5]. Одночастичные методы визуализации и отслеживания показали, что они впоследствии диффундируют в плазматической мембране в синаптические домены и из них (см. [1] для обзора и ссылок в нем). Постсинаптическая плотность (PSD) содержит каркасные белки, которые обеспечивают сайты связывания для рецепторов и временно стабилизируют их в PSD.Сила синапса определяется количеством рецепторов в PSD в данный момент. Это количество зависит от количества сайтов связывания рецепторов, обеспечиваемых каркасными белками [6], а также от сродства между рецепторами и каркасными белками [7]. Следовательно, размер PSD, то есть количество сайтов связывания каркасных белков, является ключевым фактором, определяющим синаптическую силу. Мы сосредоточили наше исследование на тормозных синапсах, большинство компонентов которых было идентифицировано и функционально охарактеризовано.Каркасный белок гефирин является центральным структурным компонентом тормозных синапсов [8]. В большинстве случаев каркасные белки, включая гефирин [9, 10], обновляются в синаптическом домене за время от минут до часов (см. Обзор [11]). Основная олигомерная форма полноразмерного гефирина — это тример, опосредованный сильными взаимодействиями N-концевых G-доменов [12–14]. В эукариотических клетках тримеры гефирина в конечном итоге подвергаются дальнейшей олигомеризации [15], которая, как предполагается, лежит в основе постсинаптического кластеризации в нейронах.Гефирин присутствует в клеточной цитоплазме, но он также может диффундировать чуть ниже плазматической мембраны, когда связывается с рецепторами [16]. В PSD гефириновые белки образуют гомо-мультимерные каркасы непосредственно под плазматической мембраной. В последние годы были собраны точные данные о нескольких биофизических параметрах, управляющих динамикой рецепторов и каркасных белков, как описано в [1]. Были определены константы диффузии и концентрации GlyR внутри и снаружи тормозных синапсов (см. [17] и ссылки в нем).Распределение размеров PSD и гефириновых каркасов также было измерено [6]. Модель синапса, основанная на этих данных и связывающая их, необходима для решения вопросов формирования, поддержания и динамики синапсов с точной биофизической точки зрения. Совместной экспрессии в фибробластах GlyR и гефирина достаточно для генерации на плазматической мембране кластеров размеров, аналогичных размеру PSD в тормозных синапсах [9]. Это открытие послужило мотивацией для теоретического исследования того, как диффузия рецепторов, ассоциация рецепторов с каркасами и самоагрегация каркасных белков могут приводить к образованию доменов заданного размера.Некоторые предыдущие работы начали решать этот вопрос. Были предложены уравнения реакции-диффузии для описанных выше процессов, и авторы предположили, что нестабильность типа Тьюринга может лежать в основе образования синаптических доменов [18, 19]. В другом исследовании были описаны только рецепторы, и в качестве альтернативы было предложено, что кластеры синаптических рецепторов могут быть результатом динамического баланса между входящим потоком диффундирующих рецепторов и оттоком из кластера в цитоплазму клетки, опосредованного удалением рецептора [20].То, что диффузия, агрегация и удаление молекулярных компонентов могут служить для образования макромолекулярных доменов в мембране, было ранее предложено для образования и поддержания липидных рафтов и точно исследовано в этом контексте [21, 22]. Сходные механизмы, как было показано, контролируют организацию кластеров E-cadherin на клеточных мембранах [23]. Ясно, что время жизни кластера белков может быть на много порядков больше, чем время жизни его составляющих, что является привлекательной особенностью для структуры хранения в памяти [2], которая ранее была теоретически исследована [24]. Основываясь на этих предыдущих работах, мы теперь исследовали характеристики каркасных доменов, продуцируемых каркасными белками (здесь гефирином), связанными с рецепторами (здесь GlyR), диффундирующими в плазматическую мембрану. Принимая во внимание доступные биофизические данные [6, 9, 16], мы сначала делаем вывод, что комбинированный эффект агрегации, диффузии и удаления производит типичные размеры доменов каркаса, которые аналогичны наблюдаемым экспериментально. Затем компьютерное моделирование на основе частиц и теоретический анализ позволяют нам всесторонне охарактеризовать размеры и динамику кластеров в результате этих основных процессов.В согласии с предыдущими работами по агрегации и удалению в других контекстах [25, 26], мы показываем, что агрегация и удаление каркасных белков обеспечивает неравновесный процесс, лежащий в основе распределения динамически развивающихся каркасных доменов разного размера. Кроме того, мы предсказываем, как распределение размеров этих доменов зависит от биофизических параметров, таких как время оборота каркасных белков на плазматической мембране и зависимость диффузии кластеров от размера. Фактическое распределение кластеров гефирина по размерам было измерено в культивируемых нейронах спинного мозга с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения.Сравнивая эти новые наблюдения с модельными прогнозами, мы затем делаем вывод о биофизических параметрах, которые управляют сборкой гефириновых доменов в соответствии с предложенной моделью агрегации, диффузии и обмена белков. РезультатыБаланс между латеральной агрегацией и цитоплазматической рециркуляцией белков каркаса устанавливает размер домена каркасаМы решили оценить совместную роль
, сначала проанализировав сокращенную модель динамики белка каркаса на мембране, см. Рис. 1.В этой модели единственный каркасный домен окружен диффундирующими «частицами» каркаса (т. Е. Тримерами гефирина), связанными с рецепторами. Край домена действует как поглощающая граница на диффундирующих комплексах, тем самым создавая градиент концентрации, который, в свою очередь, вызывает входящий диффузионный поток белков каркаса. Рис. 1. Боковая диффузия и агрегация комплексов каркас-рецептор на постсинаптической мембране. A: Схема основных процессов модели: рецепторы (GlyR, синий) и «частицы» каркаса (тримеры гефирина, зеленый) могут образовывать комплексы; частицы каркаса доставляются к клеточной мембране с потоком J и покидают ее со скоростью k ; субмембранные частицы каркаса агрегируют посредством гомотипических взаимодействий с белками каркаса; Комплексы каркас-рецептор диффундируют латерально вдоль клеточной мембраны с константой диффузии D .B: Профиль концентрации диффундирующих частиц каркаса вокруг дискообразной области каркаса радиусом R . Вдали от кластера концентрация диффундирующих частиц каркаса однородна и равна Дж / k . Распространяющиеся частицы каркаса обеднены слоем размером, близким к границе кластера. C: Зависимость размера стационарного домена N от концентрации частиц c 0 . D: Зависимость N от скорости оборота k .Базовые параметры приняты равными D = 0,02 мкм м 2 / с [16], k = 1 / (30 мин) [9], c 0 = 4/3 мкм м −2 [16, 27]. Концентрация каркасных частиц / тримеров в постсинаптическом домене принята равной ρ = 5000/3 мкм м −2 [6]. Когда параметры изменяются в B и C, контрольные значения отмечаются (красный лозунг). https://doi.org/10.1371 / journal.pcbi.1005516.g001 Поскольку этот приток растет максимально по периметру домена, в то время как отток белка из-за десорбции агрегированных белков каркаса в цитоплазму масштабируется с площадью домена, баланс обоих потоки возникают для четко определенного размера домена. Результирующий равновесный размер может быть рассчитан аналитически (см. S1 Text: Single scaffold domain) и зависит от биофизических параметров, таких как коэффициент диффузии комплексов каркас-рецептор во внесинаптической мембране D 0 , скорость удаления белков каркаса k , общая поверхностная концентрация белков каркаса на мембране c 0 и плотность белков каркаса внутри домена ρ .Обратите внимание, что k — это эффективная скорость, которая фиксирует любой локальный дисбаланс связывания и отсоединения каркасных частиц от и внутрь цитоплазмы, соответственно. Измеренное в количестве N частиц каркаса, его «строительных блоков», выражение для размера домена выглядит следующим образом: (1) (Явная форма функции Φ ( x ) дается уравнением (S5, S7) в S1 Text: Single scaffold domain.) На рис. 1C и 1D размер домена N показан как функция от c 0 и k соответственно. Чтобы проверить правдоподобность образования и обслуживания каркаса путем диффузии и удаления, мы рассчитываем ожидаемый размер домена, используя приведенное выше уравнение и оценки параметров для гефирина и GlyR из литературы, см. Рис. 1. Предполагая, что наименьшая встречающаяся единица гефирина или «строение» block »представляют собой тримеры гефирина [12–14], мы получаем приблизительный размер домена N ≃ 70 тримеров или 210 мономеров гефирина, что на удивление близко к ранее опубликованным измерениям размеров доменов гефирина [6].Таким образом, мы заключаем, что диффузия, агрегация и оборот действительно могут быть ключевыми механизмами, участвующими в установлении размера синаптических каркасных доменов. Приведенный выше анализ явно связывает размер постсинаптических гефириновых доменов с измеренной константой диффузии GlyRs и скоростью оборота гефирина в каркасных доменах. Однако он основан на простом предположении об одном кольцевом домене гефирина, окруженном диффундирующими комплексами тримера GlyR-гефирина. Для дальнейшего исследования предложенного сценария формирования постсинаптических каркасных доменов мы приступаем к изучению более подробной, действительно основанной на частицах модели агрегации каркасов с помощью компьютерного моделирования.Это позволяет нам проверить влияние упрощающих предположений, таких как предполагаемая округлость доменов каркаса, и рассмотреть возможность множественных диффузионных доменов каркаса различных размеров. Самое интересное, что это позволяет нам получать прогнозы от модели о распределении размеров каркасных доменов, которые мы затем сравниваем с новыми данными. Модель динамики каркасного белка на мембране на основе частицВ моделировании на основе частиц мы рассматриваем отдельные частицы каркаса, прикрепленные к мембране, которые диффундируют латерально на мембране.Частицы связываются друг с другом при встрече во время их случайных диффузионных траекторий, имитируя гомотипические взаимодействия белков каркаса. Поскольку детали агрегации каркаса, диффузии и динамики предметной области еще предстоит описать, мы решили сделать простые предположения, чтобы получить вычислительно эффективную модель с несколькими параметрами, как подробно описано ниже (см. Также Материалы и методы для деталей нашей реализации). . Частицы собираются при встрече и образуют кластеры.Мы предполагаем, что частицы в кластере перестраиваются в круговую дискообразную форму домена. (Чтобы проверить влияние этого предположения, мы также выполнили несколько симуляций, где, напротив, не допускались никакие перегруппировки, как описано ниже.) Дискообразные скопления могут сами диффундировать и агрегироваться. Таким образом, нам необходимо предписать возможную зависимость постоянной диффузии от размера. Теория Саффмана-Дельбрюка [28] для термодиффузии предсказывала бы логарифмическую размерную зависимость константы диффузии, возникающую из-за гидродинамических эффектов (см., Однако, [29] для белков, размер которых сравним с толщиной мембраны).Этот классический результат может быть изменен возможными взаимодействиями каркасных белков с корой клеток, нетепловыми эффектами, а также более сложной природой опосредованной рецепторами диффузии каркасных доменов. Для простоты и во избежание введения характерного размера «ad hoc» мы рассматриваем степенную зависимость размера (2) где D ( n ) — константа диффузии кластеров, содержащих n каркасных частиц, а σ — показатель степени зависимости от размера ( σ = 0, когда применяется результат Саффмана-Дельбрюка [28]).В нашей модели σ является дополнительным параметром системы в дополнение к тем, которые были введены ранее. Предполагается, что частицы десорбируются в цитоплазму с эффективной скоростью k , моделируемой стохастическим удалением отдельных частиц с мембраны. Мы предполагаем постоянную скорость k , независимо от размера области, к которой принадлежат частицы. Как показано ниже, этого предположения достаточно, чтобы учесть имеющиеся данные. Мы также пренебрегли латеральной десорбцией частиц в мембране после агрегации, поскольку сродство связывания между тримерами гефирина высокое.Это равносильно предположению, что концентрация диффундирующих частиц гефирина в мембране велика по сравнению с концентрацией в равновесии с конденсированной фазой каркаса (т.е. мы пренебрегаем «давлением паров» гефирина). Существование значительной латеральной десорбции фактически привело бы к уменьшению входящего потока частиц на каждый кластер и к занижению нашей нынешней подобранной константы диффузии. Боковая десорбция также будет способствовать более компактным агрегатам [30] (см. Также Обсуждение) в случае динамики частичной перегруппировки. Десорбция частиц уравновешивается поступающим потоком Дж отдельных частиц к мембране, что гарантирует, что средняя общая концентрация частиц, прикрепленных к мембране c 0 = Дж / k , остается постоянной. . Внесинаптическая агрегация синаптических белковТипичный снимок нашего моделирования показан на рис. 2A. Выйдя за рамки упрощенного предположения об одном недиффузирующем домене каркаса, мы, в частности, обнаруживаем в наших симуляциях непрерывное образование небольших кластеров на мембране.Эти кластеры продолжают диффундировать, хотя и медленнее из-за их увеличенного размера, что приводит к ансамблю кластеров всех размеров (Рис. 2A – 2C). В конце концов, рост конкретного кластера ограничивается оборотом составляющих его каркасных частиц, аналогично приведенной модели единственного домена, обсужденной выше. Рис. 2. Моделирование образования каркасных доменов. Если не указано иное, значения параметров моделирования равны k = 2,0 ⋅ 10 −5 D 0 ρ , c 0 = 0.9 10 −3 ρ , где ρ = 0,77 a −2 и a — диаметр основных частиц, а показатель диффузии (уравнение (2)) равен σ = 0,5. A: Снимок динамики домена каркаса. Шкала 100 a ; отдельные кластеры увеличены в 3 раза для лучшей визуализации. B: Характерное распределение наблюдаемых размеров кластера не зависит от деталей внутренней структуры кластера. Распределение кластеров по размерам показано для моделирования на панели A (черные кружки) с идеальной перестройкой частиц, т.е.е. дискообразные кластеры и для моделирования без перегруппировки частиц, но с идентичными параметрами (красные точки; снимок моделирования и типичный кластер показаны на вставке). Обратите внимание, что плотность фрактальных кластеров непостоянна и зависит от размера кластера; для сравнения используется плотность ρ = 0,77 a −2 дискообразных кластеров. Вставка масштабной линейки 50 a . C: Характерные распределения размеров кластеров при моделировании с разными показателями диффузии σ , но в остальном идентичными параметрами (закрашенные кружки).Данные для σ = 0,5 соответствуют моделированию, показанному на A. На результаты моделирования накладываются теоретические кривые, полученные из уравнений скорости (сплошные линии), подробности см. В тексте. D: Масштабирование типичного размера кластера 〈〈 n 〉〉 с c 0 D 0 / k для различных σ и c 0 . Сплошная черная линия: 〈〈 n 〉〉 ∝ c 0 D 0 / k ; пунктирная черная линия: 〈〈 n 〉〉 ∝ ( c 0 D 0 / k ) 1/2 . https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005516.g002 В качестве довольно общего результата мы обнаруживаем, что кластеры становятся все реже с увеличением размера (рис. 2B и 2C). Распределение кластеров по размерам для показателя постоянной диффузии σ = 0,5 показано на фиг. 2B как при полной перегруппировке агрегирующих частиц в кольцевые домены, так и, наоборот, когда перегруппировка не выполняется после агрегации. В то время как перегруппировка после кластеризации имеет большое влияние на форму домена (см. Вставку на рис. 2B), ее влияние на распределение размера кластера незначительно.Это справедливо и для других показателей постоянной диффузии. Поскольку здесь мы не сосредотачиваемся на формах каркасных доменов, для вычислительной эффективности мы рассматриваем далее только полностью перестроенные кластеры. Форма распределения кластеров по размерам определяется размерной зависимостью константы диффузии кластеров (рис. 2C). Качественно, когда σ увеличивается от нуля (т.е. диффузия больших кластеров все больше подавляется), предел больших размеров распределения уменьшается, что подразумевает меньший диапазон размеров кластеров.Кластеры также более равномерно распределены по доступному диапазону размеров. Распределения кластеров по размерам, полученные при моделировании частиц, количественно сравниваются на рис. 2C с численными решениями скоростных уравнений Смолуховского [25, 26, 31, 32] (см. S1 Text: Rate Equations). Эти уравнения довольно точно учитывают полученные распределения после подбора одного общего кинетического параметра (см. S1 Text: Rate Equations и S1 Fig). Для постоянной диффузии, не зависящей от размера, можно аналитически показать, что распределение является степенным с показателем -3/2 и экспоненциальным отсечением (уравнение.S14 в S1 Text: Rate Equations). В общем случае σ ≠ 0, скоростные уравнения по-прежнему позволяют нам численно определить стационарное решение для распределения кластеров по размерам (см. Также S1 Рис.). Когда σ > 0, диффузия постепенно замедляется для все больших и больших кластеров. Эта уменьшенная диффузия ограничивает рост больших кластеров по сравнению с меньшими кластерами, и распределение смещается в сторону меньших размеров с увеличением σ . Форма постепенно отклоняется от степенного закона, наблюдаемого для σ = 0, что в конечном итоге приводит к появлению плеча при меньшем размере отсечки, за пределами которого кластеры снова становятся экспоненциально редкими. Кластеры большего размера встречаются реже, чем кластеры меньшего размера, но поскольку они содержат больше частиц каркаса, большинство частиц каркаса все еще можно найти в кластерах большого размера. Полезной величиной для характеристики таких распределений является «типичный» размер кластера, который соответствует среднему размеру кластера, когда кластеры взвешиваются по количеству содержащихся в них частиц. Он определяется как 〈〈 n 〉〉 ≡ n n 2 c n / ∑ n nc n , где c n — концентрация кластеров размером n . Типичный размер кластера как функция биофизических параметров диффузии и оборота показан на рис. 2D. Мы обнаружили, что для данного показателя зависимости постоянной диффузии от размера σ , типичный размер по существу масштабируется с безразмерной комбинацией параметров c 0 D 0 / k в соответствии с (3) Для постоянной поверхностной концентрации частиц каркаса c 0 и заданного σ типичный размер кластера увеличивается с общей постоянной диффузии D 0 и уменьшается с более высокой эффективной скоростью оборота k .(Обратите внимание, что при постоянном потоке цитоплазматических частиц Дж на мембрану изменение k также изменяет общую поверхностную концентрацию через c 0 = Дж / k .) В противоположном случае при изменении c 0 при сохранении продукта c 0 D 0 / k постоянным, типичный размер кластера остается примерно постоянным; соответственно, масштабирование 〈〈 n 〉〉 с c 0 D 0 / k не зависит от конкретного значения c 0 , для которого было выполнено моделирование. В принципе, масштабный показатель α зависит от точной формы распределения кластеров по размерам, но простой масштабный аргумент рационализирует наблюдаемое соотношение (уравнение 3). Предполагая, что большинство частиц каркаса агрегировано в кластеры размером N , концентрация этих кластеров определяется как c N ≃ c 0 / N . Таким образом, среднее расстояние между кластерами масштабируется как.Константа диффузии кластеров задается как D N = D 0 N — σ , временная шкала их диффузионного столкновения масштабируется как T ∝ L 2 / D N ≃ N 1+ σ / ( c 0 D 0 ). Чтобы N был стабильным размером кластера, эта шкала времени должна соответствовать типичному времени оборота 1/ k , иначе кластеры либо растают, либо вырастут в размерах.Тогда сразу получается N ∝ ( c 0 D 0 / k ) 1 / (1+ σ ) . Распределение кластеров гефирина по размерамНаше моделирование предсказывает, что размеры каркасных доменов зависят от непрерывной агрегации каркасных белков в кластеры на мембране, которые, в свою очередь, обеспечивают образование более крупных доменов. Поскольку ожидаемое распределение размеров кластеров определяется биофизическими параметрами диффузии и оборота, эти параметры в принципе могут быть выведены из наблюдаемых распределений размеров кластеров каркаса.Таким образом, мы экспериментально определили распределение размеров гефириновых каркасов в нейрональной мембране культивируемых нейронов спинного мозга, как для подтверждения предыдущих выводов о существовании внесинаптических кластеров, так и для измерения соответствующих параметров D 0 / k , c 0 и σ . С этой целью была использована микроскопия сверхвысокого разрешения на фиксированных нейронах для подсчета количества отдельных белков гефирина в кластерах (см. Материалы и методы, опубликованные ранее [6]).Вкратце, флуоресцентно меченные белки гефирина стохастически активируются при низкой интенсивности света, так что вероятность одновременной активации близлежащих белков исчезающе мала. Таким образом, пространственно разделенные световые всплески активированных белков могут быть локализованы с точностью до субволновой длины. Поскольку каждый меченый белок активируется один раз перед тем, как попасть в «темное» состояние, вся популяция белка может быть отображена в ходе эксперимента, а кластеры реконструированы по зарегистрированным положениям частиц, см. Рис. 3A – 3C. Рис. 3. Кластеры гефирина и сравнение с модельными распределениями. A: Обычная флуоресцентная микроскопия нейронов спинного мозга, экспрессирующих белок mEos2-гефирин. Масштаб 5 μ м. B: визуализированное PALM-изображение со сверхвысоким разрешением того же сегмента, показанного на A, получено более 20 тыс. Кадров с частотой кадров 20 мс. C: Пуантилистическое представление точки B, где каждая точка представляет собой одно обнаружение. D: Максимальное правдоподобие экспериментально определенных распределений для данных параметров k и σ , с оптимальным c 0 , варьирующимся индивидуально для каждой культуры (материалы и методы).Выделенная область параметров (оранжевый) соответствует 95% вероятности для N = 10000 повторных подгонок случайных выборок начальной загрузки из экспериментальных распределений. Серая заштрихованная область соответствует экспериментально вероятному диапазону k / D 0 = 1,4 · 10 −2 — 4,2 · 10 −1 μ м −2 . E: Экспериментально определенное распределение размеров кластеров гефирина и подобранные распределения для всех трех культур.Экспериментальные концентрации были безразмерны с использованием тримеров ρ = 5000/3 μ м −2 . https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005516.g003 Количество обнаружений напрямую связано с размером кластера гефирина [6]. Мы находим кластеры гефирина всех размеров, вплоть до кластеров из 71 тримеров (см. Рис. 3E, рис. S2). Самые большие домены, вероятно, будут постсинаптическими, 89% из которых обнаружены прикрепленными к синаптическим терминалам в предыдущей работе [33].Меньшие кластеры гефирина должны соответствовать внесинаптическим кластерам, что согласуется с так называемыми нанокластерами, ранее визуализированными вне синапсов с помощью микроскопии сверхвысокого разрешения [6]. Существование кластеров разного размера соответствовало нашим предсказаниям. Поэтому мы сравнили экспериментально измеренные распределения с распределениями, созданными нашей моделью для различных комбинаций параметров. Вычисляя вероятность данных для заданных теоретических распределений, мы определили параметры, которые лучше всего объясняют наши данные и которые мы называем максимально вероятным соответствием нашей модели.Комбинируя этот анализ для всех культур ( n = 3), позволяя общей концентрации каркаса, c 0 , варьироваться между культурами, мы получаем глобальную оценку показателя диффузии, σ = 0,5, и отношения постоянной диффузии по скорости оборота частиц, D 0 / k = 30 мкм м 2 , см. рис. 3D. Общая концентрация каркаса варьируется в зависимости от культуры от c 0 = 0.5-5 μ м −2 , см. Рис. 3E. Кластерная динамика и флуктуации размеров каркасных доменовНаше моделирование позволяет нам учитывать временные колебания размеров кластеров каркаса и их стабильность во времени. Траектория размера отдельного кластера показана на рис. 4А. Он колеблется около четко определенного среднего размера, чередуясь между стохастическим увеличением из-за слияния с другими кластерами и относительно плавным уменьшением в характерном временном масштабе τ fluc из-за непрерывной потери частиц в цитоплазму.Такое поведение типично для всех отслеживаемых кластеров. В частности, кластеры с небольшими начальными размерами растут за счет слияния с другими кластерами и колеблются около среднего размера после нескольких τ fluc (рис. 4A, голубые линии). Это приводит к тому, что распределение размеров, исследуемое кластером во времени, показанное на рис. 4B, отличается от мгновенного распределения всех кластеров на мембране в данный момент времени (рис. 3E) с подавлением малых размеров кластера. Автокорреляция размера кластера C 2 ( τ ) = 〈 n ( t + τ ) n ( t )〉 — 〈 n 〉 2 позволяет количественную оценку динамики флуктуаций около среднего размера кластера.Он показан на рис. 4C как для моделирования на основе частиц, так и для моделирования траекторий на основе подхода с основным уравнением (см. S1 Text: Rate Equations). Упрощенное описание последнего подхода обеспечивает явное выражение для C 2 ( τ ) и предсказывает, что τ fluc задается скоростью оборота белка каркаса, τ fluc ≃ 1 / k (см. S1 Text: Rate Equations) в хорошем количественном согласии с результатами моделирования. Рис. 4. Прогнозируемое изменение размера отдельных кластеров. A: эволюция среднего размера кластера (среднее ± стандартное отклонение) для кластеров начального размера из 2 (светло-голубых) и 100 (светло-красных) частиц соответственно, усредненных по независимым смоделированным траекториям размера кластера ( n 2 = 50 ⋅ 10 6 , n 100 = 4000), взятых из моделирования. Также показана типичная траектория размера кластера (темная сплошная линия). Параметры моделирования идентичны рис. 2А.B: Распределение размеров кластера на долгое время. Большие кластеры сохраняются в течение длительного времени и исследуют распределение по размерам, показанное здесь, благодаря добавлению частиц путем слияния с другими кластерами и удалению частиц путем десорбции. Распределение, полученное по смоделированным траекториям ( n = 1000) с использованием подхода основного уравнения (MEQ) (серая сплошная линия, подробности см. В тексте), немного отличается, поскольку пространственные корреляции игнорируются. C: Автокорреляция, C 2 ( τ ) = 〈 n ( t + τ ) n ( t )〉 — 〈 n 〉 2 , из размер кластера n ( t ), полученный из моделирования полной частицы (черная сплошная линия) и из метода MEQ (сплошная серая линия).Также показан аналитический прогноз экспоненциального затухания с характерной скоростью k (пунктирная серая линия). D: Функция Y ( τ ) = 〈 n ( t + τ ) n ( t ) 2 〉 — 〈 n ( t + τ ) 2 n ( t )〉 (сплошная черная линия). Тот факт, что Y ( τ ) отличен от нуля, означает, что динамика не инвариантна относительно обращения времени и, следовательно, находится вне термодинамического равновесия.Также показано приближение Y ( τ ) ∝ exp (- kτ ) [1 — exp (- kτ )] (серая пунктирная линия), а также функция Y ( τ ) генерируется методом MEQ (сплошная серая линия) (подробности см. в тексте и тексте S1: уравнения скорости). https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005516.g004 Изменение размера кластера во времени, показанное на рис. 4A, явно не инвариантно при обращении времени. Интересно отметить, что это прямой признак того, что рассматриваемый процесс находится вне термодинамического равновесия, поскольку флуктуации термодинамического равновесия не должны позволять определять стрелу времени.Одной количественной мерой неравновесности основной динамики служит третий момент Y ( τ ) = 〈 n ( t + τ ) n ( t ). ) 2 〉 — 〈 n ( t + τ ) 2 n ( t )〉 [34, 35], которое по построению исчезает для систем, инвариантных относительно обращения времени. Нетривиальная функция Y ( τ ), полученная из временных траекторий размера кластера, показана на рис. 4D вместе с приближениями, основанными на подходе основного уравнения (см. S1 Text: Rate Equations). ОбсуждениеМы предлагаем модель формирования и обслуживания каркасных доменов. Он основан на
Уравновешивание этого процесса роста кластеров путем непрерывного удаления каркасных белков приводит к стабилизации максимального размера домена, а также к стационарному распределению кластеров каркаса разного размера.В предыдущей работе [6] было показано, что популяция небольших внесинаптических кластеров сосуществует с большими синаптическими кластерами, но размеры первых точно не были определены количественно. Мы здесь предоставили новые данные микроскопии сверхвысокого разрешения, которые показывают, что постсинаптические кластеры принимают непрерывный диапазон размеров от тримеров гефирина до размеров, характерных для синаптических доменов. Это согласуется с характерной характеристикой динамики агрегации-удаления, которая лежит в основе их образования.Сравнение экспериментальных данных с модельными распределениями по размерам позволило уточнить биофизические параметры этой динамики. Более того, мы обнаружили, что существование диффундирующих внесинаптических кластеров имеет важные последствия для флуктуаций размера синаптических доменов, поскольку первые могут сливаться со вторыми. Наше моделирование было сосредоточено на динамике этих внесинаптических кластеров. Когда один из них отслеживается с течением времени, он достигает на шкале времени в час большого размера области распределения размеров домена и колеблется вокруг него, как показано на рис. 4A.В простейшем представлении синаптические домены являются просто продуктом этого процесса формирования, и их распределение по размерам показано на рис. 4В. Однако это, скорее всего, чрезмерное упрощение, поскольку свойства синаптических каркасных доменов определенно отличаются от внесинаптических. Например, мы ожидаем, что они будут распространяться даже меньше, чем большие внесинаптические каркасные домены. Это уменьшит их вероятность столкновения с другими доменами и, следовательно, их размер (моделирование с одним фиксированным доменом показывает уменьшение среднего размера на 33% по сравнению с рис. 4B). В последние годы было обнаружено, что термодинамические фазовые переходы и разделение фаз лежат в основе образования различных клеточных безмембранных структур [36], в последнее время PSDs возбуждающих синапсов [37]. Одна особенность термодинамического разделения фаз заключается в том, что рост конденсированной фазы ограничивается только истощением конденсирующего компонента. Таким образом, размер образующейся структуры определяется размером ее «контейнера», а также общим количеством молекулярных компонентов, заключенных в нем [38].В клетках контейнером может быть вся клетка или одно из ее подразделений, например, позвоночник для возбуждающего PSD. Неравновесное разделение фаз может позволить клеткам избежать этого ограничения и сформировать локализованные структуры определенного размера, такие как PSD, независимо от размера компартмента, в котором они формируются, а именно всей мембраны нейрона для большинства тормозных синапсов. Агрегация с удалением или оборотом была предложена в различных клеточных контекстах [21, 23] помимо рассматриваемого здесь.Возникает соблазн предположить, что это конкретный, легко реализуемый механизм разделения фаз, выходящий за рамки термодинамического равновесия, обычно используемый клетками для формирования локализованных структур. Наши результаты расширяют предыдущие работы, рассматривая неравновесную динамику рецепторов и каркасов на плазматической мембране. Хотя Haselwandter et al. [18, 19] рассмотрели общие непрерывные уравнения взаимодействия рецепторов и белков каркаса, они проанализировали другой динамический режим. Их математический анализ показал, что домены характерного размера могут быть получены с помощью неустойчивости типа Тьюринга.В этом случае совместное связывание белков каркаса в синаптических доменах ограничивается рецепторами, диффундирующими от домена, и стерическим отталкиванием между рецепторами. Однако неясно, подтверждаются ли все эти предположения в нейронах, поскольку, например, плотность рецепторов оказывается намного ниже насыщения на синаптических доменах [39, 40]. Более того, в этом режиме Тьюринга нельзя ожидать непрерывного диапазона размеров доменов. Бурлаков и др. [20] предложили модель, основанную на агрегации и удалении рецепторов, сходную по духу с моделью, описанной на рис. 1, но они не рассматривали каркасные белки или распределение кластеров по размерам. В настоящем исследовании мы изучили простую модель формирования PSD с минимальным количеством параметров, большинство из которых определяется имеющимися данными. Тем не менее, некоторые из наших предположений, возможно, потребуют уточнения, когда появятся дополнительные данные. В нашей модели рецепторы действуют в основном как переносчики, которые обеспечивают латеральную диффузию каркасных частиц и доменов вдоль клеточной мембраны. Наша единая скорость k для удаления каркаса с мембраны учитывает как диссоциацию каркаса от рецепторов, так и эндоцитоз комплексов рецептор-каркас.В настоящее время этого кажется достаточно, но рецепторы, возможно, необходимо учитывать независимо от каркасов, если кто-то хочет более точно описать эти два процесса. Описание с множеством молекулярных видов также необходимо для описания концентрации рецепторов на доменах каркаса, его зависимости от сродства каркаса к рецептору, а также влияния рецепторов на стабильность домена каркаса. Также может потребоваться включение зависимости удаления каркаса от размера домена каркаса. В основном мы рассмотрели предел, при котором домены каркаса очень эффективно перестраиваются и принимают сферическую компактную форму.Мы показали, что это не имеет значительных последствий для динамики кластеров и распределения размеров, рассматривая другой крайний предел пренебрежимо малой перестройки кластера после агрегации каркаса, см. Рис. 2B. Однако форма отдельных кластеров каркаса действительно зависит от перегруппировки частиц каркаса внутри домена или от его отсутствия (см., Например, вставку на фиг. 2В). Хорошо известно, что в отсутствие рециклинга кластеры, которые растут за счет диффузии, склонны к нестабильности формы и что формы чувствительны к изменениям в динамике.Типичным примером является классическая модель агрегации, ограниченной диффузией (DLA) [41], где кластеры растут за счет необратимой агрегации очень разбавленных одиночных мономеров без перегруппировки. Такие кластеры принимают изотропные разветвленные формы с фрактальной размерностью d f ≃ 1,7 для диффузии мономера в двух измерениях ( d = 2), как здесь рассматривается. Предпочтительные направления прикрепления или кристаллическая анизотропия делают кластеры анизотропными, как это обычно наблюдается со снежинками [42].Когда не только мономеры, но и кластеры диффундируют и агрегируют — случай, известный как агрегация кластер-кластер — образующиеся кластеры отличаются фрактальной размерностью d f ≃ 1,45 [30]. Рост в растворе мономера конечной концентрации c 0 делает кластеры DLA компактными выше характерной длины, которая зависит от c 0 [30]. Кроме того, удаление мономеров вводит «диффузионную длину», выше которой кластеры также перестают быть фрактальными.С параметрами на фиг. 3D, λ ≃ 5 мкм м намного больше, чем линейный размер синаптических доменов. Следовательно, будет интересной задачей для будущих исследований, как экспериментальных, так и теоретических, изучить удаление каркасного белка из каркасного домена и способы перестройки каркасного домена и связать их с наблюдаемыми формами, которые не кажутся ни круговыми, ни полностью фрактальными. Сила синапса — одно из его ключевых свойств, поскольку оно контролирует эффективность передачи информации между нейронами.Однако, когда синапсы отслеживаются в течение нескольких дней, они претерпевают большие колебания в размере и молекулярном содержании. Это справедливо для нейронов , культивируемых in vitro, , при отсутствии протоколов обучения и даже при отсутствии активности [43]. Было обнаружено, что феноменологическая модель, основанная на смешанном аддитивно-мультипликативном стохастическом процессе [44], хорошо объясняет зарегистрированные колебания размера возбуждающих [45], а также тормозных [46] синапсов. Интересно, что мы обнаружили здесь, что существование диффундирующих внесинаптических кластеров может обеспечить механистическое объяснение сходных флуктуаций размеров каркасных доменов в течение более коротких периодов.Прогнозируемое распределение флуктуирующих размеров доменов искажено (см. Рис. 4B) и качественно аналогично сообщенным (см., Например, рис. 4 в [46]). Помимо спонтанных флуктуаций, выяснение механизмов, с помощью которых специфически модифицируется синаптическая сила, остается ключевой проблемой. Роль латеральной диффузии рецепторов в плазматической мембране в опосредовании изменений количества рецепторов в синапсе стала рассматриваться в контексте синаптической пластичности [1, 8] и гомеостаза синаптической силы [47].Как латеральная подвижность GlyR в клеточной мембране, так и его сродство к связыванию с гефирином [48] можно регулировать. В рамках модели, которую мы предлагаем, это должно вызывать изменения не только в концентрации рецепторов на каркасных доменах, но также и в размере самих каркасных доменов, изменяя латеральный поток каркасных белков на домен. Время удаления каркасных белков является в нашей модели еще одним важным параметром, на который можно воздействовать, чтобы регулировать размер каркасного домена.В этом контексте можно отметить, что меньшие размеры гефириновых доменов наблюдались в однонедельных органотипических культурах по сравнению с четырехнедельными культурами [10], в то время как, соответственно, среднее время пребывания гефирина в каркасном домене было измерено как короче в однонедельных культурах, чем в четырехнедельных культурах [10]. Мы уверены, что модель с биофизическими корнями, такая как та, которую мы предлагаем здесь, предлагает новые взгляды на синаптическую динамику, гомеостаз и пластичность, которые будет полезно изучить в будущих работах. Материалы и методыМоделированиеКак описано в Результатах, мы реализовали две версии базовой модели, которые соответствуют двум пределам перегруппировки частиц внутри кластеров. В модели A частицы внутри данного кластера немедленно перестраиваются в диск с радиусом, задаваемым числом частиц n и типичной плотностью числа частиц в кластерах ρ ,. В модели B отдельные частицы не перестраиваются, а кластеры образуют фрактальные структуры.Обе модели по существу дают одинаковое распределение размеров кластеров, см. Рис. 2B. Если явно не указано иное, все представленные результаты моделирования были получены с моделью A по причинам уменьшения вычислительной сложности. При моделировании все соответствующие величины и параметры выражаются в единицах длины l 0 = a и времени t 0 = a 2 / D 0 соответственно, где a — диаметр, а D 0 — постоянная диффузии отдельной частицы.Первоначально N = c 0 L 2 частиц случайным образом распределены в пространстве в квадрате со стороной L , и мы используем периодические граничные условия повсюду. Диффузия и оборот частиц аппроксимируются дискретными временными шагами Δ t = 0,02, малыми по сравнению с характерным временем диффузии частиц t 0 . Во время каждого шага мы сначала обновляем положения частиц и кластеров, проиндексированные как i = 1,…, M , случайным приращением согласно соответствующей постоянной диффузии D i , т.е.е., приращения x и y, полученные из нормального распределения с дисперсией 2Δ tD i и исчезающим средним. Частицы или кластеры, которые впоследствии перекрываются, сливаются, образуя кластер размером n i + n j , где n i и n j являются размеры сливающихся кластеров / частиц и соответственно обновленный радиус. В конце концов, мы извлекаем количество десорбированных частиц на кластер в пределах одного временного шага из биномиального распределения с n i независимых отрисовок, каждый из которых имеет вероятность Δ t k , и соответственно уменьшаем размеры и радиусы кластера.Для простоты мы оставляем общее количество частиц в моделировании постоянным и вставляем столько новых, случайно распределенных частиц, сколько было удалено. Моделирование обычно проводилось с N 10 4 частиц, при этом размер коробки L соответственно варьировался для различных концентраций c 0 . В нашем моделировании мы выбрали плотность кластеров ρ = 0,77 a −2 , что соответствует фракции упаковки гексагонального расположения; однако сравнение с моделированием фрактальных кластеров показывает, что результаты не сильно зависят от этого выбора. РеактивыЕсли не указано иное, все реагенты были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури) или Life Technologies / Molecular Probes (Карлсбад, Калифорния). ЛентивирусЛентивирус, кодирующий mEos2-Gephyrin, был получен путем котрансфекции плазмиды лентивирусного остова (FUGW), кодирующей конструкцию mEos2-Gephyrin (5 мкМ г) вместе с оболочкой pMD2.G (5 мкл г) и упаковкой pCMVR8.74. (7,5 мкл г) плазмиды (Addgene, Кембридж, Массачусетс) в клетки HEK293T с использованием липофектамина 2000 (60 мкл мкл).Трансфекцию проводили в 10-см планшетах после того, как клетки достигли 80% слияния. Супернатант, содержащий лентивирус, собирали через 48 часов после трансфекции, фильтровали через фильтр с размером пор 0,45 мкм, мкм, разделяли на аликвоты и хранили при -80 ° C. Культура клеток и инфекцияВсе эксперименты проводили на культурах диссоциированных нейронов спинного мозга, полученных от крыс Sprague-Dawley (на E14). Эксперименты проводились в соответствии с Директивой Совета Европейских сообществ 2010 / 63EU от 22 сентября 2010 г. о защите животных, используемых в научных целях, и наши протоколы были одобрены комитетом Чарльза Дарвина в экспериментах на животных (Ce5 / 2012/018).Нейроны высевали с плотностью 6,3 × 10 4 клеток / см 2 на покровные стекла диаметром 18 мм, предварительно покрытые 70 μ г / мл поли-D, L-орнитина и 5% фетальной телячьей сывороткой. Культуры поддерживали в нейробазальной среде, содержащей B-27, 2 мМ глутамина, 5 ед / мл пенициллина и 5 мкл мкг / мл стрептомицина при 37 ° C и 5% CO 2 . Нейроны инфицировали через 7 дней in vitro (DIV) рекомбинантным лентивирусным вектором, экспрессирующим конструкцию mEos2-Gephyrin. PALM визуализацияФотоактивированную локализационную микроскопию (PALM) проводили на 14-17 DIV на нейронах, фиксированных 4% параформальдегидом и 1% сахарозой (10 мин).Все эксперименты по визуализации проводились на инвертированном микроскопе Nikon Eclipse Ti с иммерсионным объективом 100 × (N.A. 1.49), дополнительным объективом 1.5 × и камерой Andor iXon EMCCD. Фильмы со сверхвысоким разрешением были получены с частотой кадров 20 мс при непрерывном освещении с активационным (405 нм) и возбуждающим (561 нм) лазерами, всего 20000 кадров (6,7 минут). Плотность активации поддерживалась постоянной, вручную увеличивая интенсивность активационного лазера с течением времени. Обычную флуоресцентную визуализацию выполняли с помощью ртутной лампы и наборов фильтров для обнаружения предварительно преобразованного mEos2 (возбуждение 485/20, испускание 525/30).Положение z поддерживалось во время съемки системой идеальной фокусировки Nikon. Обнаружение одиночных молекул и реконструкция ЛАДОНАКоординаты x и y детекций одиночных молекул из каждого кадра изображения были определены с использованием адаптированной версии алгоритма отслеживания нескольких целей [49], как описано ранее [50]. Сигналы функции рассеяния точки (PSF), испускаемые одиночными флуорофорами, соответствовали двумерному гауссовскому распределению. Дрейф в плоскости x / y был скорректирован путем расчета относительного движения центра масс нескольких кластеров синаптического гефирина (более 4 на поле зрения) на протяжении сбора данных с использованием скользящего окна в 3000-6000 кадров.Активации были сгруппированы с использованием одноканальной кластеризации с минимальным расстоянием 50 нм. Одиночные временные всплески в областях с низкой плотностью измерялись для точности определения местоположения и двойного счета, что позволяло подсчет молекул внутри кластеров. Области интересов были выбраны вручную из флуоресцентных изображений, так что для анализа концентрации по размеру были выбраны только кластеры внутри дендритов. Анализ проводили на ( n = 3) культурах. Подгонка смоделированного распределения кластеров по размерам к экспериментальным даннымЧтобы сравнить экспериментально определенные распределения размеров кластеров с предсказанными распределениями для данного набора параметров S , мы определили вероятность данных согласно (4) где n i = A exp c i ( S ) — это прогнозируемое количество кластеров размером i в наблюдаемой площади поверхности A exp для заданных параметров S и # i — это фактически определенное количество.Вероятность вычисляется, включая размеры вплоть до наибольшего наблюдаемого размера кластера i max . Для каждой культуры ( n = 3) мы определили вероятность по сетке значений параметров, изменяющейся скорости оборота, степени зависимости степени диффузии от размера и общей концентрации. Предполагая, что последние могут различаться между культурами, мы определили совместную вероятность для всех трех культур j = 1, 2, 3 для параметров ( k , σ ), выбрав наиболее вероятный c 0 для каждый ( k , σ ) независимо для каждой культуры.Подборы максимального правдоподобия отдельных кластеров показаны на рис. S3. Чтобы сравнить результаты экспериментов и моделирования, мы измерили концентрации по плотности частиц каркаса в кластерах ( ρ = 5000/3 μ м −2 ) для экспериментов и ( ρ = 0,77 a −2 ) для моделирования соответственно. Мы предположили, что гефирин существует преимущественно в форме тримеров, и поэтому рассматривали тримеры гефирина как одночастичный элемент при подсчете размера кластера.Кроме того, мы ограничили сравнение прогнозируемого и фактического распределений размером кластера i ≥ 2, так как количество кластеров меньшего размера больше зависит от примесей и шума измерений. Прогнозируемые концентрации частиц были определены из стационарных решений скоростных уравнений, см. S1 Text: Rate Equations. Области достоверности, соответствующие 95% -ной вероятности оптимальных параметров соответствия, были получены методом бутстрэппинга с использованием повторной повторной выборки ( N = 10000) наблюдаемых кластеров для каждой из трех культур и применения вышеуказанной процедуры согласования к размеру повторно выбранных кластеров. раздачи. БлагодарностиМы благодарим Бориса Барбура, Кристиана Шпехта, Кена Секимото и Раву А. да Силвейру за интересные обсуждения. VH также хотел бы поблагодарить Rava A. da Silveira за стимулирование его интереса к этому вопросу и Yi Cui за некоторые предварительные расчеты. Вклад авторов
Список литературы
Лучшие типы ключей для строительных лесов и размеры трещоток для строительных лесовИз многих инструментов для строительных лесов, используемых в коммерческих целях наряду с домашними проектами, ключ для строительных лесов и трещотка для строительных лесов являются одними из наиболее распространенных типов.Гаечный ключ и трещотка — удобные инструменты, которые можно найти в автомобильных магазинах, на строительных площадках и для домашнего использования. Что такое ключ для строительных лесов? Ключ для строительных лесов или гаечный ключ — это ручной инструмент, используемый для затягивания и ослабления крепежных деталей, используемых при строительстве строительных лесов или подмостков. Именно так называется гаечный ключ, размер которого в США в большинстве случаев составляет 7/8 тысяч. Это связано с тем, что его основное предназначение — собрать строительные леса, в которых используются орехи толщиной 7/8. Гаечный ключ может быть открытым или закрытым и быстро применяться для гаек разных размеров в зависимости от размера ключа для строительных лесов. Что такое трещотка для строительных лесов?Это разновидность ключа для лесов с храповым механизмом для более быстрого затягивания или ослабления гаек и болтов. Это в основном то же самое, что ключ для строительных лесов, но трещотка позволяет вам затягивать или ослаблять без необходимости снимать и заменять сам гаечный ключ благодаря храповику. Как и ключ для строительных лесов, основное применение — строительство строительных лесов. Он может работать с крепежными элементами, зажимами и стойками, которые являются общими для строительных лесов. Хотя чаще всего используется для затяжки и ослабления гаек и болтов. Типы ключей для строительных лесовСегодня используется несколько типов и вариаций ключа для лесов. Множество различных приложений помогли создать различные варианты гаечного ключа.Даже сегодня находят новые применения в различных отраслях промышленности. Ключ для строительных лесов шестигранный и двуглавыйКонструкция с двумя шестигранниками делает этот ключ еще более подходящим для сборки строительных лесов. Основное различие между стандартным шестигранником и двойным шестигранником можно увидеть в конструкции головки, которая соприкасается с застежкой. В то время как шестиугольник шестигранный, двуугольник имеет гораздо больше точек соединения и может казаться почти круглым. Ключ для строительных лесов с поворотной головкойЭто стандартный ключ для строительных лесов с головкой, поворачивающейся на 180 градусов.Это позволяет человеку, находящемуся в одном месте, затягивать или ослаблять застежки в разных положениях без необходимости двигаться. Несмотря на то, что он разработан для строительных лесов, поворотная головка делает этот ключ идеальным для автомобильных работ, когда затягивание или ослабление гаек и болтов под разными углами является обычным делом. Трещотка для строительных лесовЭто типичная конструкция трещотки, используемая с ключом для лесов. У некоторых есть сменные головки, которые позволяют использовать один инструмент для крепления нескольких размеров.Конструкция с храповым механизмом часто используется в автомобилестроении, где с ее помощью можно быстро затягивать и ослаблять гайки и болты, используемые для скрепления деталей двигателя. Молоток с трещоткой для строительных лесовЕще одна популярная разновидность — молоток для гаечных ключей для строительных лесов. Это типичный ключ для строительных лесов с насадкой-молотком на задней стороне ключа. Это позволяет человеку использовать молоток, чтобы ударить по поверхности, чтобы ослабить нарост или быстро накрыть застежки, а затем перевернуть его на сторону гаечного ключа, чтобы ослабить их. Его также можно использовать для забивания гвоздей, хотя это не является его основным назначением.Молоток с храповым механизмом для строительных лесов — это инструмент «два в одном», позволяющий переносить меньшее количество инструментов на рабочую площадку. Поджер с храповым механизмомЕще одна популярная разновидность ключа для лесов или храповика. Поджер отличается тем, что заостренный конец находится на противоположной стороне храповика. Заостренный конец (шпилька) используется для выравнивания отверстий для болтов, чтобы можно было вставить болты. Затем ключ переворачивают, чтобы добавить и затянуть гайки. Стручок довольно популярен в строительных лесах, когда части разделены и должны быть правильно выровнены для вставки болтов.Заостренный конец также можно использовать для удаления ржавчины или других частиц, которые могут мешать затяжке или ослаблению крепежа. Но по большей части заостренный конец служит только одной цели с точки зрения выравнивания. Ключ для строительных лесов, размерКак и стандартные ключи, ключи для лесов или трещотки бывают разных размеров как в стандартных, так и в метрических измерениях. Важно отметить, какой тип болтов или гаек необходимо затянуть, чтобы вы могли использовать гаечный ключ подходящего размера. Какой размер гнезда у ключа для лесов?В США чаще всего используется ключ для строительных лесов размером 7/8 дюйма, а размер трещотки — 19/21 мм. Размер гаечного ключа или трещотки зависит от страны и производителя фитингов. Наиболее распространены следующие стандартные размеры.
Если вы предпочитаете сохранить эту информацию на будущее, вот диаграмма, на которой показаны различные размеры. Также можно найти следующие размеры, хотя они встречаются реже.
FAQЕсть несколько общих вопросов, связанных с ключом для лесов. Самым распространенным является происхождение названия.Но есть еще пара вопросов, которые у многих возникают по поводу этого типа гаечного ключа. Откуда произошло слово эшафот?Слово «эшафот» является англо-нормандско-французским и произошло от старофранцузского слова (e) schaffaut. Почему это называется строительными лесами?Как указано, само название происходит от его использования при сборке строительных лесов. Строительные леса распространены на строительных площадках, отсюда и название. Можно ли использовать электроинструмент вместо гаечного ключа?Да.Вы можете использовать ударный ключ для строительных лесов, который сейчас становится очень популярным. Почему у трещоток для лесов есть головка молотка?Молоток предназначен не для забивания гвоздей, а для ослабления крепления на строительных лесах. Молоток обычно обеспечивает достаточный удар, чтобы ослабить гайки и болты, не повреждая сами леса. Это связано с тем, что молоток с храповым механизмом для строительных лесов имеет меньший вес по сравнению со стандартным молотком, который значительно тяжелее. Это означает, что вы можете использовать сторону молотка, чтобы ослабить застрявший или трудно перемещаемый крепеж, не повредив его. Для чего нужно отверстие в рукоятке ключа для строительных лесов?Отверстие в рукоятке ключей для лесов позволяет повесить инструмент на доску для колышков для хранения. Либо через отверстие можно пропустить ремень, чтобы временно закрепить его на стройплощадке. |