Как нарисовать объемный крест по клеточкам: Рисунки по клеточкам кресты (26 фото) » Рисунки для срисовки и не только

Узнаем как правильно нарисовать объемный крест: пошаговая инструкция

Есть разные уровни сложности рисунков. Можно изобразить карандашный крест на альбомном листе с особой техникой штриховки и тушевки. Если начинающие не умеют этого делать, то в этом случае подойдет тетрадный лист, на котором легко по точкам и клеткам создать рисунок объемного креста. На работу потратится не более 7 минут, но результат непременно порадует.

Инструменты и материалы

Для подобных художеств понадобится минимум принадлежностей. Этот инвентарь наверняка есть у каждого школьника. Перечень необходимых вещей:

• тетрадный лист бумаги в клетку;
• простые карандаши или шариковые ручки с пастой черного и синего цвета;
• линейка.

Если использовать ручку, то неправильно нарисованную линию уже не стереть. Поэтому объемный крест по клеточкам прорабатывают карандашом, а потом ручкой.

Линейку применяют для нанесения ровных линий, поскольку от руки они получатся кривыми, что в свою очередь портит картинку.

Вместо тетрадной бумаги пользуются альбомным листом формата А4. На нем делают разметку в клетку и создают нужное изображение. Однако времени потратится намного больше. К тому же сетку надо стереть так, чтобы не оставалось углублений или недотертых линий.

Расстановка точек

С первого раза будет непонятно, куда нужно проводить линии, поэтому лучше расставить вспомогательные точки, которые в дальнейшем соединятся черточками. Как нарисовать объемный крест по инструкции:

1. Длина крестика 24 клетки, а ширина 18 шт., можно сделать шире. Но это без тех элементов, которые будут добавляться сбоку и сверху для создания объема.
2. От верхушки листа отступают 3-4 клетки. Ниже ставят 2 точки параллельные друг другу.
3. По вертикали отступают 24 квадратика и ставят аналогичные точки.
4. Отступив от верха на 8 клеток, обозначают горизонтальную перекладину. От середины в каждую сторону отходят на 9 квадратиков.
5. Теперь на краях объекта делают крестообразные блоки. Ширина и высота фрагмента 6*6 клеток. Надо от верхнего конца отступить на 2 квадрата вниз, затем в стороны на 2 шт. и поставить точки. Т. е. фигура будет состоять из маленьких крестиков.

Точки нужно расставлять внимательно, чтобы не произошло кривизны в процессе соединения черточек.

Проработка передней части объекта

Сделав этот этап работы, пририсовывать последующие детали станет проще. Придется подготовить линейку и ручку. Как нарисовать объемный крест по клеточкам, пользуясь правильными уроками:

1. По установленным точкам проводят линии, которые образовывают фигуру. Надо не перепутать направление черточек по вспомогательным указателям, тогда объект получится ровный.
2. Работают линейкой. Инструмент прикладывают по вертикали к точкам, намечают линию на 2 клетки, планку переворачивают горизонтально и прочерчивают перекладину. Затем инвентарь снова прикладывают так, чтобы прорисовать крайнюю сторону креста. Таким образом, делают контуры. Всего по высоте фигуры насчитывается 4 крестообразных блока, которые надо прочертить, но без пересечения линий внутри.
3. Горизонталь состоит из 3 блоков. Размечают аналогичные контуры предмета. Также нужно помнить, что от правого края оставляют пустое пространство размером в несколько клеток, чтобы вместить добавляемые элементы.

Этот этап работы займет не более 1 минуты.

Создание объема

Этот шаг по рисованию объекта считается самым сложным. Надо правильно расставить точки и проработать блоки под углом. Как рисовать объемный крест 3D:

1. На 3 верхние стороны фигуры приходится по 2 блока. От верхушки предмета по вертикали отступают 4 клетки. Линейку переворачивают, по горизонтали в правую сторону отходят на 3 квадрата.
2. Ставят точку, параллельно намечают еще одну, отступив немного в сторону. Потом по диагонали квадратика, и вправо по горизонтали проводят черточку. Снова наискось через клетку ведут линию, обрисовывая контур полностью.
3. К этой детали сбоку пририсовывают блок, который должен состоять из 4 вертикальных и 4 диагональных черточек. Нарисованные элементы внутри соединяют линиями, чтобы образовался объем.
4. Внизу основного креста с правой стороны добавляют 1 блок, делая его по аналогичной схеме. Затем чуть выше прорабатывают другой крестообразный фрагмент, который соединится в перекладине объекта.
5. Все детали изнутри смыкаются линями, но следует соблюдать симметрию, чтобы толщина была одинаковой – 2 клетки.

После прохождения этого сложного этапа, останется правильно разукрасить картинку.

Раскраска внешних сторон

Лицевые стороны фигуры лучше заштриховать шариковой ручкой с синей пастой. Если не нарушать эту технику, то картинка получится красивее. Объемный крест пошагово:

1. От верха до низа лицевой части объекта наносится короткая штриховка. Передняя часть закрашивается черточками по вертикали к направлению основного контура.
2. Затем оставшиеся пустоты между штрихами перекрывают горизонтальными черточками, располагая их, как можно плотнее.
3. Заливку накладывают послойно аналогичным образом, чтобы участки белого листа полностью скрылись.
4. Боковые фрагменты раскрашивают немного другим способом. Линии крестообразных блоков расположены по диагонали, поэтому их штриховать надо так же. Тогда цвет ляжет правильно, а рисунок станет реалистичнее.

Если есть желание сделать блики, то используют резиновый ластик. Терка бывает разделена на синий и красный цвет, темно-белый и серо-синий. Именно затемненной стороной надо слегка стереть 1 край объекта, создавая свет на фигуре.

Наложение теней внутри фигуры

После прорабатывания световых участков предмета, приступают к штриховке теней. Это те места, которые располагаются между лицевыми сторонами блоков. Затемнение объемного креста проводят в несколько этапов:

1. Работу начинают сверху. Ручкой с черной пастой накладывают штриховку по направлению линий контуров. Если они нарисованы вертикально, то и черточки располагают так же. Слишком сильно давить на ручку или карандаш не нужно, иначе заливка получится неравномерной.
2. Просвечивающие белые участки полностью закрашиваются. В этом поможет многослойное наложение коротких линий.
3. Накладывать тень одним тоном нельзя. На разных местах должна быть полутень. Выбирают угол падения света. Т. е. те детали, которые ближе к источнику, будут светлее. В этом также поможет резиновый ластик.

Как и где будет располагаться светотень, решит только творец этого рисунка.

Дополнительные детали для усиления эффекта

Чтобы картинка получилась еще красивее, то можно пририсовать орнаменты и создать тень от объекта. Украсить объемный крест можно так:

1. По периметру фигуры рисуют орнамент из растений. Их также штрихуют и наносят светотень.
2. Падающая тень от креста усилит реализм. Она должна повторять форму фигуры и накладываться под углом в правую или левую сторону.

Штриховку можно слегка растушевать куском бумаги. Достаточно легкими движениями протереть окрашенные места, и линии немного сгладятся.

по клеточкам схемы, Матренин посад, нанесение для детей

Если вы новичок в вышивании крестиком, то не стоит выбирать схемы, которые содержат сложные элементы

В любом деле от того, каким будет начало, зависит успех всего мероприятия. И рукоделие не является исключением. Если с самого начала вы уже запутались в терминах и приемах, и вышивание для вас больше проблема, нежели удовольствие, вряд ли вам удастся сделать что-то большое. Огромное значение имеет и для вышивки, и для шитья, и для вязания – поступательное обучение. Это значит, что начинать нужно с простейшей вышивки. Начинающим удобнее всего вышивать по канве с нанесенным рисунком.

Содержание материала:

• 1 Варианты канвы для новичков    
• 2 Готовые рисунки для вышивки крестиком для начинающих
• 3 Что такое рисунки крестиком по клеточкам в тетради
• 4 Какие используются рисунки для вышивания крестиком
• 5 Модные схемы рисунков для вышивания крестиком
• 6 Как убрать пятно с готовой вышивки

Варианты канвы для новичков    

Прежде чем пробовать себя в вышивании, узнайте о том, какие материалы для этого могут использоваться. Сегодня в этом плане у современных рукодельниц большие возможности. Главное, с чего вы начинаете, это выбор канвы.

Для новичков отлично подойдет канва с готовым рисунком, поскольку процесс вышивания будет легким и быстрым

Какая бывает канва:

• Канва, имеющая готовый рисунок. Как раз для новичков правильно будет использовать такую канву. Подойдет она и ребенку. Однозначно создавать вышитые картины по готовому контуру проще.
• Чистая канва. А это ткань в виде переплетения нити с небольшими отверстиями между нитями. Отличает этот вид ткани коэффициент, который показывает размер будущих крестиков. От этого зависит, во сколько нитей вы станете вышивать.
• Равномерная канва. Точно не вариант для новичков и для детей – ее используют мастера, крестики на этой ткани почти незаметны, и сама она является сплошным полотном.

Нитки, иглы, пяльцы – вот оставшиеся инструменты. Новичкам не стоит сразу углублять в программы для создания схем вышивок, начните учиться с готовых наборов. Вышивайте по готовому рисунку, а далее усложняйте свою работу.

Готовые рисунки для вышивки крестиком для начинающих

Первое, с чего вы начинаете, это обработка краев канвы. По краю изделия на швейной машинке рекомендуется проложить строчку зигзаг. Нить не должна стягивать материал канвы. Если машинки нет, просто возьмите ПВА-клей, и тонкой кисточкой по контуру материала нанесите слой. Сохнуть это будет два часа.

Схемы содержат подробную поэтапную инструкцию и информацию о нитях, которые стоит приобрести заранее

Если у вас готовый набор, вам не нужно подбирать нити, в наборе есть все – и образцы, и нитки, и канва с нанесенным рисунком. Тем удобнее использовать наборы. А далее все проще простого, подбирая нитки по рисунку, начинайте вышивать этот рисунок.

Готовую вышивку нужно будет постирать в мыльной теплой воде. Если вода чуть окрасилась, это с канвы сходит напечатанный рисунок, пугаться не надо. Изделие нужно прогладить утюгом, предварительно положив ткань на фланелевую подстилочку лицом вниз. Так крестики останутся объемными.

Что такое рисунки крестиком по клеточкам в тетради

В принципе, сегодня рисование по клеточкам служит не только основой для составления схемы вышивки. Это отдельный процесс, довольно увлекательный. Делается все на простом тетрадном листе в клетку. Вы разбиваете клеточки так, чтобы получался рисунок. Никаких округлостей, никаких срезанных клеток, рисование строго геометрично.

Создать схему можно самостоятельно, имея при этом тетрадь в клеточку и карандаш

Это входит в детские увлечения, и если ребенку сложно рисовать, его можно учить рисовать по клеточкам, используя разные цвета. А потом свой же рисунок служит схемой для вышивания крестом. То есть получается, что схему вы придумываете сами. Маленькие дети любят такие занятия. Только в этом случае не нужно уходить в слишком мелкие детали.

Какие используются рисунки для вышивания крестиком

Когда выбираете схемы, смотрите рисунки, что вышивать вам под силу. Если вы еще не работали с многоцветием, можете попробовать такую штуку, как монохромная вышивка. Работы получаются не менее эффектные.

Есть много категорий рисунков – от простых, даже примитивных, до сложнейших, на воссоздание которых на ткани уйдет не один месяц. К слову, деток можно научить сначала вышить что-нибудь простое на бумаге, которую вы предварительно подготовили (набили иголкой отверстий). И только потом уже учить работать на канве.

Модные схемы рисунков для вышивания крестиком

Что же так модно вышивать сегодня? Некоторые темы, разумеется, остаются востребованными всегда. Например – деревня, котики, цветы. Такие вышитые картины будут красиво смотреться и на стене, и на подушке и пр.

Схемы с мультипликационными персонажами всегда в моде, особенно они нравятся детям

Много интересных тем предлагает коллекция «Матренин посад» – как раз там вы найдете вышивку по канве с готовым рисунком. Вы можете вышить как сказочную тематику, фантазийные мотивы, так и сложные орнаменты, знаки зодиака, невероятные пейзажи.

Не обязательно сразу делать вышивку размеров в 50 см и больше, попробуйте свои силы в миниатюре. Это могут быть и красивые игольницы, и вставки в кулон, и вырезочки для будущей открытки. Миниатюрные работы имеют особую прелесть.

Как убрать пятно с готовой вышивки

Довольно частый вопрос – по случайности вышивку вымазали. Многие рукодельницы, простите за каламбур, ставят крест на этой работе, и даже не пытаются ее спасти. А зря, выход есть.

Как вывести пятна с вышивки:

• Чернила от авторучек – мыльное средство «Антипятин»;
• Ржавчина – поможет уксусная кислота;
• Косметика – спирт;
• Чай – легкий раствор лимонной кислоты;
• Небольшая подпалинка от утюга – место следует протереть перекисью водорода;
• Кровь, кофе – поможет перекись водорода;
• Плесень – в этом случае сухую ткань нужно смочить раствором обычной пищевой соды.

После применения перекиси или другого средства вышивку необходимо промыть под проточной водой

Но все эти указанные средства нужно наносить только на вымазанный участок. Иначе загрязнение можно перенести на большую площадь канвы. Замачивать вышивку крестом нельзя, только стирать сразу. Если нитки не очень качественные, при стирке они могут закрасить канву, если так произошло – полощите ткань до прозрачности воды.

Если полистать старые журналы бабушкиных времен, там можно найти довольно радикальные советы. Например, для удаления пятен с вышивки советуют использовать ацетон, бензин, нашатырный спирт, глицерин. Этого делать не рекомендуется, и вообще прибегайте к контакту с такими веществами как можно реже. Если пятна ну очень стойкие, разрешается использовать современный кислородный отбеливатель.

Как вышивать крестиком рисунок (видео)

Вышивание крестом – процесс интересный, увлекательный и подвластный всем. Сомневаетесь в своих силах, начинайте вышивать на канве с готовым рисунком, в таком случае процесс пойдет гораздо проще.

Хорошей работы!

Примеры рисунков крестиком (фото)

Как нарисовать человеческое сердце: по шагам

как нарисовать пиксельное сердце

1:55

Как нарисовать пиксельное сердце для шаблона

1:55

321340

5:38

гайд, как нарисовать красивое пиксельное сердце

5:38

548761

5:14

How to Draw a Pixel Art Heart — Adobe Illustrator Tutorial

5:14

962597

6:11

ЛУЧШИЙ ПОДАРОК МАМЕ — РИСУНКИ ПО КЛЕТОЧКАМ

6:11

735286

1:52

Как нарисовать пиксельное сердечко.

1:52

87514

0:01

Как нарисовать пиксельное сердце

0:01

270182

12:01

ОСНОВЫ ПИКСЕЛЬ АРТА , КАК ДЕЛАТЬ ПИКСЕЛЬ АРТ ? PIXEL ART

12:01

29422

1:32

Как нарисовать пиксельное сердечко

1:32

735479

2:15

Как нарисовать пиксельное сердце

2:15

84869

3:41

How to draw a Pixel Heart ❤️ Pixel Art ❤️ Art Spraoi

3:41

709858

1:30 Как нарисовать пиксельное сердечко

1:30

212624

12:01 ОСНОВЫ ПИКСЕЛЬ АРТА , КАК ДЕЛАТЬ ПИКСЕЛЬ АРТ ? PIXEL ART

12:01

839411

6:39 Как Рисовать Панду с Сердечком по Клеточкам #pixelvideo

6:39

370040

2:43 Как Рисовать Зайчик по Клеточкам ♥ Мини Рисунки по Клеточкам

2:43

9026

1:32 Как нарисовать пиксельное сердечко

1:32

75180

Как нарисовать сердце: несколько вариантов :

Сердце много значит для человека. Настоящее сердце – основа нашего организма, а валентинки или простые нарисованные сердечки помогают выражать свои чувства. Это проявление теплоты, любви и нежных чувств к человеку. Ниже дадим несколько простых советов, как нарисовать сердце. Есть несколько вариантов рисования, вы можете пользоваться ими или придумать свой собственный.

Упрощенный вариант

Перед тем как нарисовать сердце карандашом (точнее начать), приготовьте все инструменты (бумагу, ластик, карандаши). Расположите лист бумаги перед собой.

Сначала нужно продумать детали, если вы хотите чем-то дополнить сердце. Смотрите, чтобы все части рисунка поместились на листе. Лучше схематично (квадратами, кругами) нарисовать все основные элементы.

Теперь берем карандаш и приступаем. Есть три варианта, как нарисовать сердце–валентинку

Первый способ

В центре листа поставьте точку, она будет основанием сердца. Ведите полукруглую линию, направляя ее сначала вверх вправо, а затем вниз. Точка окончания дуги должна находиться под точкой основания. У вас должно получиться нечто похожее на знак вопроса. Повторите действия на левой половине листа. Линии должны сойтись в одной точке.

Второй способ

Нарисуйте перевернутый равнобедренный треугольник (основание должно быть вверху). Из нижней вершины проведите биссектрису. Затем «впишите» в каждый из получившихся треугольников по половинке сердца. С помощью ластика уберите ненужные линии.

Третий способ

Нарисуйте два пересекающихся круга (можете использовать трафареты) и на их основе нарисуйте сердце. Если оно у вас получается несимметричным, то сложите лист бумаги пополам и у линии сгиба нарисуйте одну половину, затем вырежьте.

Теперь вы знаете, как нарисовать красивое сердце в его упрощенном варианте. Когда у вас готова основа, вы можете пускать в ход фантазию: пронзать сердце стрелами, шипами, рисовать вокруг розы или же крылья. Можно его раскрасить или обвести маркером, оставив в черно-белом варианте.

Не перегружайте рисунок множеством лишних деталей.

Как нарисовать сердце человека

Вам точно так же понадобятся инструменты, приготовьте себе пространство. Лучше использовать вертикально ориентированный лист. В этом деле нужно хорошо изучить анатомию человеческого сердца. Можно срисовать из учебника или медицинского справочника.

Краткое описание процесса:

Вам нужно нарисовать овал, который сужается книзу. Он должен быть слегка наклонен. Затем нарисуйте правое предсердие. Важная часть сердца — аорта, не забудьте про нее.

Это большая «трубка», которая будет располагаться в верхней части рисунка, из нее выходят еще три сосуда. Добавьте вены, не забудьте про левое предсердие. Также обведите рисунок и по желанию раскрасьте.

Не забывайте стирать лишние линии.

Заключение

Теперь вы знаете несколько способов, как нарисовать сердце. Если у вас не получается рисунок, не сдавайтесь. Когда у вас все начнет получаться, вы сможете порадовать любимого прекрасной валентинкой, сделанной своими руками.

Учимся рисовать сердце карандашом пошагово: обзор необычных идей, интересный мастер-класс для начинающих

Как нарисовать сердечко? Этот вопрос актуален всегда, но особенно в День святого Валентина! Ведь если получится красивый рисунок, то его с гордостью и нежностью можно подарить любимому человеку.

Конечно же, валентинку-сердечко можно купить и в магазине, но подарив сделанную своими руками, вы произведете впечатление человека творческого.

И еще один плюс: такая валентинка точно будет оригинальной и единственной в своем роде.

Но не только для создания открыток ко Дню святого Валентина нужно уметь рисовать сердце. Эти навыки пригодятся вам не один раз. При помощи нарисованных сердец можно красиво оформить письмо или фотоальбом.

А просто красивый рисунок сердца, вставленный в рамку и размещенный на стене, наверняка оживит интерьер и порадует окружающих.

Давайте прежде чем узнать, как нарисовать сердечко, окунемся немного в историю его происхождения.

В основе сердца квадрат

Одна из версий происхождения этой эмблемы говорит о том, что она имеет отношение к земле и плодородию, так как в основе изображения сердца лежит квадрат (поставленный на один из углов). А земля и плодородие, в свою очередь, ассоциируются с процессом рождения и женским началом.

Не зря же в нашей речи имеют место такие выражения, как «земля-матушка» или «земля родит» (имеется в виду урожай). Две округлости (полукруга), расположенные в верхней половине сердца, относятся к категории символов, означающих свет, так сказать, показатель вхождения под защиту Бога.

Если оценить все сказанное выше и сделать логические выводы, то получается, что речь идет о родном доме, женщине в нем и о присутствии божественного оберега над всем, что дорого человеку.

Крест в основе сердца

Есть, конечно, и другие версии, рассказывающие о происхождении этого символа, например, такие, в которых говорится, что в основе сердца лежит крест.

А буквально в сакральном смысле это означает: «Я есть!» Преподнося такой позитивный символ женщине, мужчина как бы обещал ей со своей стороны безопасность будущей семьи, а расценивалось сердце не как показатель любви, а скорее, как гарантированная защита.

  Как сделать пион из гофрированной бумаги своими руками

Как нарисовать сердечко и чем? Необходимые материалы

Чтобы нарисовать красивое сердечко, вам понадобится минимум материалов и принадлежностей. В первую очередь, выберите подходящий цвет. Это может быть розовый, красный либо бордовый оттенок.

А чем именно вы будете раскрашивать сердце, решать вам. Очень хорошо смотрится сердечный символ, выполненный с использованием красок.

Для творчества детей можно остановить свой выбор на карандашах или фломастерах.

Наличие простого карандаша тоже необходимо, так как в этом случае намного легче вносить корректировки и исправлять допущенные ошибки.

Ну и, конечно, чистый лист бумаги.

Как нарисовать сердечко карандашом? Способ первый

Если вы имеете какое-нибудь отношение к музыке, то лучше всего при рисовании сердца ориентироваться на фигуру басового ключа. Так сказать, слегка изогнутый полукруг, выпуклая часть которого имеет расположение по направлению вверх. Вспомнили, как он выглядит? Значит, вам будет легко понять, как нарисовать сердечко. Поэтапно этот процесс можно выполнить в три шага.

Шаг первый. Нарисуйте эту фигуру простым карандашом на листе бумаги.

Шаг второй. Для того чтобы получилось сердечко, нужно нарисовать такой же элемент, только развернутый в обратную сторону. Здесь не обязательно соблюдать идеальную симметрию, так как сердце, имеющее немного небрежный внешний вид, смотрится даже оригинальнее идеально ровного варианта.

Шаг третий. После того как вы добьетесь нужного результата, можно переходить к закрашиванию получившейся фигуры.

Как нарисовать сердце карандашом

Условно процесс можно разбить на четыре этапа. Для этого потребуется лист бумаги, карандаш и немного старания.

1. Сначала выполняется эллипс, расположенный горизонтально. Его условно разделяют на равные части линией, которую лучше выполнить немного изогнутой, чтобы создать эффект объема. Чаще всего требуется стилизованное изображение — символ дня Святого Валентина. Поэтому добавляем к эллипсу пару заготовок для крыльев, размер которых примерно равен форме самой фигуры.
2. Второй этап начинается с придания центральной части формы классического сердца: верх сводится к двум округлым линиям, соединяющимся на разделителе, на уровне четверти исходной длинны. Нижняя дуга эллипса вытягивается на треть, что дает привычную всем картинку. Заготовки для крыльев прорисовывают крупными перьями, после чего рисунок потребуется обвести, чтобы не путаться в дальнейшем, а ненужные линии можно стереть.
3. Предпоследняя стадия изображения – это тщательная проработка текстуры самих крыльев – нужно добавить мелкие перышки и различные украшения: колечки или ленточки. Часто применяют и нимб, расположенный над центральной частью. Его выполнить не составит труда: пара окружностей, которые создадут плоскую структуру и определят границы элемента. Дуга, проведенная внутри, на дальней от зрителя стороне, придаст эффект объема.
4. Доведение до «товарного вида».

Ответив на вопрос, как нарисовать сердце с крыльями, необходимо рассказать и про раскраску.

Здесь вариантов достаточно много: если рисунок сделан на бумаге, то можно использовать фломастер или краску, а для цифрового изображения, выполненного на планшете, понадобится любой графический редактор.

В последнем случае упрощается и придание эффекта объема – градиент цвета легко поможет достичь необходимого результата. Зная, как нарисовать красивое сердце, можно приступать к применению своих знаний на практике.

Красивое сердечко с ровными краями, нарисованное своими руками цветными карандашами, может получиться у каждого. Даже у детей четырех лет.

Простота исполнения и быстрое выполнение – вот прелесть этого урока, который позволит получить вам прекрасное красное сердце с бликами.

Конечно, есть множество сердечек другой формы, но этот вариант является классическим. Поэтому его следует научиться рисовать в первую очередь!

Необходимые материалы:

• черный маркер;
• обычный карандаш;
• ластик;
• линейка;
• лист бумаги;
• цветные карандаши красного, оранжевого и желтого тона.

Этапы рисования:

1. Начинаем рисовать сердце из рисования квадрата простым карандашом под линейку. Например, маленькое сердечко получиться при создании квадрата с пропорциями 4 х 4 см.

2. Теперь по горизонталь вверху отмерить половину и проведем вниз линию. Начинаем прорисовывать верхушку сердца. Все должно быть одинакового с обеих сторон.

  12 самых красивых комнатных цветов — яркие и очаровательные

3. Наметим нижнюю часть сердечка в виде галочки, которую разместим прям посередине вертикальной линии.

4. Соединяем верхушку с нижней частью одинаковыми линиями.

5. Затем скруглим наше готовое сердечко. Вместо острых углом и поворотов будут ровные и гладкие.

6. Маркером черного цвета (а может и фломастером) обводим сердечко по карандашному контуру. Убираем все линии, которые не понадобились.

7. Можно добавить на сердечке блики с двух сторон. Они могут быть разного размера и формы.

8. Берем красный карандаш и аккуратно закрашиваем наше красивое выпуклое сердце. Штрихи делаем по форме сердца для придания объема. Блики оставляем нетронутыми.

9. Теперь перейдем к бликам, размещенные на красном сердечке. Их разукрашиваем вначале желтым карандашом, а потом – оранжевым по бокам возле контура.

10. На этом и готов наш поэтапный рисунок, выполненный маркером черного цвета и цветными карандашами красного, оранжевого и желтого тона. Такое сердечко можно вырезать и приклеить на любой предмет или открытку. Также на открытке можно сделать его объемным, просто прикрепив к задней стороне кусочек двухстороннего скотча на пене.

Почему так рисуют СЕРДЦЕ?

Символ сердца прочно укоренился в сознании каждого человека с самого детства: как символ любви, особенно широко используемого при праздновании Дня святого Валентина, влекущего за собой бесчисленное количество подаренных открыток-валентинок, шоколада и разных сувениров в форме сердца. Мы уже привыкли повсеместно использовать этот символ, не утруждая себя мыслями о его происхождении

А не возникало ли у Вас вопроса: «Почему обозначение сердца не имеет ничего общего с видом настоящего сердца?». Посмотрите на картинки: ничего общего же … Так кто же и когда придумал рисовать сердце именно так?

Давайте разбираться. Есть две гипотезы возникновения этого знака.

Символ сердца – абсолютный космополит, не имеющий родины в какой-нибудь конкретной стране, культуре или вероисповидании. Несмотря на удивительную простоту его очертаний, этот символ всегда был и по сей день остаётся одной из наиболее сильных позитивных эмблем мира.

Символ сердца известен с очень давних времён — можно сказать, с античности.  Приверженцы первой сравнивают знак сердца с листом плюща.

Это растение известно тем, что дополнительными корнями, выходящими из стеблей, обвивает предметы, находящиеся рядом с ним.

У древних римлян и греков плющ олицетворял глубокую привязанность, поэтому изображением этого растения нередко украшали надгробия. Судя по всему, со временем значение символа трансформировалось из привязанности в знак любви.

Но существует и другая версия происхождения «сердечка». Ее высказал профессор психологии из Университета Роаноке в Виргинии Гальдино Пранцароне. Он долго изучал историю и символику Дня святого Валентина и сделал вывод, что этот знак олицетворяет не что иное как изображение женской попки.

Ученый отмечает, что древние греки поклонялись богине любви Афродите, восхищаясь идеальной формой ее бедер. В Сиракузах почитали Афродиту Каллипигу, что дословно переводится как «Афродита Прекраснозадая», в ее честь был даже выстроен храм. А спустя время этот языческий символ, по мнению профессора, пришел и в Европу, правда там ему придали несколько иное значение и слегка изменили форму.

Можно и еще вспомнить одну теорию на что похоже сердце:

Пара лебедей, подплывающих навстречу друг другу, в момент касания образуют форму сердца. Лебеди являются символом любви, верности и преданности, так как сформированная пара остается вместе на всю жизнь[3], что в мире животных наблюдается крайне редко.

Вот еще некоторые сведения по теме:

В основе символа сердца лежит квадрат (поставленный на угол так, чтобы получился ромб, на две верхние грани которого помещены половинки круга, или, как вариант, две верхние линии продолжены, пересекаются крестом и загибаются к углам квадрата, обнимая его).

Испокон веков эта фигура являлась древним знаком земли и плодородия, ассоциируясь исключительно с женским началом и рождением новой жизни. Два полукруга сверху являются символами света, или же это может быть трактовано как знак «приятия под божественную защиту».

Возможно, люди прошлого пытались выразить в этом символе формулу жизни: сакральное значение креста нужно понимать как «я есть», рядом же — дом, женщина, земля и защита семьи высшими силами.

Кстати, во время археологических работ во Франции было найдено именно такое изображение, где были видны геометрические основы построения фигуры – тоесть, современный вид «сердечка» может быть упрощённой версией с частичной утерей глубинного смысла гарантий защиты: человек, преподносящий символ сердца женщине, тем самым намекал на милость небес, и обещал личную заботу о безопасности потомства и совместного жилища. Нужно признать, что это более основательное понимание любви, нежели принято в современности… однако тоже не лишённое своих преимуществ.

Мистики воспринимали сердце как вместилище духа. Алхимики считали сердце олицетворением солнца внутри человека, наподобие золота, олицетворявшего образ солнца на земле.

Философы более поздних времён узрели в сердце двигатель прогресса мысли, источник страсти и сосредоточие жизни.

Астрологи рассматривают сердечную пульсацию как отражение космических вибраций, взаимодополняющих процессов расширения и сокращения, эволюции и деградации.

Для древних египтян сердце было вместилищем души, и являло собой ключ в загробный мир на Суде властителя подземного царства, — Осириса, — что подробно описано в «Книге Мёртвых», — поэтому сердце умершего бальзамировали и хоронили в специальных сосудах.

Одна из версий египетского представления космоса так же гласит, что бог Птах воплотил творение живого в своем серце, являющемся вместилищем мысли (что соответсвует результатам современных исследований, признавших орган-сердце «пятым духовным мозгом»).

В Библии без труда находим похожее высказывание: «Я, Господь, проникаю серце» (замыслы человека) (Иер. 17), «Из сердца исходят злые помыслы» (Мф. 15).

Духовный аспект миротворения поддерживает трактовка сердца как образа центра мира. В вертикали тела человека центральное положение занимает именно серце, в котором средоточены все качества и силы.

Любовная символика связана с сердцем потому, что это чувство является основополагающей духовной ценностью, которая возвышает человека и расширяет его собственную физическую природу.

По всей вероятности, алый символ со временем стал женским оберегом именно благодаря связи с нежными и романтическими чувствами.

Широко популярен и символ сердца с различными дополнениями.

Пронзённое стрелой серце – одна из наиболее широко известных аллегорий любви, пользовавшихся огромной популярностью в эпоху Ренессанса (розовощёкие шалуны-амуры, пускающие стрелы, были любимцами искусства!) Но у этого образа может быть иное значение: стрела, преодолевающая пространство, олицетворяет человеческий дух – тоесть, человек постиг сущность (центр или сердцевину) вещей.

В иконографии сердце изображалось в форме кубка или вазы – так возникла ассоциация со Святым Граалем, являющим собой духовный первопринцип. Вписанный в сердце трилистник – это символ духовного бессмертия раннесредневекового мира. Как ни странно, но символ сердца можно отыскать и в природе, как будто он был начертан кем-то свыше.

Вот я лично думаю, что и реальное сердце прилично так похож ена его графическое изображение и все таки ноги его растут с настоящего сердца.

А вы как думаете? Какие версии я пропустил ?

Давайте вспомним еще Едят ли ежи яблоки с грибами? и Почему в России — царь, а в Европе — король? Не уверен, что вы знаете Зачем хамелеон меняет свой цвет и Как возникло понятие «мазохизма». Вы удивитесь, узнав Что такое ушная сера и Как возникло выражение «гонять лодыря» Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=79733

Как нарисовать сердце красиво

Хотите научиться рисовать сердце красиво и быстро? Тогда инструкции как нарисовать сердце из нашей статьи вам определенно помогут.

Если вы освоите элементарные азы рисования, то в будущем сможете изображать целые картины, даже объемные. О которых мы с вами поговорим.

Простой способ

Разберемся как нарисовать сердце красиво тем, кто только начинает свой путь в рисовании. Инструктаж, показанный ниже, рассчитан на тренировку руки и на построение правильных форм рисунка. Все что нам потребуется для работы, это лист, карандаш и ластик.

Чтобы будущее сердечко получилось красивым, в нем должна соблюдаться симметрия. Делается она несложно. Вам нужно лишь сделать несколько простых действий:

1. Рисуем на бумаге два круга расположенных горизонтально. Круги должны быть одинакового размера. Сразу нужно сказать о том, что верхние полукруги будут верхушкой нашего сердца. Их можно навести чётче.
2. Желательно рисовать круги от руки. Не расстраивайтесь, если идеальных фигур сразу не получилось. Прибегать к шаблонам не лучшее решение, так вы не сможете натренировать руку.
3. Рисуем крестик. Линия, расположенная вертикально должна пройти между двумя нарисованными окружностями. Выводить ее за круги нет смысла. Там она не потребуется, а вот нижняя часть должна быть большой.
4. Проводим горизонтальную линию. Она должна расположиться перпендикулярно вертикальной и посередине двух нарисованных окружностей.
5. От точек, где пересекается линия и круги опускаем две линии к нижней точке. Расположение точки, вы можете определить самостоятельно.
6. Наводим контуры полученной картинки. Стираем все вспомогательные линии.

Инструктаж как нарисовать сердце, вы можете использовать в дальнейшем, чтобы получать красивый рисунок.

Сердечко с узором

Яркое и простое сердце можно нарисовать с помощью гелевых ручек или фломастеров. Попробуем изобразить его пошагово на тетрадном листе:

1. В центре листа пишем слово love. Ширину букв делаем не более двух клеточек, а высоту не более трёх. Края букв делаем округлыми.
2. От центра надписи выводим левую часть сердечка. Добавляем к ней ещё одну линию. Низ делаем заострённым. Рисуем правую сторону подобным образом. Обратите внимание, что верхние и нижние края не соприкасаются.

1. Внизу проводим две дуги, расположенные спинками друг к другу. Соединяем их линиями, закрашиваем чёрным цветом. Сразу заштриховываем стороны сердца.
2. Оформляем стороны картинки узорами в виде дуг и крупных точек. Они тоже будут чёрными.
3. Осталось закрасить центральную часть. Для него воспользуемся красной ручкой или фломастером. Надпись можно оставить белой.

Вот такой красивый рисунок с узором получился.

Рисунок ко дню влюблённых

Сердце с надписью: «Я тебя люблю» идеально подойдёт для рисунка ко Дню святого Валентина. Подготовьте карандаш и фломастеры для раскрашивания. Начнём:

1. Выше центра листа выводим две дуги. Постарайтесь их расположить на одном уровне, соедините в центре.
2. Ниже проводим две горизонтальные полосы. Это будет лента, поэтому её желательно сделать широкой. По бокам делаем её длиннее, чтобы она выходила за края. Заводим линии за него.

1. Окончания ленты располагаем выше неё. Рисуем с помощью двух треугольников с каждой стороны.
2. Чтобы закончить рисовать сердце под лентой проводим две линии под наклоном. Соединяем их внизу, образовывая угол.
3. В ленте напишем нужную нам фразу. Можно выбрать любой язык, который вам нравится. Старайтесь разместить буквы равномерно.
4. Осталось добавить в верхней части сердечка два блика. Закрашиваем картинку. Для него используем красный фломастер. Контуры ленты наведём тёмным синим, а ленту закрасим голубым.

Получился милый рисунок.

Сердце с бантом

Следующий пример рисунка источает нежность своим видом. Продолжим использовать тетрадный лист, в этот раз нам потребуются карандаши, фломастеры, чёрная ручка, ластик. Переходим к инструкции:

1. На первом этапе нам нужно изобразить контур сердца. Наносим левую половинку лёгкими штрихами. Чтобы рисунок получился симметричным, посчитайте сколько клеточек у вас занимает самая широкая часть и высоту. Повторите контур с правой стороны.
2. Рисуем бант чёрной ручкой. Обводим контуры клеточки, но так, чтобы стороны были округлыми, вверху делаем изгиб. Проводим от фигуры линии вверх и вниз, соединяем их волнистыми линиями по бокам.
3. Чтобы бантик стал объёмным, внизу проводим две дуги. С помощью изогнутых линий дорисуем внизу две ленточки. Ленту следует изобразить и на самом сердце, проводим её в стороны от бантика. Ближе к краям приподнимаем линии.
4. Обводим контуры ручкой. Стираем карандашный набросок ластиком и начинаем раскрашивать. Для банта подойдут два оттенка розового. Начнём со светлого и добавим немного теней. Само сердце закрашиваем красным фломастером. Оставляем справа блик.

Вы справились и с этой картинкой.

Сердце из бумаги

Следующая инструкция поможет вам узнать, как нарисовать сердце карандашом используя каплю воды. Нет, конечно, настоящую каплю использовать мы не будем. Что потребуется для рисования:

• квадратик бумаги со сторонами 10 на 10 сантиметров;
• карандаш;
• ластик;
• альбомный лист.

Сердце, которое мы будем рисовать в конце приобретет объёмный вид. Используемая техника может заменить предложенную выше. Вам не придется изображать геометрические фигуры. Приступим:

1. Берём маленький квадрат и складываем его пополам. На нём рисуем капельку. Вырезаем полученный набросок. Развернув деталь, вы увидите, что перед вами лежит красивое и аккуратное сердце. У вас получился шаблон, который поможет сделать рисунок сердце.
2. Полученный шаблон располагаем на большом листе и обрисовываем его по контурам. Когда контуры сердечка перенесены можно начать к зарисовке.
3. Для начала передайте с помощью штрихов тени. Начните штриховать правой верхней стороны. Ближе к краю цвет должен быть самым насыщенным, поэтому не жалейте цвета, а лучше воспользуйтесь мягким карандашом.
4. Заштриховываем сердце плавно передвигаясь к его другой стороне. Чем ближе будет становиться противоположный край, тем прозрачнее должен стать цвет. У самого края, его практически не должно быть заметно. Чтобы достичь нужного эффекта, слегка подтирайте закрашенные места ластиком.
5. Наводим чёткие контуры. Чтобы оно стало объёмным у края, где использовалось меньше цвета, контуры сделайте яркими. Объем можно сделать с помощью бликов. Ластиком на темной стороне вытрите небольшой участок, также поступите и со светлой стороной.

Рисунок сердце из капельки готов. Если вы заметили изъяны в рисунке, их всегда можно исправить ластиком.

Таким способом можно изготовить валентинку на 14 февраля

Объёмное сердце

Если вы научились рисовать сердце простым карандашом, то следующее изобразите без проблем. Как и в предыдущем пояснении мы расскажем, как нарисовать сердечко в объемном виде. Для работы подготовьте:

• альбомный лист;
• простой карандаш;
• красный карандаш;
• ластик.

Теперь следуйте инструкциям и выполняйте работу:

1. Первое, что нам нужно сделать – это взять красный карандаш и сделать эскиз формы. Его вы можете сделать, используя наброски геометрических фигур или по тому принципу, о котором мы рассказали во втором инструктаже.
2. Наведите контуры, чтобы их было четко видно. Берем карандаш и между двумя верхними полукругами слегка наводим тень.
3. С правой стороны сердца проводим тонкую линию. Разделяем ее посередине пополам. Ту часть, которая находится ближе к центру зарисовываем ярким чёрным цветом. Оставшуюся часть аккуратно заштриховываем. Используя ластик, соедините переходы между линиями, чтобы они стали плавными.
4. Приступаем к окрашиванию. Используем красный карандаш. Работу начинаем от стороны с нарисованной тенью. Делаем первую цветную полосу. Она должна быть яркой. Старайтесь делать плавную штриховку, чтобы не было заметно переходов.
5. Когда одна часть будет окрашена, переходим на вторую. Начнем раскрашивать снизу, от угла. Чем ближе к центру, тем светлее должен быть цвет. Верхняя левая часть должна иметь едва заметный красный оттенок. Это блик.
6. Сердце почти готово. Наводим последние штрихи и убираем резкие переходы. Используйте кусочек бумаги, и аккуратными движениями протрите рисунок.

Теперь вы знаете, как нарисовать сердечко в объемном и ярком виде.

Сердце с крыльями

Мы научились рисовать сердца карандашами, но это только залог будущих красивых картин. Нужно продвигаться дальше и рассматривать другие возможные варианты сердец. Самым популярным рисунком среди подростков, да и взрослых людей является изображение сердца с крыльями.

Для работы нам потребуется бумага и фломастер. Цвет выбирайте любой на ваше усмотрение. Как пошагово нарисовать сердечко с крыльями:

1. На подготовленном листе рисуем сердце произвольной формы и любого размера. Оно может быть даже с изгибом в нижней части.
2. В верхней части слева начинаем выводить крыло. Проводим зигзаг и плавную линию с закругленным концом. Выводим тонкий овал. Так получится первое перышко крыла. Первый овал заканчиваем полукругом, который должен расположиться ближе к сердцу.
3. Снизу от первого пера дорисовываем еще около девяти перышек. У вас может получиться другое количество. Все зависит от размера рисунка. Чем ближе к окончанию крылышка, тем меньше нужно рисовать овалы.
4. Чтобы крыло получилось пышным, нужно нарисовать дополнительные перья. Располагаем их внутри крыла под первым рядом. Начните рисовать от первого верхнего пера. Потребуется около пяти перышек.
5. Когда первое крыло сделано, приступайте к изображению второго. Второй крыло у такого рисунка сердца делается аналогично первому.
6. Приступаем к оформлению нашего сердечка. Внутри с правой стороны обозначаем два полумесяца, концы которых нужно соединить. Это блик. Два полумесяца рисуем и с противоположной стороны, но здесь они должны быть меньшими по размеру. На крыльях к каждому перу добавляем по линии.
7. Начинаем придавать рисунку объем. Для этого с левой стороны в верхней и нижней части делаем яркие штрихи.

Изображение простого рисунка сердца окончено. Отталкиваясь от этой картинки, вы сможете придумать и составить свои уникальные сюжеты. Например, узнав, как рисовать птиц, вы вполне сможете нарисовать неразлучников в сердцах.

Как нарисовать сердце

Многие из нас брались за ручку или карандаш не только ради того, чтобы сдать домашнее задание по рисованию в школе. Иногда по тем или иным причинам в жизни подростка или уже взрослого человека появляется необъяснимая тяга к рисованию.

Как же хочется взять в руки карандаш и попросту начать творить маленькие шедевры, пускай только для себя или для близкого круга людей без претензий на мировое признание и славу. Может показаться, что те, кто выполняет несложные движения карандашом на видео или перед вами, практически не прилагают никаких усилий, но на самом деле это не так.

Профессионализм в рисовании, как и в любом другом ремесле, приходит только с опытом. Даже в простейших рисунках можно выделить такие тонкости и детали, о которых вы раньше даже и не догадывались. Сейчас мы рассмотрим один из самых простых рисунков – сердце. Вспомните школьные годы или те моменты, когда все мы рисовали его друг другу.

В этот раз мы научимся рисовать обычное сердце, со стрелой или крыльями. Также советует оформить подписку. Так вы увидите новые материалы первым.

Простые способы

И так, давайте разберемся, как красиво нарисовать сердце карандашом поэтапно для начинающих. Все что нам потребуется – это лист бумаги, простой карандаш, и, конечно же, должное упорство в этом начинании. Чтобы сердечко получилось симпатичным, его нужно сделать симметричным, а для этого сделайте парочку несложных действий:

От крайних точек пересечения окружностей с горизонтальной линией опустите две плавные симметричные линии к нижней точке сердечка. Положение этой самой нижней точки Вам следует определить самостоятельно, так как из-за этого параметра сердце получиться более вытянутым или более приплюснутым. Наведите жирной линией полукруги каждой окружности вверх от горизонтальной линии и до первой точки пересечения. На этом этапе рисование сердца завершено. Остается лишь убрать лишние линии, применяемые при построении и навести получившийся рисунок.

Более простой вариант для продвинутых художников

Если предыдущая версии вам показалась скучной и не привлекательной по причине наличия большого количества дополнительных построений, если вам нужно выполнить рисунок гораздо быстрее и нет возможности отстраивать окружности, если вы ощущаете в себе достаточный уровень и навыки, мы предлагаем вашему вниманию второй метод, как нарисовать сердце карандашом поэтапно. Но сразу оговоримся, у вас должно хорошо получаться рисование симметричных окружностей, иначе сердечко получится несимметричным.

1. Разделите лист на четыре части двумя перпендикулярными линиями, другими словами, изобразите тот же крест.
2. Отметьте на вертикальной линии положение верхней и нижней точки сердечка, а на горизонтальной одинаковый отрезок влево и вправо от точки пересечения.
3. Соедините плавной полукруглой линией верхнюю точку с крайней левой на горизонтальной оси и такой же плавной полукруглой линией с правой точкой.
4. Опустите от крайней левой и правой точки две плавные симметричные линии к нижнему краю.

Для более опытных художников

Следующий способ изображения сердца еще более простой, он поможет изобразить сердечко всего в пару этапов и с эффектом поворота вокруг оси. Но такой способ подойдет только опытным специалистам, которые могут без проблем рисовать симметричные полукруглые линии от руки, не используя дополнительных построений.

• изобразите самый обычный овал, края которого вытянуты в горизонтальной плоскости.
• разделите овал линией посредине, если сердце должно получиться под углом, линию следует изогнуть в нужную сторону. Такой каркас покажет, как нарисовать сердце поэтапно и быстро.
• выберете точку чуть ниже верхней точки овала на вертикальной прямой и, отталкиваясь от этой позиции изобразите две линии верхней части сердца. Эти линии могут полностью вписываться в овал, а могут выступать за его пределы, все зависит только от Ваших пожеланий и виденья идеальной формы для рисунка.
• повторите предыдущий пункт с нижней частью сердечка – опускаем две симметричные линии к нижней точке.
• добавьте стрелу Амура.

Добавим деталей

Рисунок может снабжаться дополнительными эффектами, такими как крылышки, рожки, нимбы, надписи, огонь и тому подобные добавления, придающие дополнительных эффектов и позволяющие гармонично включить изображение в тот или иной мотив рисунка в зависимости от ваших идей.

Сегодня мы рассмотрим несколько вариантов рисования сердечек с крылышками, как наиболее романтичный вариант этого изображения. Крылышки придают сердечкам особый романтизм и возвышенные тона.

Следует отметить, что положение крыльев по отношению к сердцу определяет характер того, что автор желает передать: поднятые к верху, расправленные крылья показывают твердые намеренья, чистые чувства, стремление к любимому человеку.

Наоборот, чем больше крылья опускаются вниз (а возможно и соединяются книзу) тем больше это показывает попытку сердца закрыться от каких-то внешних факторов и проблем, попытку спрятать что-то под его опекой и заботой.

Крылья на сердце расскажут о многом

Итак, давайте разберем, как нарисовать сердце с крыльями поэтапно карандашом. Такой рисунок потребует от Вас предварительного изучения темы о том, как нарисовать сердце или готового шаблона с изображением сердца. Итак, для начала отталкиваемся от того, что готовый рисунок уже имеется.

Понятное дело, что самый простой и несложный способ – это нарисовать крылья вручную без каких-либо каркасов и дополнительных построений.

Этот метод может показаться самым распространенным из приведенных, но в то же время самым сложным, так как потребует от автора практических навыков по рисованию симметричных линий и криволинейных фигур от руки. Следует выделить несколько вариантов изображения крыльев от сердца.

Крылья могут изображаться с боковых сторон или с верху. Положение самих крыльев в таком случае не имеет никакого значения, важно с какой части они, так сказать растут.

Крылья с пером в один ряд

Если вы решили изображать крылья, растущими с верхней части сердца, то их лучше изображать небольшими, декоративными, это придает определенной изысканности и утонченности при визуальном контакте с картинкой. При изображении крыльев по сторонам сердца, отличным вариантом будут распростертые в стороны крылья. Делаем следующиее:

• Изображаем каркас будущего рисунка. Берем во внимание, что вы уже наработали хороший опыт рисования сердечек и рисуем само сердце по принципу овала с разделением посредине. Для получения объемного эффекта немного изгибаем срединную линию в сторону поворота. Такой маневр поможет вам разобраться, как красиво нарисовать сердце карандашом.
• Добавляем к эскизу сердца каркас будущих крыльев, предварительно выбираем наиболее оптимальное соотношение между параметрами будущих изображений.  
• Добавляем необходимые линии для формирования основного рисунка сердца. После этого, начните формировать перья на каждом крыле, не забывайте, что лучше всего рисовать маленькие перышки непосредственно вблизи сердца, а к краям крыльев изобразить элементы большого размера.
• Убираем лишние линии построения и наносим основные линии более жирным карандашом. Не забываем добавить деталей.

Шикарные крылья с пером в несколько рядов

Если вы хотите получить эффект сердца с огромными крыльями, размахом, напоминающее летящего орла, то лучше использовать не одноуровневый вариант крыльев, а многоуровневый.

Чем больше рядов перьев будет находиться на крыльях, тем более эффектным будет казаться рисунок и тем благороднее порыв самого сердца, так будто орлиные крылья несут его навстречу возлюбленному.

Итак, давайте разберемся пошагово, как нарисовать сердце с крыльями карандашом, изображая на крыльях богатый узор из перьев или других дополнительных эффектов.

Как и в предыдущих случаях начинаем изображение рисунка с самого обычного каркаса будущего сердца. Он может изображаться самыми различными способами, но лучше выбрать один из вышеприведенных. К каркасу самого сердца или его готовому рисунку добавляем каркас будущих крыльев.

Здесь уже не стоит скупиться на место, размах и размер самих крыльев должен быть поистине королевским. Не скупитесь на место, лучше нарисовать сердечко поменьше. Каркас сразу формируйте с несколькими уровнями: ближе к сердцу самый маленький, самый дальний – самый большой.

• В результате получиться один из самых популярных вариантов художественного изображения сердца с крыльями.

После начните прорисовку каждого перышка, начиная с самых маленьких у основания и заканчивая самыми длинными и большими по краям. В принципе можно начать нанесение слоев, поэтапно изображая каждый ряд перьев отдельно, накладывая на него последующий без каркаса. Повторите описанные шаги со вторым крылом.

Теперь вы знаете, как нарисовать сердце разными способами. Попробуйте придумать свой собственный рисунок и изобразите его на бумаге. Мы будем рады, если вам понравился данный материал. Подпишитесь на наши обновления, если не хотите пропустить новые тексты. А пока что можете попробовать нарисовать губы карандашом поэтапно для начинающих.

Если вы решили изобразить человека, то наверняка перед вами встал вопрос: «Как нарисовать губы?». Для профессионала это не составит труда. Ему приходилось […]

Заполнение и подписание форм PDF с помощью инструмента Adobe Acrobat «Заполнить и подписать»

Руководство пользователя Отмена

Поиск

Последнее обновление Sep 30, 2022 10:52:49 AM GMT | Также применяется к Adobe Acrobat 2017, Adobe Acrobat 2020

1. Руководство пользователя Acrobat
   
2. Введение в Acrobat
   
   1. Доступ к Acrobat с настольных компьютеров, мобильных устройств и интернета
   2. Новые возможности Acrobat
   3. Комбинации клавиш
   4. Системные требования
3. Рабочее пространство
   1. Основные сведения о рабочем пространстве
      
   2. Открытие и просмотр файлов PDF
      1. Открытие документов PDF
      2. Навигация по страницам документа PDF
      3. Просмотр установок PDF
      4. Настройка режимов просмотра PDF
      5. Включение предварительного просмотра эскизов файлов PDF
      6. Отображать PDF в браузере
   3. Работа с учетными записями облачного хранилища в Интернете
      1. Доступ к файлам из Box
      2. Доступ к файлам из Dropbox
      3. Доступ к файлам из OneDrive
         
      4. Доступ к файлам из SharePoint
         
      5. Доступ к файлам из Google Диска
   4. Acrobat и macOS
   5. Уведомления Acrobat
   6. Сетки, направляющие и измерения в PDF
   7. Использование азиатского текста, кириллицы и текста слева направо в документах PDF
4. Создание документов PDF
   1. Обзор процедуры создания документов PDF
   2. Создание файлов PDF в Acrobat
   3. Создание документов PDF с помощью PDFMaker
   4. Использование принтера Adobe PDF
   5. Преобразование веб-страниц в PDF
   6. Создание файлов PDF с помощью Acrobat Distiller
   7. Настройки преобразования Adobe PDF
   8. Шрифты PDF
5. Редактирование документов PDF
   
   1. Редактирование текста в документах PDF
   2. Редактирование изображений и объектов в документе PDF
   3. Поворот, перемещение, удаление и изменение нумерации страниц PDF
   4. Редактирование отсканированных документов PDF
   5. Улучшение фотографий документов, снятых на камеру мобильного устройства
   6. Оптимизация документов PDF
   7. Свойства документов PDF и метаданные
   8. Ссылки и вложенные файлы в PDF
   9. Слои документов PDF
   10. Миниатюры страниц и закладки в документах PDF
   11. Мастер операций (Acrobat Pro)
   12. Файлы PDF, преобразованные в веб-страницы
   13. Настройка документов PDF для использования в презентации
   14. Статьи PDF
   15. Геопространственные файлы PDF
   16. Применение операций и сценариев к файлам PDF
   17. Изменение шрифта по умолчанию для добавления текста
   18. Удаление страниц из документов PDF
6. Сканирование и распознавание текста
   1. Сканирование документов в формат PDF
   2. Улучшение фотографий документов
   3. Устранение неполадок сканера при использовании Acrobat для сканирования
7. Формы
   1. Основные положения для работы с формами PDF
   2. Создание форм с нуля в Acrobat
   3. Создание и рассылка форм PDF
   4. Заполнение форм PDF
   5. Свойства полей форм PDF
   6. Заполнение и подписание форм PDF
   7. Настройка кнопок для выполнения действий в формах PDF
   8. Публикация интерактивных веб-форм PDF
   9. Основные положения для работы с полями форм PDF
   10. Поля форм PDF для штрих-кода
   11. Сбор данных формы PDF и управление ими
   12. Инспектор форм
   13. Помощь с формами PDF
   14. Отправка форм PDF получателям с использованием эл. почты или внутреннего сервера
8. Объединение файлов
   1. Объединение или слияние файлов в один файл PDF
   2. Поворот, перемещение, удаление и перенумерация страниц PDF
   3. Добавление верхних и нижних колонтитулов, а также нумерации Бейтса в документы PDF
   4. Обрезка страниц PDF
   5. Добавление водяных знаков в документы PDF
   6. Добавление фона в документы PDF
   7. Работа с файлами, входящими в портфолио PDF
   8. Публикация портфолио PDF и предоставление совместного доступа
   9. Обзор портфолио PDF
   10. Создание и настройка портфолио PDF
9. Общий доступ, редактирование и комментирование
   1. Предоставление общего доступа к документам PDF и их отслеживание онлайн
   2. Пометка текста при редактировании
   3. Подготовка к редактированию документа PDF
   4. Запуск процесса редактирования файлов PDF
   5. Размещение совместных рецензий на сайтах SharePoint или Office 365
   6. Участие в редактировании документа PDF
   7. Добавление комментариев в документы PDF
   8. Добавление штампа в файл PDF
   9. Процессы утверждения
   10. Управление комментариями | просмотр, добавление ответа, печать
   11. Импорт и экспорт комментариев
   12. Отслеживание редактирования PDF и управление им
10. Сохранение и экспорт документов PDF
    1. Сохранение PDF
    2. Преобразование файлов PDF в формат Word
    3. Преобразование документа PDF в файл JPG
    4. Преобразование и экспорт документов PDF в файлы других форматов
    5. Параметры форматирования файлов для экспорта в PDF
    6. Повторное использование содержимого PDF
11. Защита
    1. Повышенный уровень защиты документов PDF
    2. Защита документов PDF с помощью паролей
    3. Управление цифровыми удостоверениями
    4. Защита документов PDF с помощью сертификатов
    5. Открытие защищенных документов PDF
    6. Удаление конфиденциальных данных из документов PDF
    7. Установка политик безопасности файлов PDF
    8. Выбор метода защиты для документов PDF
    9. Предупреждения безопасности при открытии документов PDF
    10. Защита файлов PDF с Adobe Experience Manager
    11. Функция защищенного просмотра PDF-документов
    12. Обзор функций защиты в программе Acrobat и файлах PDF
    13. Язык JavaScript в файлах PDF, представляющий угрозу безопасности
    14. Вложения как угроза безопасности
    15. Разрешить или заблокировать ссылки в PDF-файлах
12. Электронные подписи
    1. Подписание документов PDF
    2. Съемка подписи на мобильное устройство и использование ее в любых приложениях
    3. Отправка документов на электронные подписи
    4. О подписях сертификатов
    5. Подписи на основе сертификата
    6. Подтверждение цифровых подписей
    7. Доверенный список, утвержденный Adobe
    8. Управление доверенными лицами
13. Печать
    1. Основные задачи печати файлов PDF
    2. Печать брошюр и портфолио в формате PDF
    3. Дополнительные настройки печати PDF
    4. Печать в PDF
    5. Печать цветных документов PDF (Acrobat Pro)
    6. Печать файлов PDF с помощью заказных размеров
14. Расширенный доступ, теги и перекомпоновка
    1. Создание и проверка средств расширенного доступа к документам PDF
    2. Возможности расширенного доступа в файлах PDF
    3. Инструмент «Порядок чтения» в PDF
    4. Чтение документов PDF при помощи возможностей расширенного доступа и перекомпоновки
    5. Редактирование структуры документа на панелях «Содержимое» и «Теги»
    6. Создание документов PDF с расширенным доступом
15. Поиск и индексация
    1. Индексирование файлов PDF
    2. Поиск в документах PDF
16. 3D-модели и мультимедиа
    1. Добавление аудио, видео и интерактивных объектов в файлы PDF
    2. Добавление 3D-моделей в файлы PDF (Acrobat Pro)
    3. Отображение 3D-моделей в файлах PDF
    4. Взаимодействие с 3D-моделями
    5. Измерение 3D-объектов в файлах PDF
    6. Настройка 3D-видов в файлах PDF
    7. Включение 3D-содержимого в документе PDF
    8. Добавление мультимедийного контента в документы PDF
    9. Добавление комментариев для 3D-макетов в файлах PDF
    10. Воспроизведение видео-, аудио- и мультимедийных форматов в файлах PDF
    11. Добавление комментариев в видеоролики
17. Инструменты для допечатной подготовки (Acrobat Pro)
    1. Обзор инструментов для допечатной подготовки
    2. Типографские метки и тонкие линии
    3. Просмотр цветоделения
    4. Обработка прозрачности
    5. Преобразование цветов и управление красками
    6. Цветовой треппинг
18. Предпечатная проверка (Acrobat Pro)
    1. Файлы, совместимые с PDF/X-, PDF/A- и PDF/E
    2. Профили предпечатной проверки
    3. Расширенная предпечатная проверка
    4. Отчеты предпечатной проверки
    5. Просмотр результатов предпечатной проверки, объектов и ресурсов
    6. Методы вывода в PDF
    7. Исправление проблемных областей с помощью инструмента «Предпечатная проверка»
    8. Автоматизация процедуры анализа документов с помощью дроплетов или операций предпечатной проверки
    9. Анализ документов с помощью инструмента «Предпечатная проверка»
    10. Дополнительная проверка с помощью инструмента «Предпечатная проверка»
    11. Библиотеки предпечатной проверки
    12. Предпечатные переменные
19. Управление цветом
    1. Обеспечение согласованности цветов
    2. Настройки цветов
    3. Управление цветом документов
    4. Работа с цветовыми профилями
    5. Основы управления цветом

Adobe занимается тестированием нового интерфейса для инструмента «Заполнить и подписать» в Acrobat.  Если после обновления операции или элементы интерфейса, упомянутые в этом документе, не соответствуют вашей версии Acrobat, см. статью Заполнение и подписание форм PDF | Новый интерфейс.

Используйте инструмент Заполнить и подписать, чтобы легко заполнять, подписывать и отправлять ваши формы и документы в электронном виде. В этом документе приведена информация о том, как заполнять, подписывать и отправлять формы с ПК с помощью Acrobat или Reader.

1. Откройте документ PDF или форму в Acrobat или Acrobat Reader.
   

2. Нажмите Заполнить и подписать на панели справа или нажмите на значок «Подписать» на панели инструментов.

3. Нажмите Заполнить и подписать. Нужные инструменты и опции отображаются на панели инструментов. Используйте их, чтобы заполнить форму.

   A. Комментарии для заполнения формы B. Выбор цвета C. Подписание форм D. Запросить подписи 

4. Наведите курсор мыши на поле формы. Если вы видите синее поле, продолжите выполнение этого шага (в противном случае пропустите этот шаг):

   • Если при наведении курсора синее поле не отображается, это означает, что форма является интерактивной и доступна для заполнения (она содержит поля, которые можно выбрать или заполнить). Нажмите в любом месте в синем поле (курсор будет автоматически установлен в правильное положение). Введите текст в поле.
   • Аналогичным образом для установки флажков и переключателей нажмите в поле, чтобы выбрать опцию.

5. Наведите курсор мыши на поле формы. Если синее поле не отображается, это означает, что это простая форма. Вы можете заполнить ее вручную или добавить текст.

   • Нажмите Добавить  текст  на  панели инструментов. Нажмите в том месте документа, куда нужно добавить текст, затем введите текст.
   • Используйте панель инструментов поля, чтобы внести соответствующие изменения:
     • Чтобы изменить размер поля, используйте кнопку увеличения или уменьшения шрифта на панели инструментов — две первые кнопки с левой стороны.
     • Чтобы переместить поле, переместите курсор ближе к рамке поля до появления маркера, затем нажмите и перетащите поле.
       
     • Чтобы удалить поле или введенный текст, нажмите кнопку корзины.
     • Чтобы преобразовать обычное текстовое поле в комбинированное поле или наоборот, нажмите кнопку «Объединение» (вторая кнопка справа).
     • Для использования комментариев и символов нажмите меню «Параметры» , а затем выберите комментарий.
   • Используйте комбинированные поля для ввода или добавления текста в полях, расположенных рядом друг с другом в строке. Комбинированное поле равномерно распределяет вводимый пользователем текст по всей ширине текстового поля, как показано ниже. Если при вводе символы не помещаются в каждом поле, отрегулируйте интервал с помощью маркера изменения размера, представленного на изображении выше.
   • Используйте «Крестик», «Флажок» и «Точка» для установки флажков и переключателей. Используйте «Круг», чтобы обвести текст, или «Линия», чтобы зачеркнуть текст. Нажмите комментарий на панели инструментов, чтобы выбрать его, затем нажмите форму, в которую необходимо его добавить. (При каждом нажатии выбранный комментарий размещается в соответствующем месте формы).

   Измените размер первого добавленного комментария, чтобы отрегулировать флажок или переключатель в документе. Последующие добавленные комментарии будут иметь тот же размер, соответствующий размеру полей/кружков.

Чтобы подписать форму PDF, можно ввести, нарисовать или вставить изображение своей подписи или инициалов.

1. Откройте документ PDF или форму в Acrobat или Reader, и нажмите Заполнить и подписать на панели справа.
   

2. Нажмите значок Подписание на панели инструментов «Заполнить и подписать» и выберите, что необходимо добавить — подпись или только инициалы.

   Если подпись или инициалы уже добавлены, они отображаются как параметры, доступные для выбора.

3. Если вы уже добавляли подпись или инициалы, выберите ее в параметрах подписи, затем нажмите в том месте документа PDF, где необходимо вставить подпись. Пропустите этот шаг.

   Если вы подписываете документ впервые, отображается панель «Подпись» или панель «Инициалы». Ниже приведен пример панели «Подпись».

   Вы можете напечатать, нарисовать или импортировать изображение подписи. Добавленные инициалы и подпись сохранены для дальнейшего использования.
   • Клавиатура. Введите свое имя в поле. На выбор доступно несколько стилей подписи. Нажмите «Изменить стиль» для просмотра другого стиля.
   • Перо. Поставьте в поле рукописную подпись.
   • Изображение. Найдите и выберите изображение своей подписи.
   • Сохранить подпись. Если этот флажок установлен, и вы зарегистрированы в Acrobat Reader или Acrobat, добавленная подпись надежно сохраняется в Adobe Document Cloud для повторного использования.

   Нажмите кнопку Применить, затем нажмите в том месте документа PDF, где требуется добавить подпись или инициалы.

4. Чтобы переместить подпись или инициалы, нажмите поле, чтобы выделить его, и используйте клавиши со стрелками. Чтобы изменить размер или удалить поле, используйте параметры на панели инструментов поля.

Чтобы использовать изображение подписи:

• Поставьте свою подпись черной ручкой на чистом белом листе бумаги. Подпись следует разместить посередине бумаги, чтобы при создании или сканировании снимка не было краев.
• Сфотографируйте или отсканируйте подпись. При фотографировании подписи убедитесь, что страница освещена должным образом и на подпись не падает тень.
• Передайте фотографию на компьютер или отсканируйте изображение. Acrobat/Reader поддерживает файлы JPG, JPEG, PNG, GIF, TIFF, TIF и BMP. Обрезать изображение не требуется. Если фотография или отсканированное изображение достаточно четкое, Acrobat/Reader выполнит импорт только подписи.

После заполнения формы вы можете предоставить доступ к ней другим пользователям.

1. Откройте документ PDF или форму в Acrobat или Reader, и нажмите Заполнить и подписать на панели справа.
   

2. На панели инструментов Заполнить и подписать нажмите Запросить подписи.

3. Отправьте форму одним из следующих способов:

Отправка ссылки на нередактируемую копию заполненной и подписанной формы. Копия сертифицируется Adobe Acrobat Sign. Получатели не смогут внести изменения в копию; любые изменения делают сертификацию недействительной.

1. Нажмите Получить ссылку и затем выберите Создать ссылку.

2. Все, у кого есть ссылка, смогут просматривать документ, но не смогут вносить изменения. Предоставьте ссылку одним из следующих способов:

   • Нажмите Скопировать ссылку и поделитесь ею с другими пользователями по электронной почте.
   • Нажмите Вложить ссылку в письмо. Отобразится адрес электронной почты по умолчанию. Строка темы письма — название заполненной формы. В самом письме будет ссылка на эту форму. Если требуется, можно изменить тему или текст письма. Добавьте адреса электронной почты получателей в поле Кому и нажмите Отправить.

Отправляйте копию готового документа, доступного только для чтения, по электронной почте. Получатели смогут просматривать файл, но не смогут вносить изменения.

1. Нажмите Отправить копию.

2. Введите адрес электронной почты пользователей, которым необходимо отправить документ. Можно также использовать ссылку Адресная книга для выбора адресов электронной почты.

3. Поля «Тема» и «Сообщение» аналогичны соответствующим полям в письмах электронной почты. Введите необходимую информацию. Нажмите кнопку Отправить.

1. Нажмите Запросить подписи и нажмите Начало работы.

2. Отобразится окно Acrobat Sign. Поля «Имя» и «Сообщение» аналогичны соответствующим полям в письмах электронной почты. Введите необходимую информацию и выполните одно из следующих действий:

   • (Необязательно) Для использования дополнительных параметров, включая аутентификацию подписанта, напоминания и другие, нажмите Дополнительные параметры.
   • Для добавления полей формы и указания места для подписи нажмите Укажите место для подписи.

   Введите запрашиваемую информацию. Дополнительные сведения представлены на странице Отправка документов на подпись.

Связанные материалы

• Быстрое заполнение и подписание любых форм PDF онлайн
• Мобильное приложение Fill & Sign
• Получение документов PDF, подписанных другими пользователями
• Функция: заполнение и подписание форм PDF с помощью Acrobat

Вход в учетную запись

Войти

Управление учетной записью

Народная вышивка крестом схемы.

Схемы для вышивки крестом узоры и орнаменты

Испокон веков славилась русская земля мастерицами-рукодельницами. Женщины превращали ткани в настоящее произведение искусства, создавая образы женщин и мужчин, животных, фантастических существ, различные символы и знаки. Праздничные одежды, скатерти, полотенца, головные уборы – легко украшалось узорами и орнаментами русской народной вышивки . Сейчас многие модельеры используют различные для создания женской и детской одежды.

Особенности техники такой вышивки

В русском народном искусстве используются разнообразные техники вышивания – строчкой с цветной обводкой, белой строчкой, тамбуром, крестом, полукрестом. Чаще всего вышивка выполняется белыми и красными нитями, а также золотыми и чёрными (синими).

Перед тем как приступить к вышиванию, следует придерживаться определённых правил .

Идеи для такой вышивки со схемами

Сейчас в сети интернет можно найти множество картинок со схемами на тему русской народной вышивки. Создать схему можно и самостоятельно, например из любой фотографии. Чтобы понять, как нарисовать русскую народную вышивку поэтапно и создать красивый узор на одежде и предметах быта, предлагаем ознакомиться с идеями вышивки и кратким описанием её выполнения .

Русская народная вышивка на полотенце

Чаще всего на предприятиях, в отелях и ресторанах для нанесения логотипов, изображений и знаков используется . Быстро и качественно создать любой узор помогают современные . Если же вы решили создать изделие собственными руками, можно выбрать понравившийся рисунок в сети интернет. Чтобы нарисовать русскую народную вышивку на полотенце самостоятельно, предварительно нанесите карандашом эскиз изделия с рисунком на лист бумаги . Далее перенесите готовый рисунок на ткань при помощи копирки и приступайте к вышиванию.

Если вы берёте готовую схему, а размер рисунка слишком маленький, нужно разделить его на равные квадраты и перенести узор на бумагу с такой же сеткой квадратов , увеличив в нужное количество раз. Если же дана только часть или половина узора русской народной вышивки, её нужно увеличить по клеточкам и, сложив бумагу вдвое, перевести на вторую половину по образцу.

Вышивка в русском народном костюме

Наши прародители вышивали узоры не только на полотенцах, покрывалах, салфетках, но и на целых костюмах. И сейчас русский народный узор возвращается в моду. Льняные блузы и рубахи, платья и сарафаны с неповторимым орнаментом воссоздаются и приобретают новую жизнь. —Вышивка на одежде— придаст изделию уникальный вид.

1. Предварительно проверьте ткань на усадку, а нити на стойкость краски.
2. Перенесите рисунок на ткань при помощи копирки.
3. Плотно закрепите канву.
4. Подберите иглу с маленьким ушком, чтобы изделие выглядело более аккуратным.
5. Приступайте к вышивке.

Сказочные персонажи

Является самой распространённой. Если вы хотите украсить детское покрывало или полотенце персонажами русской народной сказки, используйте вышивку крестом и полукрестом.

1. Выберите понравившуюся схему.
2. Специальным маркером разметьте канву на квадраты 10 на 10 клеточек. Размечать удобнее с центра.
3. Выберите на схеме, с какого места начнёте вышивать, и введите иглу с ниткой. Вышивать можно как сверху так и снизу.
4. Вышивайте рисунок согласно схеме.

Вышивка бисером

Красиво будет смотреться вышивка бисером, бусинами, стразами на отдельных участках блуз, платьев или сарафанов. Используя понравившуюся , можно получить красивый узор, который украсит край рукава или горловину изделия. Вам понадобится бисер нужного размера, хлопчатобумажные нити или леска, канва, иглы и ножницы.

1. Выберите схему вышивки и перенесите на ткань при помощи кальки.
2. Пришейте бисеринки к ткани согласно рисунку.
3. Чтобы бисер лёг ровно, не натягивайте сильно нить.

Узоры русской народной вышивки

Используя узоры русской народной вышивки, можно украсить аксессуары: сумочки, кошельки, перчатки, шарфы и др. Создать рисунок можно объёмной вышивкой, крестом, гладью, лентами. Сумочка с ручной вышивкой будет выглядеть эффектно и подойдёт как для повседневного, так и для вечернего выхода.

1. Используя схему ниже, переведите её на ткань.
2. Возьмите нити нужного цвета, начинайте вышивку.
3. По желанию украсьте полученный узор стразами или бусинами.

Видео с уроками мастер-класса такой вышивки для начинающих

• В видеоролике рассказываются основные моменты, которые нужно учитывать при вышивке крестом для начинающих. Что входит в набор для вышивания, как пользоваться схемой, как заправить нить и с чего начинается работа, смотрите в данном уроке.

• Видеоурок по созданию ладанки – мешочка, в который кладут святыню или молитву. Этот оберег носится на шее или прикалывается булавкой под одежду. Главные мотивы вышивки – знаки земли.

• Как создать вышивку инициалов гладью, расскажет подробный видеоурок. На закреплённую канву наносится рисунок. Контур вышивается швом в две нити, а заполнение выполняется швом в одну нить. Основные виды стежков – «назад игрой» и французский узелок.

Вышивка является древнейшим видом украшения тканей. Искусно вышитый узор превращает любую вещь в настоящее произведение искусства. Сейчас вышивка в русском народном стиле украшает одежду и интерьеры. Вы можете заказать вышивку на сайте, а можете самостоятельно сделать рисунок и перенести его на любое изделие. Вы уже знакомы с вышивкой? Расскажите, какими техниками владеете и какие мотивы используете в вышивке своих изделий.

В этом посте мы собрали для вас самые популярные схемы вышивки орнаментов в различных стилях. Они пригодятся как начинающим рукодельницам, так и опытным мастерицам.

Проще всего будет скачать схемы для вышивки, после чего распечатать или срисовать шаблоны, а затем повторить их на ткани. Однако если вы занимаетесь рукоделием уже давно, можете просто сверяться с экраном или почерпнуть в данной подборке схем конкретные идеи.

Мы отбирали исключительно узорные вышивки популярных орнаментов. Среди них есть очень простые варианты, а есть и довольно причудливые формы и изгибы. Мастер с любым стажем легко найдет что-то подходящее. Эти схемы помогут вам оригинально оформить различные салфетки и скатерти, а также некоторые элементы одежды (топы, рубашки, аксессуары и т.д.). Такие узоры будут особенно здорово смотреться на простых однотонных тканях.

Начинающим проще всего выполнять узорную вышивку на льне или стандартной канве. То есть на тех материалах, где легко высчитать расстояние между элементами.

Ниже вы найдете несколько схем вышивки украинских узоров, которые в последнее время весьма популярны. Мужские и женские вышиванки стали достаточно модным атрибутом, а традиционные узорные мотивы используются в самых разных поделках и мастер-классах.

Еще одна категория – вышивка крестом. Она выполняется очень просто. Вы можете просто скачать схемы для вышивки крестиком и приложить их к ткани, а затем шить прямо по бумаге. Далее бумага убирается (отрывается), а рисунок остается на ткани. Впрочем, иногда подобные действия излишни – куда проще срисовать картинку.

Изучая народную вышивку, я понимаю, что надо понимать отдельные символы и их сочетание. В других темах я рассказываю об отдельных узорах, а здесь – о их сочетаниях. Узоры народной вышивки России, нашего Севера, удивительны. Их сочетания, простые схемы народной вышивки рождают целые истории!

ОБЕРЕЖНАЯ ВЫШИВКА «РУССКИЙ КРЕСТ- ГАРМОНИЯ»

Схема народной вышивки «Русский крест – гармония»

Символы народной вышивки :

• мужской символ «крест»
• женский символ «ромб»

Для кого : для женщины, желающей укрепить свой имеющийся брак.

Значение : гармония.

Особенность этой вышивки : активность земной мужской силы.

Действие на женщину : лад в семье, благополучие в отношениях с мужчиной, повышение собственной активности, энергии, напористости, если необходимо – призыв души ребенка, благополучное рождение.

Действие на мужчину : лад в семье, благополучие в отношениях с женой, активизация жизненного центра «ярло», отвечающего за жизненные силы.

ОБЕРЕЖНАЯ ВЫШИВКА «РУССКИЙ КРЕСТ – ПРИЗЫВ»

Схема народной вышивки «Русский крест – призыв»

Символы народной вышивки :

• мужской символ «крест»
• женский символ «ромб»
• знак благополучия и соединения мужского и женского начал «засеянное зерно»

Для кого : для женщины, желающей найти своего суженного и сделать правильный выбор.

Особенность этой вышивки : преобладание женских энергий, как в земной, так и небесной сфере, мужская энергия в этой вышивке «небесная», то есть речь идёт о мужчине, родственном по духу.

Действие на женщину : телесная энергия, повышение привлекательности, возвышение способностей к предвидению и выбору, запуск в пространство призыва для мужчины – суженного.

НАРОДНАЯ ВЫШИВКА РОССИИ «РУССКИЙ КРЕСТ – ЛЮБОВЬ»

Схема народной вышивки «Русский крест – любовь»

Символы народной вышивки :

• мужской символ «крест»
• женский символ «полуромб»

Для кого : для женщины, желающей воспламенить любовь мужчины, и для мужчины, желающего быть любимым.

Особенность этой вышивки : преобладание «земных» энергий, как мужской, так и женской, причём речь не идёт о рождении ребёнка, а именно о земной любви между мужчиной и женщиной.

Действие на женщину : телесная энергия, повышение привлекательности, увеличение эмоциональной власти над мужчиной, возрождение чувств в женщине, которые «перекидываются» на мужчину. Действие значительно усиливается, если такой же орнамент нанести на подол свитера.

Действие на мужчину : телесная энергия, повышение привлекательности, увеличение эмоциональной власти над женщиной, возрождение чувств в самом мужчине, которые «перекидываются» на женщину.

СХЕМА НАРОДНОЙ ВЫШИВКИ «ЛУЧШАЯ ДОЛЯ»

Название «Лучшая доля» – не традиционное название, но хорошо отражает суть орнаментов, расположенных здесь.

Схема народной вышивки «Лучшая доля»

Символы народной вышивки :

• «Полрепья – Предок»
• женский символ «Ромб»
• женский символ «Небесная Оленуха – Прародительница»
• знак Богини – Матери, Хозяйки судеб, Великой Макошь

Для кого : для девочки и девушки с пожеланием безопасности в родительской семье, для женщины, желающей сохранить и приумножить имеющееся.

Значение славянских узоров : просьба – уверенность в лучшей доле на будущее

Особенность этой вышивки : в схеме народной вышивки преобладающее присутствие божественных сил: предки со стороны матери (символ «Небесная Оленуха – Прародительница») предки со стороны отца (символ «Орепий»), присутствие Богини Судьбы Макошь – всё это рядом с земным ромбом, символизирующим женщину – просительницу.

Действие на женщину : лад в семье, благополучие, благосостояние, уважение окружающих.

ОБЕРЕЖНАЯ ВЫШИВКА «БЛАГОПОЛУЧИЕ»

Название «Благополучие» – не традиционное название, но хорошо отражает суть орнаментов, расположенных на этой схеме вышивки.

Народная вышивка России «Благополучие»

Символы народной вышивки:

• Знак Солнце – Девы, Веснянки, дарующей радость и жизнь
• Знаки Прибогов, приносящих дары с Неба
• Знак Богини Мать – Сыра Земля, дарующей благополучие
• Знак Небесной Тучи – Оленухи

Для кого: для незамужней женщины, для замужней женщины, желающей новый уровень в жизни, обеспеченность, спокойствие и уважение

Особенность этой вышивки: вышивка, мягко влияющая на ситуацию, приводит в движение небесные силы, которые начинают работать на богатство и спокойствие. Небесное покровительство Богини Мать – Сыра Земля создает всеобъемлющее покровительство, остальные знаки поддерживают эту древнюю славянскую магию

Действие на женщину: чувство спокойствия, осознания своей красоты и привлекательности, спокойное принятие заслуженного благополучия.

НАРОДНАЯ ВЫШИВКА РОССИИ «ДОСПЕХИ ПРЕДКОВ»

Название «Доспехи предков» – не традиционное название, но хорошо отражает суть орнаментов, расположенных здесь.

Народная вышивка России «Доспехи предков»

Символы народной вышивки:

• знак «Крючки – Кони»
• знак «Орепий – Предок»
• Бога Перуна «Перунов цвет»

Для кого: мальчика и мужчины с целью защиты от влияний внешней среды

Значение славянских узоров: знак Перуна, Покровителя воинов в светлом тоне означает небесное покровительство этого Бога, присутствие коней земного цвета означает быстрое приближение этого покровительства; причина покровительства – Орепий – Предок, то есть мужчина защищен силой своих предков.

Особенность этой вышивки: быстрое приближение небесного покровительства Перуна и Предков, так как именно кони, впряженные в божественную колесницу, земного цвета.

Действие на мужчину: защищенность от неблагоприятного воздействия внешней среды, как физического, так и энергетического.

СХЕМЫ НАРОДНОЙ ВЫШИВКИ РУССКОГО СЕВЕРА

Давно у нас просят схемы обережной народной вышивки показать. Мы их собрали по северным деревням и наконец-то с вами делимся этим знанием.

Все это – северный обережный крест, самый сильный защитный символ. Можно вышивать его привычным крестиком, а лучше – северным наборным (счётным) швом.

Помните главное правило обережной вышивки: всё должно быть натуральным, начиная от ткани и ниток, и заканчивая иглой. Лучше всего подойдут для этого иглы из кости или из латуни .

Вышивать крестиком можно не только разнообразные картинки. Вышитые орнаменты разных народов и различные узоры поражают своей красотой. Вышивка крестом узоров и орнаментов – схему может иметь различного размера. Бывают как маленькие изображения, так и большие.

Вышивку крестом узоров и орнаментов на различную тематику можно встретить на предметах обихода и одежде. Узоры могут быть весьма разнообразными: различные цветы, фрукты, ягоды, насекомые, травы, нет предела фантазии.

Расположенная по краю вышивка называется бордюром, она может быть:

• Монохромной – выполняется в одной цветовой гамме;
• Многоцветной – имеет сочетания различных цветов;
• Узкой;
• Широкой;
• Средней.

В качестве узоров могут служить даже разнообразные фигуры. Орнаменты для вышивки крестом имеют скрытое значение, указывают на народную принадлежность. Русские орнаменты состоят из геометрических фигур и прямых полос по краю материи или сочетают различные узоры.

Орнаменты Белоруссии отличаются вышивкой красным по белому. Славянские орнаменты несут в себе историю народов России и Украины.

Цвета в орнаменте имеют свой смысл:

• Символом земли считается чёрный цвет;
• Цвет чистоты – белый;
• Символом любви является красный;
• Синий – это цвет здоровья;
• Желтый цвет является символом богатства;
• Цвет возрождения – зелёный.

По внешнему виду славянских женщин можно было узнать является ли она замужней, какой достаток в её семье, в какой местности она проживает. Некоторые орнаменты можно встретить на выставках национальных костюмов.

Схема для вышивки крестом: орнамент кельтских народов

Орнаменты кельтских народов являются древними символами. Различные переплетённые узоры соединяются в единую цепь, напоминают лабиринт. Орнаменты, несущие в себе смысл, обычно черно-белые, они являются оберегами, дающими добро, здоровье и силу духа. Тайны некоторых из них так и не разгаданы. Схему вышивки крестом орнамента можно скачать из интернета, выбрав бесплатные. Для открытия вышивок в формате ХСД нужна дополнительная специальная программа, можно посмотреть видеоурок, чтобы научится с ней работать.

Кельтские орнаменты различны:

• Кельтский крест – дарует мудрость, спасает от тёмных сил;
• Бабочка – символ жизни, перемен;
• Сердце – соединяет союз любящих сердец;
• Спирали – символ вечности, бесконечности;
• Дерево жизни обозначает параллельную жизнь;
• Трилистник – приносит удачу.

Вышитый простой орнамент будет служить оберегом. Если необходимо сделать красивую картину, то можно подобрать схему 8х7 сантиметров с кельтским мотивом и вышить его в любой тематике. Узор расположить как отдельный символ на картине в чёрно-белом исполнении и совместить со схемой понравившегося изображения.

Различные орнаменты крестиком, вышитые на тканях

Основное предназначение вышивки – украшать предметы быта или одежду. Орнаменты крестиком лучше вышить на натуральных тканях, например лён идеально подходит как основа. Орнаментами оформляют полотенца, салфетки, занавески, подушки, а также элементы одежды.

Цветовая гамма различная:

• Для оформления работ используются геометрические узоры;
• Полотенца лучше украшать многоцветными орнаментами;
• Одежду лучше оформлять ажурной каймой;
• На скатерти или салфетке хорошо смотрится узор из переплетения различных ягод, трав.

Можно подобрать красочный узор с насекомыми или зверюшками и украсить им детскую одежду. Костюмы для национальных праздников, украшенные орнаментом не останутся без внимания.

Геометрические схемы орнаментов: вышивка крестом

Геометрические орнаменты вышивки крестом имеются в национальной одежде нескольких народов. Узорами украшают полотенца для ритуалов, создают рисунки из сочетания различных фигур. Узкий орнамент это – повторение групп элементов вышивки в определённой последовательности.

Геометрический народный орнамент имеет:

• Точки, собранные в один элемент;
• Различные круговые фигуры;
• Линии различных изломов;
• Композиции из треугольников;
• В отдельных деталях встречаются кресты;
• Разных размеров ромбы и квадраты.

Ленточные узоры выполняются полосой по краю или в середине изделия, полностью поверхность заполняется сетчатым орнаментом, а розеточный украшает середину, отделённую в ромб или квадрат. Основным мотивом геометрических орнаментов является ромб с различными переплетениями и делением его диагоналями. На самом деле схем вышивания таких орнаментов огромное множество. Цветовая гамма играет большую роль в вышивке.

В разных республиках принят к вышиванию орнаментов свой цвет или его сочетание. А соотношение фигур орнамента определяет его принадлежность к различным народам.

Неповторимая вышивка крестом:узоры и орнаменты, схемы (видео)

Весьма увлекает изучение истории узоров и орнаментов, очень интересные вышивки и схемы позволяют создать уникальную работу. На любой вкус несложно украсить полотна различных предметов. Вышивка доставит огромную радость, можно выполнить работу в подарок или украсить ей любимую скатерть.

Среди многих видов русского народного творчества вышивка всегда занимала важное место. Шили повсюду. Не нужно было искать особых приспособлений, а ткань, иголки и нитки были в каждом доме. Вышивкой украшали одежду и предметы быта: занавески, скатерти, полотенца, подзоры, передники, головные уборы, платки, юбки, платья. Вышитые изделия в повседневной жизни быстро старели, изнашивались и исчезали. Изучением вышивки, как отдельным видом искусства, стали лишь в середине XIXв., поэтому в музеях наиболее ранние образцы относятся только к XVIIIв..

Материал и цвет

Климатические особенности нашей страны не позволяют массово выращивать хлопок, поэтому основными источниками для изготовления ткани были лен и конопля. Из них ткали полотно. Тонкое отбеленное полотно служило основой, а нитки из льна и шерсти применяли для вышивки узоров. В XIX в. шерстяными нитками вышивали рубахи, головные полотенца. В ряде мест вышивка шерстью предшествовала вышивке другими материалами.

Основной цвет русской вышивки — это красный цвет со множеством оттенков: от темно-брусничного до оранжевого. Оттенок зависит от материала ниток и ткани (лен, хлопок, шерсть и т.п.), от использованных для них красок (минеральных, растительных, животных). Наряду с красным предпочтение отдают тонам синего, зеленого и желтого. Черный не характерен для русской вышивки. Только в тамбовском и воронежском регионе этот цвет традиционно используют в шитье.

Предпочтение к красному не ограничивает ни выбор других цветов, ни градаций их оттенков. Часто применяли белый цвет или составляли двухцветные сочетания. Общий тон вышивки при этом обязательно оставался радостным и оптимистичным.

Сюжеты и мотивы орнамента.

Разнообразие мотивов русской вышивки велико. Однако чаще других в орнаментах встречаются образы птицы, коня и дерева. Этот выбор обусловлен преданиями и верованиями древних славян, которые гласят о небесном дереве и сидящей на нем птице-солнце. Конь же символизировал видимое движение солнца.

Образ птицы чаще других используется в русской вышивке. Птицы встречаются как часть сложных сюжетов или же из птиц составляют отдельные узоры: виде ряда, где они следуют одна за другой, часто составляют композиции с деревом(кустом, растением или розеткой) и с женской фигурой в центре; нередко они просто повернуты друг к другу и смыкаются клювами или же наоборот хвостами.

Конь не такой популярный мотив как птица, но тоже довольно распространен. Образ коня с высокой, гордо изогнутой шеей похож на изображения народной глиняной скульптуры. Один из распространенных мотивов – кони по сторонам деревца или растения.

Растительный мир занимал видное место в орнаменте русской вышивки XVIII-начала XX вв. Дерево составляло центр композиции, к которому обращены животные, птицы; дерево являлось объектом поклонения всадников или всадниц. Иногда дерево заключено в специальную постройку, как бы небольшой храм или часовню, что подчеркивает его особое значение. Вышивка растений, деревьев выполнялась в строгом геометрическом стиле с двумя или более особо выделенными длинными ветвями, нередко корнями на треугольном основании, которые можно рассматривать как корни, изображенные обобщенно.

Среди цветов особенно часты розы в корзинке, реалистические, натуральной алой расцветки. Розы заметно вытесняют из растительной орнаментики русской вышивки другие растительные мотивы, в частности тюльпан. Это, по-видимому, связано с развитием общеевропейского орнамента, в котором мотив розы распространяется в XVIIIв.

Итак, я рассказала вам совсем немного об отличительных чертах русской вышивки. Эта информация очень поверхностна и не включает всего многобразия орнаментов, узоров и видов вышивки, которые наблюдались в XVIII-начале XIXв. На этом пока все, надеюсь, вам было интересно. Следующая часть посвящена появлению вышивки крестом на Руси.

Список литературы, который использовала привожу ниже. Конечно, сейчас есть и более современные источники информации, но эти книги мне понравились большой детальностью и тщательностью изложения:

1. Маслова Г. С. Орнамент русской народной вышивки». М., 1972
2. Дурасов Г.П. «Изобразительные мотивы в русской народной вышивке». М., 1990
3. Богуславская И. Я. «Русская народная вышивка.» М., 1972

Чтобы оставлять комментарии, нужно войти или зарегистрироваться.

Русская народная вышивка не потеряла своего очарования в XXI веке. Модельеры используют узоры русской вышивки для создания новых коллекций, в спорте русская символика выражает патриотизм, бизнесмены используют славянскую стилизацию, чтобы выделиться из числа конкурентов и позиционировать свой бренд как отечественный. Вышивка в русском стиле украшает одежду и интерьеры, многие люди возвращаются к истокам славянской культуры.

Изначально ручная вышивка была ручным ремеслом, но в наши дни ручной труд потеснила машинная вышивка. Дело в том, что машинные технологии позволяют сделать вышивку гораздо более аккуратной и привлекательной, долговечной и прочной. Кроме того, русская машинная вышивка позволяет выпускать многотысячные тиражи в короткие сроки.

Мы вышиваем с 2007 года. В числе наших клиентов — многочисленные ателье и модельеры, выпускающие одежду и коллекции в русском стиле, а так же современные славяне, ролевики и реконструкторы, участники фольклорных ансамблей, организации славянской направленности, а так же многочисленные частные лица, поклонники русской культуры. Для каждого мы создаём ту самую вышивку, которую он искал. Обращайтесь, рады вышить для вас!

История русской вышивки

На Руси вышивка имела сакральное значение: то есть, была тесно связана с верованиями в мистические силы природы и богов. Языческая вышивка славян появилась задолго до прихода на княжение Рюрика. Обережные узоры и символы украшали одежду и предметы быта. Господствовал красный цвет ниток: на белом полотне он ярко выделялся, привлекал внимание.

С принятием христианства начался новый виток развития русской вышивки. Несмотря на ярую борьбу с языческими корнями, здесь, как и в других областях, вытравить древние обычаи не удалось: народная вышивка совместила старые славянские мотивы с новыми церковными. Например, люди всегда поклонялись солнцу как источнику света и жизни, оно символизировало весёлого бога Ярило. С принятием христианства солнце никуда не исчезло из вышивок, но теперь он символизировало Божье величие.

В эти времена – X-XII века – зародилось и стало развиваться русское золотошвейное искусство. Роскошные узоры украшали иконы, предметы церковного обихода, одежду богатых людей. Тогда же – характерная для русской вышивки черта – вошёл в декоративное искусство речной жемчуг. Вышивка жемчугом с тех пор прочно вошла в мировую историю как характерная славянская особенность.

Шли годы. Первоначально вышивкой занимались монахини: это связано было с тем, что с помощью вышивки на Руси украшали в основном церковные атрибуты. Постепенно вышиванием занялись знатные женщины: было ли это влиянием Анны Ярославовны, ставшей французской королевой и поведавшей об этой западной традиции, или просто юным девицам так прививали благочестие – неизвестно.

Параллельно славянская вышивка развивается в крестьянской среде. Здесь история вышивки словно стоит на месте: древние языческие узоры и символы по-прежнему украшают одежду, бельё, занавески. К XVII веку народная вышивка входит в моду, и её мотивы проникают и в дворянскую среду.

С XVIII века и далее на русскую вышивку начинают оказывать влияние западные мотивы. Пётр I вводит европейский костюм, и дамы спешат украсить свои платья на парижский или берлинский манер. Наиболее востребована мужская вышивка, при дворе расшитые кафтаны входят в моду. Особого рассвета русская вышивка достигает в XIX: галантная эпоха требует изящества и эстетики.

Возникновение и распространение машинной вышивки производит переворот в этой сфере искусства. В XX веке происходит интеграция искусств и национальностей: африканские мотивы могут соседствовать со средневековой символикой, вышитые строки из стихотворения А.Блока – украшать танцевальный наряд для бала-маскарада.

Русский орнамент в вышивке

От простого узора орнамент отличается многократным повторением одного и того же элемента. Как возникла такая идея? Дело в том, что в древности узоры для вышивки не были простым украшением: они передавали сакральное знание. Раз за разом повторяя тот или другой символ, вышивальщица подчёркивала и усиливала его значения. Особенно это относится к обережной вышивке.

Рассмотрим основные символы русской вышивки.

Солнце. Славяне высоко чтили солнце: впрочем, как и любой древний языческий народ. Солнце символизировало жизнь, радость, плодородие. В народной вышивке чаще всего светило представляется как колесо или розетка. Чаще всего такой символ был центром, вокруг которого закручивается орнамент, однако встречались и повторяющиеся мотивы колеса.

Ромб. Сейчас популярность этого символа кажется странной, потому что мы позабыли его значение. В древности же ромб символизировал женское начало, материнство. Ромб повторялся в разных вариациях на полотенцах и скатертях, подолах платья и рубахах. Он был обязательным украшением женской одежды, а так же служил талисманом для плодородия.

Крест. Этот символ был нам известен задолго до принятия христианства. Равноконечный крест символизировал солнце: его расходящиеся лучи. Близкая вариация символа – свастика – символизировала вращение солнца. Удивительно, как национал-социалистическая партия Германии умудрилась выбрать своей эмблемой символ нации, которую они намеревались уничтожить под корень! Так или иначе, в XX веке коловорот – наше название свастики – окончательно ушёл в прошлое, считается осквернённым символом.

Ёлочка . Частенько вы можете увидеть на старинных вышивках узор-ёлочку. Он символизирует дерево вообще и Древо жизни, лес и природу.

Другие элементы русской вышивки

Конечно, символика русской вышивки не ограничивается орнаментами. Многие реалии жизни нашли своё отражение в искусстве вышивальщиц.

Особой популярностью всегда пользовались мотивы флоры и фауны. Различные цветы и растения прочно ассоциируются с народной вышивкой: вспомните павлоградские платки, палех. А ведь вышивка в стиле гжели или хохломы распространена ив наши дни, её узнают во всём мире! Кстати, гжель заметно отличается от традиционных цветов русской вышивки: красного, чёрного и золотого.

Животные тоже появляются на полотне довольно часто. Они символизируют то же, что и звери из русских народных сказок. Однако вы вряд ли найдёте в вышивках медведя. Почему? Дело в том, что в тотемном языческом сознании медведь был прародителем всех славян, а потому на него наложено табу. Медведя нельзя изображать, и даже имя его под запретом – слово «медведь» является ничем иным, как заменой. Поэтому в узорах вышивания прародитель не появляется.

Часто возникает в орнаменте женская фигура : символ плодородия и женского начала. Если женская фигура простирает руки к небу – это символ единства двух начал.

РУССКАЯ ВЫШИВКА

Информация

Описание: Русская вышивка — неотъемлемая часть искусства русского народа.

Группа посвящена русской вышивке, техникам её выполнения, обучению, выставкам, сбору материалов по истории русской вышивки. Показать полностью…

Русская народная вышивка южных районов, бытующая в Калужской, Смоленской, Рязанской, Тульской, Орловской и других областях, в отличие от северных, характеризуется преобладанием геометрического орнамента, хотя и здесь широко распространены растительные орнаменты, а иногда встречаются сюжетные композиции. Она во многом перекликается с вышивкой других славянских народов. Вышивка южных районов многоцветна, и обычно при выполнении каждого отдельного узора применяется несколько техник.
В отличие от северных районов, где с давних времен вышивкой украшались, наряду с женскими костюмами и мелкими бытовыми вещами, крупные декоративные вещи, в южных районах вышивка применялась только для украшения женской одежды и полотенец.

В южных районах применялась следующая техника вышивки: роспись, набор, счетная гладь, строчка, цветная «перевить», крестик и стебельчатый шов. Место: Россия

229 записей

Подборка книг по старинной народной вышивке.

Открыт набор на двенадцатый поток вебкурса по старинной русской вышивке. А тем временем учащиеся предыдущих потоков уже любуются своими работами. С нами Екатеринбург, Нижний Новгород, Кемерово, Владивосток, Сургут, Краснодар, Показать полностью… Хабаровск, Красноярск, Пермь, Новосибирск, Иркутск, Тюмень, Орёл, Уфа, Новокузнецк, Челябинск, Брянск и др.

Дистанционный старинной русской вышивки состоит из 7-ми занятий, занятия будут проходить с ноября по февраль. Кроме изучения самих сценариев выполнения швов, на занятиях мы будем рассматривать вопросы, какие бывают как правило интересны тем, кто хочет изучить вышивку с этнографическим уклоном. Занятия могут быть полезны как тем, кто хочет научиться вышивать узоры на полотенцах, рубахах, скатертях, как это делали в старину, так и тем, кто хочет украсить старинными узорами вещи, каких в старину не бывало.

Вебкурс представляет из себя:
— видеозаписи с теорией и практикой по каждому шву, доступные для просмотра в течение трех недель,
— снимки подлинных старинных вещей, наших главных учителей,
— наборы узоров,
— возможность задавать вопросы и получать ответы.

На отработку 1 занятия даётся три недели.

Высокий пафос и откровение русской вышивки, или 5-ти минутный тест на знание русской культуры. (18+)

Эта вышивка моей ученицы Ирины Зюзиной — совершенно особенная, знаковая. В такие мгновения чувствуешь близость невероятной сокровенной тайны. Показать полностью… Образ скопирован с вятского полотенца конца 19-го века из моего частного собрания и вышит всего за один (!) вечер, а тем не менее в нём — взгляд в вечность, цитата из веков ушедших. Сколько сотен лет этому образу? Что кроется за ним? Пугающие очертания, они не вписываются в нашу картину мира, а ведь они — подлинно русские, подлинно славянские. Все мы читали статью Д.А.Баранова и Е.Л.Мадлевской «Образ лягушки в вышивке и мифопоэтических представлениях восточных славян», гипотезу о том, что в таких древних изображениях кроется изображение плодородного животворящего начала. Но всё ли можно передать словами? Всё ли можно объяснить словами и гипотезами? Глядя на этот образ — понимаешь, нет, далеко не всё. Когда видишь повтор такого образа на расстоянии вытянутой руки невольно содрогаешься, становится не по себе. В этом образе рождение неведомого начала из хаоса, в нём мистика, глядя на него словно расширяется сознание, пытаясь вобрать в себя совершенно другую эстетику и семантический пласт. В этом образе — сила и тайна, неведомая нам музыка смыслов, за ним стоит другое измерение, неведомое нам. Опознаём ли мы это изображение как неотделимую и важную часть русской культуры? Доводилось ли нам видеть подобные изображения на русских полотенцах? Говорит ли нам хоть кто-нибудь — что без таких образов представление о русской вышивке — неполно? Орловский спис, пудожский канон, вам что-нибудь говорят эти слова? Так ли уж хорошо ли мы знаем русскую культуру? Хорошо ли знают историю русского искусства выпускники академий художеств и искусствоведы и наши среднестатистические соотечественники? Черный квадрат Малевича у всех на слуху, хулиганство одного художника, а древние народные образы — редко где можно увидеть, случайно разве что, вероятность увидеть подобное и узнать, что это русского мировосприятия осколок — близка к нулю.

А ведь подобный образ — не единичное явление. В полотенцах орловского списа встречаются подобные образы, с заполнениями, с разделками внутри контура. Пудожские полотенца и подзоры хранят такие образы, они благодаря исследованиям О.И.Бакировой, изложенным ею в книге «Народная вышивка Пудожья», уже по праву приобрели название «пудожский канон». Это же полотенце явственно говорит о том, что вполне вероятно существовал и «вятский канон», и только отсутствие публикаций полотенец этого же ряда лишает нас возможности пока совершенно утвердительно выделить этот канон, категоризировать его. И уважение, знание таких образов — показатель того, что человек не вчера услышал о русской культуре, и не числит себя знатоком, потому что как увидишь такой образ, сразу по лицу наотмашь бьет факт — мало мы знаем, мало понимаем, мало ведаем, и учить нам историю ещё, учить, открывать, исследовать, искать толкования — не один год. Для начала научиться хотя бы отличать мыльные авторские узоры крестом от созданного действительно века назад. Видеть и отличать, где подлинная история, а где то, что нескончаемым потоком реалистичных розочек, вазончиков, цветочков и дубовых листочков в конце 19-го века опустошило сокровищницу русского узорочья путём вымещения и подмены, и таким образом отняло у русской вышивки семантическую глубину, снизвело её до уровня красивости и мещанства.
Почитание линга у индусов — явление известное, здесь же очевидно мы видим нечто подобное, рождающее начало, семя, а значит древний человек думал не об одном выживании, но и замирал в восхищении перед самой идеей рождения, продолжения жизни, искал образы, которые вложат в голову уважение к этим идеям, возведут идею семени и матки (или утробы) на необычайно высокий уровень, поставят саму идею продолжения жизни на незримый пьедестал, помогут человеку осознать идеи вечности, рождения жизни, увидеть божественную искру. Кто автор этого образа? Нет имени, мы не знаем, в каком веке появился этот образ, но очевидно одно — что его автор выразил крайнюю степень восхищения и благоговения перед материнским и отцовским началом, перед способностью рожать и давать жизнь, перед божественной рождающей силой, и сделал это куда успешнее и искуснее чем Курбе, потому как такие очертания принадлежат более высокому художественному канону, настраивают на более серьезное, отрешенное от плотского, видение священных законов природы. Богаче ли становится представление о человеке после размышления о таких категориях? Безусловно да. Благодаря таким образам наши предки приближались к более осознанному пониманию себя, своей сущности, своей природы, благодаря им они принимали свою природу, и видели насколько жизнь всех тварей земных созвучна нашей, и созвучие это — благородно, достойно благоговейного сыновьего отношения. А значит и для зрителя и самой вышивальщицы такие образы — важное напоминание о высоком предназначении человека, женщины, семьи.

Уступает ли этот вятский образ изображениям пудожского канона или орловского списа? Убеждена — нет, здесь приложено намного меньше усилий по выделке изображения, а цель всё-таки достигнута. Минимализм, отсутствие украшений, только подчеркивает главные черты, их звучание за счет лаконизма изобразительных средств оказывает ещё более сильное и глубокое впечатление и достигает цели — обратиться к уму, к душе, к духу человека.

Вглядитесь, разве можно назвать это изображение двухмерным? В нём угадывается 3D реальность, объём, перспектива. В 19-м или 18-м веке, а может быть и ранее наши предки уже способны были создать объемное изображение иглой по ткани? Я в этом не сомневаюсь. Чтобы увидеть этот образ отчетливо — нам, людям 21-го века, надо увидеть его отснятым кем-нибудь с талантом Тарковского, с чутьем большого художника, с открытым слухом, с чутким зрением, с живой к восприятию глубоких важных категорий душой. Потому как в этом образе — не что-то обыденное, в ней пафос, патетика, в ней обилие и эстетика не менее значимая чем эстетика музыки Баха. Русская народная вышивка способна на патетику? Да. На высокую риторику? Да. На философскую глубину? Да. Этот образ тому подтверждение. У русской вышивки есть право быть в центре музейного зала, в центре внимания, на звучание и прямую речь. Русская вышивка — это не только прикладные вещи, для услады глаз, русская вышивка относится не к одной области украшательства, но и к уму, и к душе, и к духу.
И отчего-то мне кажется, что у русской вышивки и этого, да именно этого полотенца работы Ирины Зюзиной, вышитого в октябре 2016-го года, есть право занимать место на выставках современного искусства, потому что это современное искусство в лучшем понимании этого слова.

В такие мгновения с удвоенной силой я понимаю, что мои старания по созданию Музея вышивки — не напрасный труд. Узоры, образы, которые хранят полотенца и рубахи, подзоры и столешники, любые покрытые вышивкой клочки ткани — это вестники ушедшего мира, это наши учителя, это откровение, это руки помощи, протянутые нам из вечности, нашими предками, нашими кровными родными. Возможность их видеть вблизи, копировать их — это благосклонность судьбы, это честь, удача, это сокровенный и такой желанный ответ вселенной на наши чаяния, на наш поиск чего-то незыблемого, на что можно опереться как на островок. История оживает. Продолжается. Мысль, выраженная на полотне иглой и ниткой сто и двести лет назад, даёт искру и зажигает новые очаги ревности к нашему общему бесценному наследию. Я убеждена — важно не только хранить подлинники в сумраке хранилищ, но копировать их, отдавая этому дни и месяцы или, как в этом случае, уделив этому копированию один, всего лишь один вечер. И в этой уверенности, что нам ещё удастся отвоевать у безвестности, забытья, небытия подлинно русские образы — правда и соль моей жизни.

Русская народная вышивка (стр. 1 из 4)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

КЕМЕРОВСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

«РУССКАЯ НАРОДНАЯ ВЫШИВКА»

студенты группы КМ-71,

Воробьева Ирина Алижановна

Этапы выполнения проекта

1 История традиционной русской вышивки

2 Символика в рисунках для вышивки

3 Значение цвета в вышивки

5 Экономическое обоснование изготовления коллекции

Результаты реализации проекта

Наименование проекта «Русская народная вышивка»

Основные разработчики проекта студенты группы КМ-71: Воробьева Ирина, учащиеся группы З-41

Руководители: Голышева Елена Викторовна, преподаватель дисциплин «Конструирование одежды», «Моделирование и художественное оформление одежды», Гампель Вера Николаевна, преподаватель дисциплин «Технология швейных изделий», «История костюма»

· Воспитание художественной культуры, развитие интереса к народному творчеству, его традициям и наследию

· Развитие познавательного интереса, технического мышления, творческих способностей и технологических знаний в процессе изучения и создания изделий с использованием элементов русской народной вышивки

· Привить любовь к традиционной русской народной вышивке;

· Развивать художественно-творческие способности на примере изготовляемого изделия;

· Формирование целостного восприятия народного искусства как части культуры народа;

Этапы реализации проекта

1. Изучение истории традиционной русской вышивки

2. Изучение символики в рисунках для вышивки

3. Изучение значения цвета в вышивке

4. Практическое выполнение изделий

5. Участие в выставочной деятельности

Народное искусство — наше материальное и духовное богатство. Уникальное и многообразное по своим видам, оно составляет значительную часть отечественной культуры. Своеобразной формой народного искусства являются народные художественные промыслы. Среди множества форм художественных народных промыслов — вышивка является самым доступным и любимым. Возможность путем приложения своего труда преобразить белую ткань холста в красиво украшенную вещь всегда влекла русских женщин к вышивке, а их природные художественные данные способствовали необычайному развитию в народе этого вида искусства. Произведения народных мастериц несут в себе историческую память народа, хранят его представления о мире, человеке, красоте и добре.

Произведения прикладного искусства, оформленные художественной вышивкой, постепенно вновь стали проникать в городской быт, одежду горожан. В настоящее время проявляется большой интерес к нарядным, красочным, изящным вышитым вещам. Многие известные отечественные и зарубежные модельеры используют выразительные средства художественной вышивки при разработке коллекций женской и детской одежды. Художественная вышивка становится средством особой выразительности в современной одежде, декоре различных интерьеров.

ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

1 История традиционной русской вышивки

Искусство вышивания имеет многовековую историю. О существовании вышивки в эпоху Древней Руси говорят находки археологов, относящиеся к IX-X веков. Это фрагменты одежды, украшенные узорами, выполненные золотыми нитями. Золотым шитьём в далёкие времена украшали предметы быта, одежду знатных людей.

Традиции вышивального искусства постоянно развивались, в XIV-XVII веках вышивка приобретает ещё более широкое распространение в украшении костюма, предметов обихода. Золотыми и серебряными нитями в сочетании с жемчугом и самоцветами вышивали церковные облачения, богатую из шёлка и бархата одежду царей и бояр. Цветным шёлком и золотыми нитями украшали также свадебные полотенца, праздничные рубахи из тонкой льняной ткани, платки. Вышивание было в основном распространено среди женщин знатных семей и монахинь.

Перед свадьбой на выставке приданого по количеству холста, по совершенству вышитого узора односельчане оценивали трудолюбие невесты, ее способность к домашнему ремеслу. По вещам, выполненным руками невесты, определялось, какая хозяйка входит в дом.

Вышивка выполнялась крестьянками по счету нитей ткани, по сетке из выдернутых в ткани нитей по основе и утку или по целой ткани – росписью, крестом, счетной гладью, набором. На Севере России до середины XIX века была распространена роспись (полукрест) — двухсторонний шов с красным узором (линейные стежки) по белому фону; в центре изображалась женская фигура или древо, по бокам – всадники или птицы. В Калужской, Смоленской, Тульской, Орловской, Рязанской губерниях чаще всего использовалась цветная перевить: белые фигуры орнамента на фоне сквозной сетки, перевитой красной нитью, с редким включением других цветов. В Вологодской, Ярославской, Костромской, Новгородской губерниях вышивали в основном белой строчкой, с введением цветных нитей в разнообразные узоры.

Каждая вышивка имела свое назначение. Вышивки на рубахах располагалась на местах соприкосновения тела человека с внешним миром (т.е. по вороту, рукавах, подолу) и выполняли роль оберега. Расположение узора и приёмы вышивки были органически связаны с формой одежды, которую шили из прямых кусков ткани. Швы выполняли по счёту нитей ткани, их называли счётными. Такими швами легко украшать оплечья, концы рукавов, разрез на груди, подол передника, низ передника, низ одежды. Вышивку располагали вдоль соединительных швов.

В вышивке полотенец нашли свое отражение космологические представления людей, идеи, связанные с культом плодородия и культом предков. В первую очередь это касается орнамента народного шитья, в котором вплоть до 2-й четверти XX века сохраняются древние символы.

С древнейших времен человек, охраняя себя от неблагоприятных сил природы, покрывал одежду и жилище изображениями-оберегами… В народном искусстве сохранилось много древних символов-оберегов, изображая которые на одежде, посуде, жилище человек отгонял нежелательных духов.

Первый сюжет русской народной вышивки – дерево, оно – и древо, и древо мира, и древо познания, и модель мира. Мы говорим – корни памяти, корни истории, корни рода. Мы говорим – древо рода, родословное древо. Дерево участвует в нашей жизни не только служа нам жилищем, давая плоды, украшая наш дом. Дерево – не только лодка, тележка, игрушка, не только предметы быта и искусства. Дерево – это образ мира и образ мышления. Первый человек был собирателем корней и плодов, и дереву он обязан жизнью. Дерево – это и дом, и храм, и последнее пристанище человека. Дерево являло собой мироздание. Корни – это знак подземного мира, стволу соответствует земной мир, а кроне – небо.

Дерево олицетворяет еще и мир с природой, ибо человек еще не взял в руки оружие, топор, камень, не начал охоту на зверя. Он собирает плоды, он в союзе с природой. Но вот человек постепенно становится охотником, и его кормильцем становиться зверь. Одним из первых животных, судя по многочисленным следам, оставленным в фольклоре, обрядах, в вышивке был олень. Культ оленя был распространен очень широко. Олень – знак удачного брака, знак обильной жизни. Два оленя, сведенные головами, – сюжет женского кокошника. Он был не только знаком неба, но и знаком – матери и дочери, рожающих все живое на земле.

Рожаницы — древнеславянские женские божества, спутницы бога Рода. Почитались с позднего Каменного века (7 тыс.-4 тыс. лет до н.э.) Олицетворение женского животворящего начала и великого таинства природы. Символ женского плодородия. Рожаницы традиционно изображаются в позе рожающей женщины, в виде двух оленей, или рогатых женских фигур.

Шло время, и человек постепенно начал понимать, что зверь, животное не так всемогуще, как ему казалось многие века. Сила природы, сила солнца, сила весны, тепла, дождя оказались для хлебопашца и скотовода куда большей властью, чем власть зверя, которая не могла помочь ему выращивать и собирать урожай. Но эту власть и силу нужно было воплотить во что-то, что было ведомо человеку. И человек наделил эту силу человеческими чертами. В первую очередь олицетворением этой плодотворящей силы стала женщина, так как много было общего у природы и земли, которые кормили, заботились, рожали хлеб, с женщиной, которая тоже давала жизнь, кормила человека и выращивала своё дитя. Тайна и чудо рождения, которыми наделена женщина, воспринималась как некая могущественная сила. Знак плодородия, размножения был первым смыслом, который заключался в изображении женщины. Как земля умножает зерно, так женщина родит человека. Мать сыра земля – это земля, политая дождем и дающая хороший урожай, несущая в себе реки и воды. Мать и земля – синонимы в восприятии нашего далекого прапредка. Отсюда и место, где живет род – родина – женского рода.

Основные аспекты и значение русской народной вышивки

Русская вышивка занимает особое место среди других стилистических направлений. Она не только красива, но и очень многогранна. На огромной русской территории разные губернии использовали свои отличительные техники. Помимо этого различия были и в используемых материалах, и в цветовой палитре.

Чем интересен этот вид рукоделия?

В каждой стране вышивка и другие способы украшения одеяний различны и неповторимы. Русская вышивка делилась на несколько типов:

• городская;
• крестьянское рукоделие;
• вышитые мотивы, которые использовались как оберег.

Русская вышивка

С ранних лет (приблизительно с 5-6) крестьянских девочек обучали искусству вышивки, шитья и даже создания кружев. Именно они, в отличие от городских девушек, тщательно чтили традиции и старались передавать все культурные особенности (орнаменты, узоры) в своих произведениях. Вышивали различными способами: крестом, обычной гладью, московским швом.

Русская вышивка – старинный вид народного искусства

В то время был обычай, согласно которому девочки с 5-ти лет должны начинать готовить себе приданное, которое было достаточно объемным.

Они должны были украсить крестом и другими стежками различные текстильные принадлежности (скатерти и полотенца), предметы одежды.

Искусство вышивания имеет многовековую историю

В качестве одежды выступали многочисленные сарафаны, высокие юбки, шубки, рубахи, передники и т.д. При этом готовился не один комплект одежды, а несколько (для каждого отдельного случая либо празднества: свадьбу, празднество, гуляния, для работы и т.п.).

Сундук с приданым

Городские девушки старались внести в узоры своих творений немного европейской моды. Большое влияние на вышивку оказывал французский стиль.

Вышивка в французском стиле

Не менее популярной была вышивка, которая использовалась в качестве оберега. Наиболее популярной техникой исполнения считался крест. При этом даже самая маленькая деталь в такой вышивке имела свой смысл и значение.

Орнаменты и узоры крестом были достаточно разнообразны, но наиболее популярным считалось изображение Роды – матери, которую окружали олени. В качестве оберега ее часто можно было увидеть как на одежде новорожденных деток, так и на свадебных нарядах. Считалось, что она будет оберегать своих владельцев от различных напастей.

Вышитый оберег с изображением

Каждый из этих типов невероятно красив и имеет свои особенности. Помимо этого, у каждой области были некоторые свои отличительные черты.

Северные традиции

Народные традиции севера, к которому относятся Карельская АССР, Вологда, Архангельск и Ленинград, были едины. Наиболее популярными техниками были гладь, косые стежки, роспись.

Вышивка гладью

Вышивка полным крестом была распространена только при создании некоторых оберегов.

Вышивка крестом

Наиболее популярной была роспись, которая по своей сути являлась полукрестом. Она представляла собой мелкие стежки, преимущественно яркого красного цвета, которые создавали определенные узоры. После того, как окантовка была готова, внутреннее пространство заполнялось другими декоративными швами. В некоторых случаях также использовался декор краев. Для этого делались дополнительные штрихи, узоры из звездочек либо снежинок.

Старинная русская вышивка, как и процесс вышивания, имела обрядовое значение, была близка к аграрным обрядовым действам

Красиво смотрелась и белая строчка. В качестве основы для вышивки использовалась немного разреженная ткань, которая слегка просвечивалась.

Белая вышивка

Таким образом, плотный белоснежный сюжет на легком и прозрачном фоне смотрелся восхитительно.

Особенности южан

Южные области (Воронежская, Тамбовская, Орловская, Курская и Пензенская) характеризовались наличием различных геометрических орнаментов. В этих территориях была вышивка росписью, белой строчкой, иногда крестом и другими швами.

Вышивка росписью

Но наиболее распространенными считались цветная перевить и счетная гладь.

Цветная перевить несколько похожа на белую строчку. Главная черта, которая объединяет две этих техники, это использование полупрозрачной тканевой основы. Такая техника была достаточно сложной, особенно если за основу был взят достаточно большой красочный сюжет. Поэтому наличие вышивки в таком стиле было очень престижно и свидетельствовало об определенном достатке семьи.

Цветная перевить

Цветная гамма была достаточно разнообразной:

• Рязань славилась своей вышивкой в синих тонах;

Рубаха вышитая в синих тонах

• в Смоленске можно было часто встретить золотой фон и красочные лимонные, оранжевые, красные и белые сюжеты;

Смоленская вышивка

• Тула и Калуга характеризовались красновато-белой гаммой, в которую вкраплялись самые разнообразные (синие, голубые, зеленые и желтые) вставки;

Русская вышивка – явление чрезвычайно сложное и многогранное

• в Калининграде использовался яркий малиновый фон, а сюжет создавался из различных алых, белых, зеленых и золотистых нитей.

Вышивка – едва ли не самое развитое искусство среди многих видов русского народного творчества

При этом, главной геометрической формой был ромб либо квадрат. Они вышивались с выступами по углам, диагоналями, спиралями и т.п. Фигуры расставлялись друг за другом, расшивались двойным крестиком, поддевчатым швом, гладью, косой стежкой. А в качестве материала использовались шелковые нити.

Вышивальные ритмы в центре России

Центральные районы неплохо комбинировали традиции как северных, так и южных территорий. Но при этом они добавляли свою «изюминку». С Севера они позаимствовали белую строчку, а также присущие для нее мотивы и сюжеты. По сей день эта техника используется для украшения текстильных изделий в Ивановской и Калининской областях.

Русская вышивка – неотъемлемая часть искусства русского народа

В некоторых областях (Ярославль, Кострома) белая строчка была несколько модернизирована. Вместо традиционных полностью белоснежных сюжетов стали появляться белая вышивка с цветным контуром, декором из золотых, голубых и розовых нитей.

В течение нескольких столетий у русского народа выработались определенные приемы исполнения вышивки, характер орнамента и его колорит

Наиболее изысканно смотрелась вышивка в Костромской области. Там рукодельницы использовали для создания своих произведений искусства в основном пастельную гамму и шелковые нити. Благодаря спокойным цветовым переходам вышивка смотрелась невероятно красиво, а шелк придавал изделию блики и переливы.

Белоснежная вышивка шелковыми нитями

Традиционная для Севера роспись также модернизировалась. В отличие от исходного варианта, в центре она выполнялась с большей густотой зашивки, поскольку в работе использовались в основном шерстяные нити.

Вышивка росписью

Был в центральных областях и известный южный ромб. Он также декорировался зубчатыми краями, диагоналями, зашивкой различными техниками (крестиком, гладью и другими швами).

Изображение ромба в русской вышивке

Уникальная технология прославила Горьковскую область. «Горьковские гипюры» были необычайно изящной техникой. Самым распространенным мотивом для горьковской ажурной вышивки считается розетка средних размеров с округлыми углами в форме ромба.

Горьковский гипюр

Скатерть с горьковским гипюром

С первого раза во всех стилях и техниках народной вышивки разобраться достаточно тяжело. Ведь в каждой области были свои особенности, которые отличали ее работы от других. Наиболее точно культурные особенности сохранялись в крестьянском типе вышивке, а также в технологии изготовления сюжетов-оберегов.

Статья написана по материалам сайтов: easycross.ru, www.promvishivka.ru, vk.com, mirznanii.com, ethnoboho.ru.

Красивые рисунки карандашом для срисовки лёгкие и крутые поэтапно для начинающих

Содержание

• Легкие картинки для срисовки карандашом
• Крутые картинки для срисовки
• Милые рисунки в личный дневник
• Граффити карандашом
• Бабочки
• Животные
• Для девочки
• Для мальчика
• Про любовь
• Картинки «космос»
• Времена года
• Красивые и легкие рисунки по клеточкам
• Легкие и очень простые аниме
• Видео о красивых рисунках карандашом

Начинать рисование карандашом лучше всего с простых срисовок, которые легко повторить. Красивые рисунки не только позволяют получить хороший итоговый результат, но и приносят удовольствие, позволяют отвлечься от бытовых проблем, работы и учебы. Постепенно, по мере приобретения навыков, нужно переходить к более сложным техникам и сюжетам.

Содержание

1. Легкие картинки для срисовки карандашом
2. Крутые картинки для срисовки
3. Милые рисунки в личный дневник
4. Граффити карандашом
5. Бабочки
6. Животные
7. Для девочки
8. Для мальчика
9. Про любовь
10. Картинки «космос»
11. Времена года
12. Красивые и легкие рисунки по клеточкам
13. Легкие и очень простые аниме
14. Видео о красивых рисунках карандашом

Легкие картинки для срисовки карандашом

Красивые рисунки карандашом можно выполнить по-разному, существует также множество подходов к технике выполнения, однако срисовка по готовому рисунку является одной из самых простых.

Для новичков рекомендуют следующие сюжеты:

• рисунки, построенные на основе простых геометрических элементов, а также узоры, орнаменты, мандалы;
• «мультяшные» изображения животных и персонажей в стиле аниме;
• граффити – изображение «объемных» надписей;
• «пиксельные» рисунки по клеточкам.

Крутые картинки для срисовки

Простой способ нарисовать летящий бумажный самолетик:

1. Сначала нужно прочертить удлиненный треугольник, острый угол которого направлен в ту сторону, куда будет лететь самолет. Верхняя линия будет его срединной линией сгиба.
2. Затем нужно нарисовать от средней линии угол, направленный вниз.
3. Свободную сторону этого угла соединить ровной линией с вершиной самолетика.
4. Дорисовать второй треугольник, по размерам чуть меньше первого.
5. От задней части самолетика можно прорисовать его «траекторию» пунктирной линией.

Рисование в стиле «мандала» – несложная геометрическая техника, однако рисунок, наполненный многими деталями, которые можно придумывать самостоятельно, смотрится изощренно и необычно.

Это также прекрасный способ для релаксации.

Общая методика рисования заключается в следующем:

1. Нарисовать циркулем окружность. Ее контур будет наружной границей мандалы. Если нет циркуля под рукой, то удобно будет рисовать на листке в клетку.
2. Затем прочертить 2 взаимно перпендикулярных диаметра.
3. Поделить каждую из четвертей круга на 3 равные части, провести оси симметрии. В итоге окружность будет разбита на 12 равных частей.
4. Рисунок всегда начинается от центра мандалы. Нарисовать несколько концентрических окружностей. Делать это можно уже «от руки».
5. Далее продолжить рисование от центра к периферии мандалы, используя простые элементы – дуги, «лепестки», которые должны располагаться симметрично. Этому помогут оси симметрии, которые были проведены ранее.
6. На последнем этапе раскрасить цветными карандашами элементы мандалы.

Милые рисунки в личный дневник

Для простых милых рисунков в личный дневник можно использовать сюжет в виде разнообразных сказочных существ, которые изображаются в виде округленных изогнутых фигур. Маленькие глаза в виде точек, улыбающийся рот, пастельные тона и украшения в виде бантиков придадут им особенно милый вид.

Если добавить к ним простые элементы в виде крылышек, ушек, хвостов, то получатся уже узнаваемые персонажи – котики, птички и другие. Мимика этих существ может отражать настроение хозяйки дневника. В пошаговых мастер-классах ниже приведены наиболее простые варианты.

Красивые рисунки карандашом в виде пирожных для личного дневника девочки можно сделать по следующей пошаговой методике:

1. Сначала нужно нарисовать стаканчик для сладкого в виде корзины.
2. Верхнюю часть десерта необходимо изобразить в виде «облачка», постепенно сужающегося к верху, можно сделать заострение.
3. Там, где стаканчик, нужно нарисовать большие глазки со зрачками и улыбающийся рот.
4. Верх пирожного раскрасить цветным карандашом розового цвета, а стаканчик – коричневым.

Дольку сочного арбуза можно нарисовать следующим образом:

1. Сначала изобразить треугольник, у которого 2 стороны одинаковы.
2. После этого основание треугольника нужно немного скруглить.
3. Обвести ярче контур арбузной дольки, а также нарисовать линию параллельно основанию (для кожуры).
4. «Кожуру» закрасить зеленым карандашом.
5. В верхней части дольки нарисовать в хаотичном порядке черные зернышки в виде капель, а также глазки и рот (это будет одушевленный персонаж).
6. Закрасить мякоть дольки красным карандашом.

Граффити карандашом

Рисунки в технике граффити могут выполняться различными способами, так как для этого символа хип-хоп культуры характерна полная свобода.

Общая методика исполнения рисунка заключается в следующем:

1. Сначала нужно продумать, какое слово или выражение ляжет в основу граффити (для начинающих больше всего подходит собственное имя или короткое слово из 3-4 букв).
2. Затем написать тонкими линиями выбранную фразу на бумаге обычным печатным шрифтом.
3. После чего буквы рисуют более широким шрифтом, придавая им гладкие, заостренные или витиеватые контуры по вкусу.
4. Далее необходимо продумать, какие буквы будут на верхнем слое, а какие – на нижнем. Соответствующим образом их нужно обвести, а лишние линии стереть ластиком.
   
5. Чтобы придать надписи «объем», контуры букв дублируют (создают тень).
6. На завершающем этапе надпись закрашивают. Если посередине оставить не прокрашенные участки, то они будут выглядеть как блики. Можно также нижнюю часть надписи сделать в более темных тонах.

Бабочки

Бабочек можно нарисовать по следующей универсальной и простой методике:

1. Для начала нужно сделать вытянутое туловище, которое одновременно будет являться центром симметрии.
2. Чтобы легче было нарисовать крылья, прочертить тонкую линию, которая делит туловище в примерной пропорции 2:1.
3. Крылья нарисовать по частям – верхняя больше, а нижняя – меньше. Линии должны быть плавными и изогнутыми.
4. Далее нарисовать круг в верхней части туловища – голову.
5. От головы должны исходить два длинных усика, также симметричных.
6. И самый интересный этап рисования – это узоры на крыльях. Здесь все зависит от фантазии художника. Нужно только учитывать, что элементы должны быть симметричны относительно туловища на обоих крыльях. Поэтому лучше использовать простые элементы – завитки, окружности, «капли», выполняя их поочередно сначала на одном крыле, а затем на другом.
   
7. На последнем этапе можно раскрасить бабочку цветными карандашами.

Животные

Животные – одна из излюбленных тем для рисования, которая является одновременно и самой сложной.

Как нарисовать лошадь в упрощенном варианте, описано в данном мастер-классе:

1. Сначала сделать туловище в виде большого овала.
2. Затем снизу пририсовать ноги (простыми линиями, как если бы фигуру лошади делали из проволоки). В зависимости от позы животного нужно поворачивать туловище и сгибать ноги. В этом случае лошадь просто стоит на ногах.
3. После чего нужно нарисовать небольшой круг на некотором расстоянии от туловища. Это будет голова животного.
4. Наметить шею в виде изогнутой линии.
5. Чтобы нарисовать морду, сначала нужно сделать среднюю линию. После чего симметрично прорисовать детали кончик морды, ноздри, глаза, уши, гриву.
6. Затем нарисовать шею с помощью линий, параллельных основной.
7. На следующем этапе нужно изобразить ноги лошади и ее копыта.
8. Туловище практически готово, остается только скруглить переходы к ногам и добавить хвост.

В этом пошаговом описании можно узнать, как нарисовать смешную таксу с помощью простых геометрических фигур:

1. Сначала нужно изобразить голову в виде вытянутого равнобедренного треугольника. Острый угол будет носом собаки, его необходимо закрасить.
2. Затем примерно посередине треугольника нарисовать пару глаз, зрачки которых немного скошены друг к другу, удивленно поднятые брови над головой и рот в виде короткого штриха.
3. Туловище нужно сделать в форме вытянутой «колбасы», в шейной части должно быть сужение.
4. К туловищу пририсовать короткие ножки.
5. Далее остается добавить уши (также в виде длинного треугольника) и тонкий длинный хвост.

Для девочки

Многие девочки любят рисовать цветы, котят, пони, принцесс и другие сюжеты. Некоторые из них сложны для начинающих.

Чтобы сделать рисунок простого котенка, потребуется следующее:

1. Сначала нарисовать овал, который будет головой животного.
2. Посередине закрасить 2 небольших круга, оставив зрачки белыми. Можно сдвинуть их немного в сторону, чтобы котенок выглядел более игривым.
3. Между глазами нарисовать маленький треугольник (основанием кверху) – нос котенка. Закрасить его карандашом.
4. На верхней части головы нарисовать 2 уха в виде треугольников.
5. Туловище можно выполнить упрощенно – отрисовав его плавными линиями вместе с тремя лапками (четвертая находится сзади и не видна).
6. И как завершающий штрих – хвост котенка, поднятый кверху. Весь рисунок можно раскрасить в разные цвета по желанию.

Красивый рисунок медвежонка с сердечком, сделанный карандашом, поможет выполнить следующий мастер-класс:

1. Сначала нужно нарисовать вертикальную ось симметрии, затем окружность, которая будет головой, а ниже ее – овал (туловище).
2. Затем двумя дугами изображаются уши медвежонка.
3. По средней линии головы нарисовать 2 маленькие окружности – глаза, закрасить их.
4. Ниже глаз, в пределах окружности головы, нарисовать овал – мордочку, в верхней части которого располагается нос.
5. По бокам туловища внутри сделать 2 небольших овала – передние лапы медвежонка.
6. В нижней части добавить 2 овала побольше, на расстоянии друг от друга – задние лапы.
7. В центре между лапами можно нарисовать сердечко, как будто медвежонок держит его.
8. Теперь осталось выполнить мелкие детали – нарисовать улыбающийся рот полудугой и пару «пальцев» штрихами на верхних лапах.

Для мальчика

Машинки – одна из излюбленных тем для рисования у мальчиков всех возрастов. Легковые автомобили довольно трудно рисовать из-за изогнутых линий корпуса.

Облегчить процесс поможет следующая техника:

1. На первом этапе нужно нарисовать 2 вытянутых прямоугольника в горизонтальном положении. Более длинный – снизу, а короткий – над ним.
2. Далее необходимо «срезать» короткие стороны у них, чтобы получился контур, близкий к реальному. Старые линии подтереть ластиком.
3. После чего прорисовать внутри верхнего прямоугольника перегородку посередине и окна автомобиля.
4. На нижнем прямоугольнике нарисовать 2 окружности – колеса, стереть ластиком горизонтальную линию, заходящую на них.
5. По центру прорисовать линию, которая будет обозначать дверцу авто.
6. Дорисовать завершающие детали – фары, руль, дверные ручки и раскрасить цветными карандашами.

Красивые рисунки карандашом — простой вариант создания машинки.

Немного посложнее будет нарисовать миньона. Необходимо помнить, что нужно стремиться к простым геометрическим фигурам и формам.

Пошаговая техника заключается в следующем:

1. Сначала нужно нарисовать карандашом контур «мультяшного» существа, который очень похож по форме на капсулу из «киндер-сюрприза».
2. Далее в верхней части персонажа нужно сделать очки – 2 окружности, соединенные вместе.
3. Внутри них прорисовать темные зрачки, у которых оставить немного белого для создания блика.
4. По краям закрасить резинку от очков.
5. После этого точно в середине капсулы необходимо нарисовать рот в виде полумесяца, внутри которого должны быть 4 маленьких зуба сверху и 2 снизу. Остальное пространство во рту закрасить черным.
6. Затем нужно нарисовать комбинезон миньона – 2 лямки чуть ниже уровня рта, переднюю часть контура одежды прорисовать в виде буквы «П». Посередине нарисовать маленький прямоугольный кармашек.
7. Затем ниже лямок нарисовать руки существа, а внизу – короткие прямоугольные ножки с ботинками.
8. Сверху изобразить волосы в виде нескольких коротких штрихов.
9. Раскрасить туловище миньона желтым карандашом, комбинезон – синим, ботинки – черным.

Про любовь

Красивые рисунки карандашом про любовь чаще всего содержат ее наиболее популярный символ – сердце. Многие рисуют его пронзенным стрелой, но в пошаговых мастер-классах, описанных ниже, представлены другие образы. Рисунок «Ключик к сердцу».

Для его получения потребуется выполнить несколько шагов:

1. Чтобы рисунок получился аккуратным и симметричным, необходимо прочертить вспомогательные тонкие линии крест-накрест.
2. Далее нарисовать сердце – одну дугу прорисовать слева от перекрестия линий, а другую – справа.
3. Почти в середине нарисовать небольшую окружность, затем треугольник с основанием внизу. Это будет замочная скважина.
4. Затем сверху, над сердцем пририсовать 2 дуги. Получится откидывающаяся дужка навесного замка.
5. Теперь к замку-сердцу нужно «подобрать» ключ. Рядом с ним нарисовать палочку под наклоном.
6. На нижнем конце этой палочки пририсовать прямоугольник, в котором нарисовать несколько прорезей. Лишние линии подтереть ластиком.
7. На другом конце ключа нарисовать двойное сердце в уменьшенном масштабе.

Символом неразделенной любви может стать следующий простой рисунок с фигуркой человека:

1. Нарисовать дугу в нижней части листа, которая будет изображать холм.
2. Голову человека нарисовать в виде круга, а туловище – в форме прямоугольника.
3. Руки и ноги человека изобразить опущенными, как будто он сидит на холме.
4. Слева на туловище нарисовать красным карандашом маленькое сердце.
5. Сверху нарисовать тучу, из которой мелкими штрихами капает дождь.
6. Для придания большей живости рисунку можно заштриховать тени на голове и под туловищем человека.

Картинки «космос»

Самым сложным элементом на рисунках, посвященных космосу, является изображение космической ракеты.

Ее можно нарисовать упрощенно:

1. Сначала изобразить контур корпуса в виде наклонного вытянутого элемента с заостренным концом, который отделить от остальной части ракеты линией.
2. Затем нужно нарисовать «крылья» ракеты в ее нижней части (на самом деле это стабилизаторы, которые обеспечивают ее устойчивость в воздухе). Их можно нарисовать различным образом, но проще всего – в виде скошенных трапеций. Достаточно изобразить 2 стабилизатора слева и справа.
3. В центре ракеты нарисовать «иллюминаторы» в виде концентрических окружностей. Если ракета длинная, то можно сделать 3-4 иллюминатора. Снизу их также можно отчертить линией для большего сходства с настоящим аппаратом.
4. В самой нижней части можно изобразить желто-красное «пламя», вырывающееся из сопла.

Вокруг ракеты можно нарисовать другие космические атрибуты – летящие кометы, планеты, поверхность которых украсить кратерами или просто раскрасить в разные цвета.

Времена года

Времена года нарисовать карандашами на одном листе можно с помощью следующей пошаговой техники:

1. Разделить лист на 4 равные части по вертикали (можно также провести крест-накрест 2 линии симметрии для того, чтобы каждое время года – зима, весна, осень, лето располагались в углах).
2. Через весь рисунок по горизонтали нарисовать плавную кривую линию, которая будет уровнем земли.
3. Посередине каждой из 3-х вертикальных линий, которые разделяют времена года, нарисовать слева-направо – елочку, дерево с облиственной сплошной кроной и дерево с отдельными листками.
4. На крайней левой части листа нарисовать упрощенно снеговика (одна окружность побольше, другая – поменьше), добавить морковку, падающий снег изобразить в виде кружочков.
5. На второй части листа, которая символизирует весну, нарисовать цветы, бабочек, радугу.
6. На третьей части позади деревьев изобразить большое солнце с расходящимися лучами (лето).
7. На крайней правой части нарисовать тучу, дождь (мелкими штрихами) и отдельные падающие листья с дерева.

Эту картинку можно раскрасить цветными карандашами. Та часть, которая посвящена зиме, должна быть в черно-белых оттенках, весна – светло-голубое небо и неяркая, светло-зеленая трава и листва, лето – более насыщенные зеленые тона, осень – желтые и оранжевые цвета листьев и травы, серое небо.

Красивые и легкие рисунки по клеточкам

Красивые рисунки карандашом легко выполнить в «пиксельной» технике по клеточкам в обычной тетради. Кроме того, они развивают логику и мышление.

Как нарисовать по клеточкам крутые черные очки в направлении сверху-вниз:

1. Сначала нужно разметить длину очков, поставив в клеточки точки. Они должны располагаться в одну горизонтальную линию и их количество должно быть четным, например, 26 клеточек.
2. Затем нужно обвести эту полоску шириной в 1 клетку и закрасить ее карандашом.
3. После этого нужно прорисовать «линзы» – закрасить второй ряд клеток ниже первого по 2 клетки с краю, 3-й и 4-й ряды – также по 2 клетки, сдвигая их на клетку к центру. Получится фигура, напоминающая корабль в игре «морской бой».
4. 5-й ряд нужно сдвинуть на одну клетку ниже и закрасить сразу на 7 клеток к центру.
5. Затем необходимо «заполнить» линзу закрашенными клетками, чередуя их в шахматном порядке с пустыми. Это создаст эффект бликов на темных стеклах очков.
6. Центральную часть очков по наружному контуру также нужно сделать ступенчатой, а внутри полностью закрасить. Итого во втором ряду будет задействовано 12 клеточек.
7. Посередине во втором ряду оставить 2 клетки пустыми и аналогично отрисовать вторую половину очков («блики» расположить ближе к центру, а не с краю).

Для девочек можно порекомендовать другой простой рисунок – клубнику.

Порядок его выполнения сверху вниз следующий:

1. Сначала нужно нарисовать контур черным карандашом. Для этого закрасить 1 клетку по центру листка.
2. Во втором ряду закрасить 2 клетки, располагая их диагонально влево по отношению к первой.
3. То же повторить с правой стороны.
4. В следующем ряду повторить шаги 2 и 3.
5. В следующем нижней ряду закрасить аналогично по 1 клетке.
6. Далее нужно прокрасить сразу по 4 клетки вниз левее и правее предыдущего ряда.
7. После чего закрасить по 2 клетки вниз. На этот раз сближаясь по диагонали к центру.
8. В следующих 3-х рядах закрасить по 1 клетке по диагонали.
9. Оставшийся промежуток по центру между правой и левой половинами клубнички закрасить черным (3 клетки по горизонтали).
10. В 4 ряду слева закрасить 2 клетки по направлению к центру так, чтобы они касались контура по диагонали.
11. Повторить п. 10 для другой стороны и залить цветом клетку посередине, опустив ее на 1 ряд.
12. Далее надо нарисовать глаза – для этого в центральной части фигуры закрасить по 3 клетки слева и справа.
13. Посередине, между глазами, закрасить 1 клетку – это будет нос.
14. Верхний промежуток, состоящий из пустых клеток, закрасить зеленым карандашом.
15. Несколько клеточек симметрично закрасить желтым – они будут имитировать семена ягоды.
    
16. Все остальное пространство закрасить красным карандашом.

Легкие и очень простые аниме

Очень легкий и простой рисунок девочки в стиле аниме можно выполнить следующим образом:

1. На 1-м этапе нарисовать круглый контур головы.
2. Затем провести вертикальную ось (с легким нажимом карандаша) для обозначения линии симметрии лица.
3. Разметить параллельно тонкими горизонтальными линиями положение верхнего и нижнего уровня глаз, носа и рта. Так как характерной особенностью мультипликационных персонажей анимэ являются очень большие глаза, то расстояние между первыми двумя линиями должно быть довольно большим.
4. Затем следует нарисовать самый главный элемент – глаза. Проще всего это сделать в виде «арок», ограниченных снизу горизонтальными линиями. Посередине глаз нарисовать круглую радужку (можно немного с наклоном, так они будут выглядеть «живее») и закрасить зрачки.
5. После этого прочертить нижнюю часть лица с заостренным небольшим подбородком.
6. Нарисовать маленькие уши полу кружочками.
7. Нос можно сделать упрощенно – в виде «угла», обращенного в левую сторону.
8. Рот также нарисовать в виде короткой дуги, обращенной вверх. Можно поэкспериментировать с ее наклоном для придания нужного выражения лицу.
9. На последнем этапе необходимо прорисовать волосы. Наружный контур сделать в виде 2 больших дуг, а на лбу нарисовать несколько прядей в виде полос с заостренными концами.

После того, как выполнены основные элементы, стереть вспомогательные тонкие линии.

Котенка в стиле аниме можно нарисовать следующим образом:

1. Сначала сделать контур головы в виде овала.
2. Затем сверху дополнить его 2 треугольными ушками.
3. После чего нарисовать глаза в виде двух черных точек, а нос – в виде перевернутой буквы «Y».
4. Усы можно обозначить чисто символически – 2 короткими линиями справа и слева головы, пересекающими контур.
5. Далее нарисовать туловище в виде квадрата с 2 заостренными углами внизу, которые будут задними лапками.
6. Пририсовать сбоку хвост.
7. Посередине туловища можно нарисовать маленькую рыбку и упрощенно очертить лапки, которые ее держат.

Красивые рисунки карандашом, техника выполнения которых описана выше, служат лишь основой, которую можно дополнить другими элементами по желанию. Срисовка – хороший способ развития навыков, а в каждый из рисунков можно привнести что-то свое. Начинающим художникам лучше всего сделать сортировку картинок по сложности для постепенного «набивания руки».

Видео о красивых рисунках карандашом

Учимся рисовать. Рисунки для детей:

 

 

 

Помогла ли вам статья?

Клеточная 3D-реконструкция и анализ коры головного мозга человека с использованием автоматических серийных срезов

Введение

Наука о жизни направлена ​​на лучшее понимание множества биологических функций, таких как развитие здоровых органов с клеточной пролиферацией, миграцией и организацией, образованием опухолей и общая патология. Было разработано несколько методов для изучения биологической структуры в 3D, таких как последовательная сканирующая электронная микроскопия (ЭМ) с блочной поверхностью, сканирование ЭМ сфокусированным ионным пучком, ЭМ передачи с последовательным сечением, автоматическое сканирование ультрамикротома со сбором ленты и многие типы световой микроскопии. с очисткой тканей или без нее ^1,2,3,4 . В науках о жизни ЭМ широко используется для исследования субклеточных компонентов, которые на несколько порядков меньше, чем пространственные нейронные сети. Методы прояснения могут быть очень полезными при попытке объяснить нейронные сети в больших объемах мозга, таких как мозг взрослой мыши, в целом состоянии без разборки ^5,6 . Однако некоторые из недостатков клиренса тканей заключаются в том, что иммуноокрашивание архивных тканей обычно затруднено из-за маскировки антигена из-за перекрестного связывания белков формальдегида ⁷ . Кроме того, практика иммунного окрашивания с очисткой тканей остается затруднительной в тканях человека из-за таких факторов, как неадекватная глубина проникновения антител, физико-химические свойства и состав ткани ^7,8 .

Типичный человеческий нейрон имеет тысячи сложных связей с соседними нейронами, что необходимо для нормального функционирования, однако организация этих нейронов все еще обсуждается ⁹ . Клеточная организация неокортекса человека была описана как локальная сеть вертикальных столбцов, содержащих нейроны. Нейроны с похожими функциями сгруппированы вместе, и, согласно разным теориям, эти корковые столбцы могут содержать столбцы меньшего размера, известные как миниколонки, которые представляют собой наименьшую единицу, способную обрабатывать информацию в коре головного мозга 9.0005 10,11 . Кортикальные столбцы представляют собой радиально ориентированные клеточные тела, которые охватывают ламинарный рисунок перпендикулярно пиальной поверхности и могут быть видны с помощью обычных препаратов Ниссля или других гистологических процедур, выявляющих клеточные тела. Введение миниколонок было ответом на исследования паттерна апикальных дендритов пирамидных клеток с соматами, расположенными в слоях II, III и V ^12,13 . В исследованиях была предпринята попытка охарактеризовать и проанализировать морфологию миниколонок с помощью двухмерного компьютеризированного метода, предназначенного для выявления тонких различий между группами пациентов, такими как шизофрения, аутизм и болезнь Альцгеймера 9.0005 14,15,16,17 . В результате большая часть нашего понимания клеточной организации сосредоточена на двумерных гистологических изображениях, которые потенциально могут искажать биологические структуры и неправильное расположение клеток в трехмерном пространстве.

Эта статья направлена ​​на создание метода, доступного для более широкого научного сообщества, и анализа трехмерной организации тканей с использованием архивных тканей для получения подробных выводов о патологиях. В настоящем исследовании мы разработали автоматический сборщик ультратонких срезов для световой микроскопии (AutoCUTS-LM) для измерения морфологии нейронных клеток и их пространственной организации в трехмерном пространстве архивированной ткани. Это достигается изменением и настройкой оригинального AutoCUTS, который был разработан для томографии с ЭМ-матрицей 9.0005 18,19,20 , для изображения архивных тканей головного мозга человека (~ 20 лет) в слое III области Бродмана 46 (BA46). BA46 был выбран, поскольку он включает рабочую память, внимание и был предметом исследований, связанных с психическими расстройствами, такими как шизофрения и депрессия ^{21,22,23,24,25,26,27,28} . Пучки миелиновых аксонов потенциально являются кортикальными эфферентами, которые возникают в слое II/III пирамидальных клеток, поскольку эти пучки опускаются в белое вещество ²⁹ . Пирамидные нейроны в слое III проецируются в другие области коры и играют ключевую роль в корковых и таламических корковых цепях, и было обнаружено, что они являются наиболее пораженным слоем при этих нарушениях при БА46 ^30,31,32 .

Здесь мы сообщаем о прикладном техническом рабочем процессе, который способен раскрыть морфологические свойства пирамидных нейронов в ткани аутопсии головного мозга человека: Во-первых, мы идентифицировали BA46 и применили расширенные процедуры взятия образцов биопсии. После заливки биоптатов в смолу AutoCUTS-LM автоматически разрезал их на полутонкие срезы (300 и 400  нм ) и собирал их на ленту. Срезы окрашивали и помещали на предметные стекла, для каждого образца создавали библиотеку. Оцифровка секций была сохранена, выровнена и сложена в виде объемной структуры. Затем мы обнаружили нейроны с помощью архитектуры UNetDense. Наконец, трехмерное пространственное расположение и структурные параметры пирамидных нейронов в слое III BA46 были проанализированы в мозге трех человек с использованием недавно разработанных методов.

Наши результаты дают ценную информацию о морфологии и архитектуре нейронов, характеризуя пирамидальные нейроны в 3D из старых архивных тканей человеческого мозга. Мы обнаружили, что пирамидные клетки не распределены случайным образом, а сгруппированы в небольшие столбчатые структуры, что может иметь значение для понимания формирования и функции корковой сети.

Результаты

Стратегия отбора проб и подготовка ткани

Блок ткани из дорсолатеральной префронтальной коры, содержащий все BA46, был удален из каждого мозга ³³ , см. рис. 1. Мы использовали разработанный нами скрипт MATLAB, чтобы очертить BA46 и взять две биопсии на очень сложной поверхности, такой как мозг, при этом вторая биопсия была сохранена в качестве резерва. Корковые столбцы нейронов в коре могут быть последовательно извлечены путем биопсии перпендикулярно поверхности коры; поэтому были проанализированы только нейроны из извилин, а не из борозд, что показано желтым цветом на рис. 1D. Зона отбора проб была разделена на четыре четверти, чтобы избежать перекрытия или смежных биопсий, см. рис. 1E, F.

Рис. 1: Забор биопсии в BA46.

Фиксированная формалином ткань из трех человеческих мозгов была отобрана из коллекции головного мозга в больнице Орхусского университета. Красным прямоугольником отмечен иссеченный участок ткани. B Фиксированный коронарный блок ткани, содержащий ВА46. C Очерчивание BA46 вручную, выполненное с помощью MATLAB. D Вставленное изображение между глобальным пороговым изображением и областью образца. Отфильтрованная поверхность коронарного блока ткани, содержащего BA46, была отмечена красной и желтой картой, которая показывает доступную площадь образца. E Сумма всех белых пикселей для каждой строки бинарного изображения области выборки. 1-я, 2-я и 3-я четверти пикселей отмечены зеленой пунктирной линией. F Образцы двух биопсий можно взять только в 1-й и 3-й четверти (белая область) или во 2-й и 4-й четверти (красная область). При этом алгоритмом были выбраны случайные точки во 2-й и 4-й четвертях, отмеченные синими точками. G Два выбранных образца биопсии отмечены синими точками на исходном блоке ткани из ( В ).

Изображение в натуральную величину

Образцы ткани головного мозга были получены с помощью пробойника для биопсии, расположенного в двух точках отбора проб диаметром 1,5  мм и глубиной около 3–5  мм . Это означало, что образец включал все шесть слоев коры головного мозга. Образцы тканей фиксировали в смоле и не окрашивали осмием, так как фиксация осмием снижает контрастность срезов при световой микроскопии, см. рис. S1.

Наша стратегия успешного поиска нейронов в супрагранулярных слоях (I–III) и слое IV, области интереса (ROI), требует, чтобы образец располагался таким образом, чтобы все шесть слоев неокортекса появлялись в каждом отделе во время процедура AutoCUTS-LM. Следовательно, биопсию помещали на дно формы для заливки таким образом, чтобы пиальная поверхность была перпендикулярна направлению разреза, см. рис. S2. Эта ориентация уменьшала количество секций примерно в два-три раза по сравнению с альтернативными ориентациями, тем самым сокращая время, затрачиваемое на сбор и захват изображений с помощью микроскопа. Мы использовали световой микроскоп, чтобы найти и измерить ROI, сначала исследуя и окрашивая крайнюю часть блока, чтобы разграничить область для сбора полутонких срезов (100–500  нм ). Мы точно обрезали излишки заливочной смолы вокруг образца, чтобы избежать складок при резке, и удалили слои V–VI, в результате чего рентабельность инвестиций составила около 1,5  мм ² .

Сбор и подготовка серийных срезов головного мозга на ленте

Мы модифицировали и адаптировали метод автоматического серийного среза, который изначально был разработан для сканирования ЭМ ^18,19,20 , чтобы он работал для световой микроскопии. Основные изменения заключались в замене двусторонней токопроводящей ленты на прозрачную ленту с плазменной очисткой и монтаж полосок ленты, содержащих срезы, на предметные стекла вместо кремниевой пластины. Прозрачная полиэфирная лента была 7- мм шириной и прошла плазменную обработку, которая повлияла на гидрофильность ленты. Было обнаружено, что гидрофильность не только уменьшает морщины на срезах мозга, образующихся в процессе сбора ²⁰ , но также делает срезы более прилипающими к ленте. Таким образом, срезы позже будут прилипать к ленте во время сбора и окрашивания.

Автоматический сбор материала, залитого смолой, осуществлялся с помощью ультрамикротома, прикрепленного к специальному устройству для сбора лент (AutoCUTS-LM). Мы собрали около 2400 серийных срезов с общей глубиной ткани около 0,7  мм для каждого предмета. Толщина разреза трех человеческих субъектов была выбрана равной 400  нм для субъекта 1 и 300  нм для субъектов 2 и 3 (площадь сечения составляла около 1,5  мм ² , а общий объем составлял ~1  мм2). ³ ). Срезы вырезали непрерывно алмазным ножом (Diatome, Швейцария) при влажности в помещении около 85%, см. рис. 2А. Тяговое движение собирающей ленты перемещало секции из воды на поверхность ленты, и его клейкость влияла на то, насколько плоско эти секции лежали на ленте. С нашими настройками собиралось около 800 секций в час. Следовательно, мы использовали менее 3  часов, чтобы разрезать образец ткани размером около 0,7×9.0035 мм толщиной . Важно отметить, что ультрамикротом калибруется после сечения максимального полезного диапазона 200  мкм , и его необходимо было сбросить вручную. В нашем случае образец ткани на глубину 0,7  мм можно было разрезать всего с тремя перерывами, причем можно было перемещать образец на другое лезвие ножа, так как затупление ножа влияет на качество среза. Сбор тысяч срезов был возможен без потери ткани. Тем не менее, мы наблюдали различные технические факторы и факторы окружающей среды, которые могли вызвать образование складок и деформацию срезов во время резки. Одним из основных факторов был уровень влажности в помещении (см. раздел «Методы»).

Рис. 2: Изображение AutoCUTS-LM и пробоподготовки на ленте.

A Подающая катушка AutoCUTS-LM содержит прозрачную пластиковую ленту, которая собирает секции от ножевой лодочки до конечной приемной бобины. (Красная рамка) Крупный план ленточного конвейера, расположенного перед лодочкой-ножом, с установленным образцом. B Собранные срезы на прозрачной ленте перед окрашиванием. C Срезы окрашены толуидиновым синим. D Установка для склеивания срезов на предметном стекле. E Окрашенные срезы, наклеенные на предметное стекло и готовые для получения изображения.

Изображение в натуральную величину

После сбора срезов мы решили окрасить наши срезы толуидиновым синим, поскольку он взаимодействует с большинством клеток головного мозга (как нейронами, так и глиальными клетками) и, таким образом, отлично подходит для выявления нейронных паттернов. Однако для оценки других биологических результатов такие методы, как иммуномаркировка или ЭМ, также могут использоваться с той же стратегией AutoCUTS, см. рис. S3. Катушки с лентой с прикрепленными отрезками сушили в течение ночи в сушильном шкафу при 50°С.0005 ∘ C. Затем срезы окрашивали толуидиновым синим, а ленту с прикрепленными срезами разрезали на три последовательные полосы с ~ 60 серийными срезами и приклеивали на стандартное предметное стекло микроскопа (рис. 2B–E). По каждому образцу была создана библиотека секций из ~40 предметных стекол, которые были оцифрованы.

Сбор данных

Цифровые изображения были получены с помощью платформы Apiro Versa 200 от Leica. Скорость сканирования составляла ~15  мин на предметное стекло, и требовалось около 10  часов для заполнения библиотеки секций предметных стекол для каждого субъекта. Мы отобрали только каждую вторую и третью секцию, потому что расстояние 800 нм (испытуемый 1) и 900 нм (испытуемый 2 и 3) между срезами считалось достаточным для 3D-реконструкции пирамидных клеток, которые имеют средний диаметр сомы ~13  мкм ³⁴ , см. рис. 3А. Микроскоп включал в себя коммерческое программное обеспечение Aperio ImageScope (Leica Biosystems Imaging, Inc., США), которое визуализировало все изображение предметного стекла микроскопа с высоким разрешением. Однако пользователю приходилось вручную извлекать область, прежде чем изображение можно было экспортировать в виде файла TIF. Затем несжатые изображения были автоматически обработаны, упорядочены и экспортированы как отдельные изображения каждого раздела с использованием разработанного нами алгоритма MATLAB, как показано на рис. 3B. Затем эти отдельные изображения были выровнены и сложены путем последовательной регистрации изображений с использованием наших пользовательских сценариев MATLAB 9.0005 35 . Затем стопка изображений была подготовлена ​​для дальнейшего анализа путем обрезки областей ткани, см. рис. 3C.

Рис. 3: Получение изображения и 3D-стеки выровненных секций.

A Обзор предметного стекла для микроскопа с коммерческим программным обеспечением Leica. Систематическая выборка каждого третьего участка была отмечена вручную тремя локальными точками для калибровки автофокуса. B В MATLAB было загружено изображение TIF, где интерес представляет каждая секунда, что отличается от ( A ), но его легче представить на примере (i). Затем мы использовали энтропийный фильтр для обнаружения интересующих разделов (ii). Двоичные маски были рассчитаны для каждого интересующего раздела, и изображения готовы к экспорту (iii). Вывод каждого экспортируемого раздела (iv). C Отдельные секции были выровнены и уложены друг на друга. Сложенный блок секций затем обрезали до определенной области интереса (1,05 × 1,05  мм ), которая содержит только ткань.

Полноразмерное изображение

Попиксельная производительность модели глубокого обучения для сегментации пирамидальных ячеек

Мы работали с UNetDense, платформой глубокого обучения, которая дала многообещающие результаты для сегментации изображений пирамидальных ячеек ³⁶ . Производительность модели UNetDense измерялась по отчетам о чувствительности, точности и баллу F1. Ни отзыв, ни точность не рассчитывались, поскольку в количестве пикселей в клетке преобладают фоновые пиксели, что делает эти измерения менее информативными. Эти показатели были рассчитаны на основе матриц путаницы, показанных в таблице 1. В целом, результаты использования отдельных моделей для каждого субъекта показали лучший прогностический результат по сравнению с комбинированной моделью, см. таблицу 2. В целом, отдельные модели для каждого субъекта показали хорошие результаты. с чувствительностью, точностью и оценкой F1 выше 0,8.

Таблица 1 Попиксельная проверка.

Полноразмерная таблица

Таблица 2 Производительность попиксельной проверки.

Полноразмерная таблица

Объективная производительность 3D-реконструкции сегментированных пирамидных клеток

Эффективность обнаружения пирамидных клеток как 3D-объектов оценивалась путем измерения чувствительности, точности и F1-показателя на основе 3D-реконструкции клеток из стопка из 30 изображений. Сегментированные вручную (MS) и предсказанные UNetDense (UDP) 3D-реконструкции сравнивались путем проверки того, попадали ли предполагаемые центроиды из ячеек MS в профиль ячеек UDP-ячеек и наоборот. Чувствительность, точность и показатель F1 составили 0,9.8, 0,93 и 0,95 соответственно, после удаления точек данных с первого и последнего трех изображений, см. Таблицу 3. Таким образом, 3D-реконструкция пирамидных клеток продемонстрировала высокую производительность по всем трем измерениям.

Таблица 3 Производительность объектной проверки.

Полноразмерная таблица

3D-реконструкция и морфологический анализ пирамидных клеток

Слой III был расположен с использованием графика плотности 2D-проекции центроидов каждого 3D-реконструированного нейрона, где желтым цветом представлены области высокой плотности, а синим цветом представляющие области с низкой плотностью, см. рис. 4. Слой I имеет очень низкую плотность нейронов, а II и IV более плотные, чем слой III в BA46. Поскольку слой III имеет меньшую плотность, чем слой II и слой IV, для нашего анализа область интереса указана между двумя плотными желтыми областями.

Рис. 4: Визуализация шагов для определения уровня III.

A) Иллюстрация четырех слоев BA46 и смотрового окна для анализа отмечены зеленым цветом. B Необработанное изображение сечения. Масштабная линейка = 300 мкм. C Двоичное изображение выходных данных модели глубокого обучения UNetDense. D Положение центроидов из 200 изображений, спроецированных на плоскость x и y . E Карта плотности расположения нейронов для визуализации различных слоев коры головного мозга. Желтый цвет представляет области с высокой плотностью, а синий цвет представляет области с низкой плотностью. Плотность была высокой в ​​желтых областях, которые указывают на положение слоя II и слоя IV (слева направо), и низкой в ​​синих областях, которые указывают на меньшее количество нейронов и показывают часть слоя I и слоя III. Объемная стопка изображений была обрезана в пределах квадрата, отмеченного красными пунктирными линиями, который был выбран пользователем. F Часть изображения в C, выбранная для анализа.

Полноразмерное изображение

Потребовалась дальнейшая классификация нейронов пирамидальной или непирамидальной формы, поскольку UDP обнаруживает все формы нейронов на двумерных изображениях. Это необходимо, потому что профили верхнего и нижнего изображения пирамидных клеток могут быть ошибочно приняты за более мелкие нейроны/глиальные клетки, как показано на рис. S4. Модель смеси Гаусса (GMM) использовалась для классификации 3D-реконструированных пирамидальных и непирамидальных ячеек на основе предполагаемой сферичности и объема, см. рис. 5B. Большие объекты/клетки классифицировались как выбросы, если максимальный диаметр Ферета в 2D или 3D измерениях составлял три стандартных отклонения от среднего значения. В результате всего 1, 19, и 28 точек данных для каждого субъекта были сочтены выбросами и, следовательно, исключены из данных пирамидальных клеток. Процент объектов/нейронов, исключенных из анализа с использованием GMM и обнаружения выбросов, составил 23, 25, 37 и 23% от общего количества обнаруженных объектов для каждого набора данных, как показано в табл. С1. Средняя плотность пирамидных клеток в слое III БА46 после фильтрации составила 28 155  мм ^-3 , а классификация по GMM и данные, содержащие выбросы, показаны на рис. С5–С6. Измерения и расчеты для всего стека каждого субъекта были проверены только для классифицированных пирамидальных ячеек, при этом количество ячеек и размер окна ROI для каждого субъекта показаны в таблице S1. В таблице 4 представлена ​​информация о размере, форме и ориентации пирамидных клеток слоя III в BA46 для всех трех субъектов.

Рис. 5: Иллюстрация 3D-реконструкции нейронов и сегментации пирамидных клеток.

A Визуализация 3D-реконструкции нейронов одного слоя с высотой окна 31 мкм. B Увеличенное изображение сегментированных пирамидальных и непирамидальных клеток. Масштабная линейка = 20 мкм. C Наложение бинарного сегментированного изображения на полутоновое изображение секции. Масштабная линейка = 200 мкм. D , E Крупный план наложенного изображения и 3D-реконструкция пирамидных клеток с желтыми линиями, обозначающими их ориентацию. Масштабная линейка = 15 мкм. F Измерение диаметра самого длинного профиля ячейки Dia _L использовалось для построения трехмерных сферических объектов с их соответствующей трехмерно реконструированной ячейкой. График показывает, что разница в трехмерном объемном пространстве между сферической аппроксимацией и трехмерно реконструированным элементом аналогична. Масштабная линейка = 20 мкм.

Изображение в натуральную величину

Таблица 4 Количественные значения для пирамидальных нейронов из всего стека каждого субъекта.

Полноразмерная таблица

Средний объем нейронов у всех трех субъектов составляет 795  мкм ³ , а форму пирамидных клеток оценивали путем аппроксимации сферичности, что дает среднее значение 0,35 ³⁷ . Ориентация пирамидальных клеток относительно направления вектора, указывающего на пиальную поверхность, в среднем составляла 29 ^∘ , и некоторые примеры векторов ориентации показаны на рис. 5E.

Диаметр рассчитывали с помощью нуклеаторного зонда путем измерения длины сегмента по наибольшему клеточному профилю ( D i a _L ) and the average segment length from all cell profiles ( D i a _{A l l} ). The average neuronal diameter for D i a _L and D i a _{A l l} were 11.17 and 7.03  μm , respectively. Расчетные сферы длиной Dia _L были построены и отображены с соответствующей им трехмерно реконструированной ячейкой на рис. 5F. Гистограммы различных измерений можно найти на рис. S7, а логарифмически нормально преобразованные — на рис. S8.

Сравнение размеров пирамидных клеток в 2D и 3D

Одни и те же нейроны использовались для сравнения 2D и 3D анализов для каждого субъекта. Объемы пирамидных клеток из 2D-изображений были аппроксимированы путем построения сферического объекта на основе расчетных радиусов, измеренных зондом-нуклеатором. Объемы клеток у трех субъектов были рассчитаны по 2D-изображениям с использованием оценочной длины сегмента по наибольшему клеточному профилю (9).0035 V O L _L ) и все профили ячейки ( V O L _{A L ) ). The average neuronal volume in 3D ( V o l 3 D ), V o l L , and V o l A л л 79 шт.5, 730 и 183  мкм ³ соответственно.}

An approximation to the mean diameter of a cell D i a _{3 D} was estimated from the mean volume V o l _{3 D} under the assumption что это объем идеальной сферы. D i a _{3 D} затем оценивали и сравнивали с диаметром, измеренным по наибольшему клеточному профилю ( D I A _L ) и все профили клеток ( D I A _{A L ) Поскольку зонд-нуклеатор основан на математическом факте, что длина изотропных тестовых линий между уникальной точкой и границей ячейки обеспечивает наиболее точное прямое сравнение. Средний диаметр для D i a 3 D , D i a L , and D i a A l l are 11.48, 11.17, and 7.03  μm ³ соответственно. Значения для сравнения объема и диаметра 2D и 3D можно увидеть в Табл. С2–С3.}

Анализ точечных паттернов пирамидальных ячеек

Координаты центроидов трехмерных проанализированных пирамидальных ячеек в слое III BA46 формируют пространственный точечный паттерн. Мы рассмотрели четыре таких точечных паттерна, которые мы обозначили как 1_1, 1_2, 2 и 3, и они соответствуют трем субъектам (субъект 1 был разделен на две части, поскольку он собирался в течение двух разных дней).

Чтобы обнаружить возможные столбчатые структуры в наборах данных, мы оценили цилиндрическую K -функцию для каждого набора данных и сравнили ее с глобальной огибающей 95%, полученной с помощью моделирования при нулевой гипотезе о полной пространственной случайности (CSR). Результаты можно увидеть на рис. 6. Мы рассмотрели эмпирическую цилиндрическую K -функцию в направлениях трех главных осей. Когда эмпирическая цилиндрическая K -функция находится над огибающей, она указывает цилиндрические группы точек (центроиды расположения ячеек) в соответствующем направлении.

У всех испытуемых были признаки столбчатых скоплений во всех трех направлениях. Однако это было наиболее заметно в направлении оси x , что является ожидаемым направлением возможной столбчатой ​​структуры пирамидальных клеток, особенно при рассмотрении радиусов от 5 до 20  мкм и высот от 20 до 80  . мкм . Были области, где эмпирические кривые находились ниже огибающих, что указывало на некоторое отталкивающее поведение данных. Это не было неожиданностью, поскольку точечные узоры представляют собой только центроиды ячеек, поскольку ячейки не могут перекрываться, поэтому было естественно видеть некоторое отталкивание между точками. Все глобальные тесты огибающей, соответствующие ситуациям на рис. 6А, дали p -значения ниже 0,05, а все тесты, соответствующие ситуациям на рис. 6B, дали p -значения ниже 0,001, что указывает на то, что все наборы данных демонстрируют большие отклонения от CSR.

Рис. 6: Результаты анализа с помощью цилиндрической K -функции пространственных точечных структур центроидов пирамидных ячеек.

Каждая строка представляет набор данных, которые сверху вниз представляют собой Субъекты 1_1, 1_2, 2 и 3. A Глобальные конверты 95% (заштрихованная область) для цилиндрической0035 K -функция, с фиксированным t  = 80 и с использованием 2000 симуляций CSR. Теоретическое значение цилиндрической K -функции при УКР было вычтено из кривых для лучшей наглядности. Три кривые соответствуют эмпирической цилиндрической функции K для каждого набора данных в направлении оси x (сплошные линии), оси y (пунктирные линии) или оси z (штриховая линия). линии). B Сводка 95% глобальных конвертов для четырех наборов данных на основе цилиндрической K – функция при изменении высоты t и радиуса r . Каждый конверт основан на 4000 симуляциях CSR. Направление цилиндров указано внизу каждого графика. Графики показывают, находится ли эмпирическая цилиндрическая функция K для наблюдаемого точечного рисунка выше огибающей (черный), внутри огибающей (серый) или ниже огибающей (белый).

Изображение в полный размер

Деформация ткани

Каждый метод исследования местоположения одиночной клетки подвержен деформации ткани. Вложение Epon используется для анализа в этой статье, чтобы минимизировать усадку. Мы сравнили площадь ткани трех биопсий, залитых Epon, до и после обработки. Биопсия серого вещества головного мозга человека показала площадную усадку, равную 0,1%, 4,2% и 7,9%.%, соответственно. На основании этих данных и наших предыдущих публикаций ^38,39 было принято решение не корректировать наши результаты на усадку.

Обсуждение

Представленный метод может выявить фундаментальные характеристики конкретных областей мозга, которые могут быть использованы для улучшения нашего понимания морфологии нейронов и их пространственных взаимоотношений. Были предприняты различные усилия по разработке технологий для выявления сложных паттернов нейронных цепей.

Используя различные срезы или оптические методы для воссоздания нейронных тканей, многочисленные исследования предоставили трехмерные данные о микроскопической морфологии или экспрессии генов нейронов ^{6,40,41,42,43,44,45,46} . Из-за ряда трудностей, таких как ограничения по размеру сканера слайдов и микротома, низкая однородность серийных срезов и окрашивания целых органов, трудоемкий дизайн операции, ограничения компьютера и ограниченные возможности цифровой обработки, весь человеческий мозг трудно воссоздать полностью в мезоскопическом масштабе. Трудно получить 3D-модели мозга животных и человека с высоким разрешением. Химические методы очистки делают ткань прозрачной и позволяют реконструировать весь мозг мыши ^6,44 , но 3D-реконструкция и оцифровка морфологии тонких нейронов по-прежнему остаются сложной задачей. Одно из объяснений состоит в том, что в нервной системе клетки расположены близко друг к другу, что затрудняет отличить одну от другой. Применяя окрашивание по Гольджи, трехмерный набор структурных данных всего мозга мыши также был собран с помощью микрооптической томографии срезов, которая может проводить визуализацию и срезы одновременно на тканях сантиметрового размера ⁴² . Однако такой метод на основе срезов требует дорогостоящих специализированных инструментов, относительно длительных периодов обработки образцов (недели или месяцы), а для одной визуализации мозга время может приближаться даже к одному месяцу 9 .0005 47 . Основываясь на реконструкции гистологических срезов мозга человека, законсервированных в парафине, Amunts et al. разработали трехмерную модель всего человеческого мозга под названием BigBrain с пространственным разрешением 20  мкм ⁴⁵ . Ткань была залита парафином, который может уменьшить объем ткани до 50–60% ³⁹ , и изучение морфологии нейронов с пространственным разрешением 20  мкм является сложной задачей. На сегодняшний день не достигнуто оптимального подхода к анализу и обработке всего человеческого мозга с микроразрешением. Большинство рассмотренных выше подходов используют иммуномечение для обнаружения и локализации антигенов или белков внутри клетки в определенном месте.

Основное ограничение иммуномаркировки заключается в том, что для проникновения антител в ткани требуются более мягкие условия фиксации и более короткое время инкубации пермеабилизации детергентом. Это особенно важно для растворимых белков в цитоплазме, которые часто повреждаются или разрушаются во время инкубации. Следовательно, сложно создать нейронные антитела, которые работают в посмертном мозге, который находился в фиксаторе в течение месяцев или лет ⁴⁸ . Еще одна известная проблема заключается в том, что многие гистологические процедуры могут вызывать сжатие и деформацию образцов ткани, потенциально изменяя размер, форму и организацию клеток. Сохранение размеров ткани особенно важно, если в исследованиях необходимо оценить изменения размеров и расстояний между любыми клетками или органеллами в ткани. Наша методология обеспечивает эффективный метод визуализации небольших фрагментов большинства архивных тканей из полутонких серийных срезов в функциональный набор данных практически без деформации ткани. Благодаря нашему методу у исследователей есть уникальная возможность изучать архивные образцы тканей, что позволяет исследователям исследовать ткани и развитие заболеваний в мельчайших деталях.

Автоматизированная система ЭМ для сбора срезов была преобразована в уникальный метод 3D-реконструкции для световой микроскопии AutoCUTS-LM. Мы использовали гистологическое окрашивание для визуализации цитоархитектуры и автономный слайд-сканер для получения изображений ткани головного мозга с высоким разрешением. С помощью глубокого обучения пирамидальные нейроны были охарактеризованы, а их пространственное распределение проанализировано с использованием передовых методов. Наше приложение предоставляет ценную информацию о трехмерной архитектуре нейронов из архивных тканей человеческого мозга.

Мы систематически брали образцы ткани для нашей установки, чтобы сократить время сканирования и обработки данных. Толщина 800 и 900  нм обеспечивала достаточное осевое пространственное разрешение для обнаружения и реконструкции пирамидных клеток. Архитектура UNetDense была применена для обнаружения пирамидных клеток на наших изображениях, поскольку методы сегментации на основе порога обычно дают плохой результат при анализе медицинских изображений для низкоконтрастных изображений, необъяснимого шума, размытых границ и различных условий освещения ^49,50 . Различия между мозгами затрудняли создание модели, которая подходила бы для всех трех видов мозга, поскольку дефекты возникали в основном по краям изображений, а контрастность была низкой из-за меньшего поглощения окрашивания. Поэтому мы обучили индивидуальную модель UNetDense для каждого субъекта в этом исследовании, поскольку чувствительность, точность и баллы F1 как для пиксельной, так и для объектной сегментации были выше 0,82 и 0,93 соответственно. В целом, результаты комбинированной модели показали аналогичную точность и F1-показатели, но более низкую чувствительность по сравнению с отдельными моделями. При этом в этом исследовании была подчеркнута чувствительность, поскольку она демонстрирует, насколько эффективно модель обнаруживает пирамидальные клетки, присутствующие в данных, что важно для проведения анализа точечного паттерна. Риск наличия трех моделей является избыточным. В целом результаты проверки чувствительности, точности и показателей F1 показали, что результаты трех моделей надежны. Одной из причин различий между субъектами было то, что мозг по-разному поглощает окрашивание, и это может быть связано с разным возрастом, посмертными интервалами и длительным временем фиксации. Учитывая это ограничение, одной модели может быть достаточно, если захваченные изображения не изменятся слишком сильно или если мы аннотируем больше изображений для обучения модели.

Мы измерили объем, сферичность, ориентацию и диаметр пирамидных клеток и использовали цилиндрическую K функцию для идентификации столбчатых структур. Средний объем составил 795  мкм ³ при эквивалентном диаметре, равном 11,48  мкм . Диаметру нейронов пирамидных нейронов в слое III BA46 уделялось мало внимания в литературе. Тем не менее, Rajkowska et al. исследовали 150–200 нейронов в этой области с помощью стереологических методов и определили средний диаметр 13,45  мкм . Процесс измерения радиусов нейронов был сравним с нуклеаторным зондом, поскольку они измеряли граничные контуры клеточных профилей для вычисления соответствующего диаметра. Подобно процедуре в этом исследовании, они оценивали только нейроны в короне извилины. Различия в радиусах могли быть связаны с тем, что мы отбирали образцы пирамидных клеток из небольшой концентрированной области. Кроме того, они количественно оценили нейроны в более широких областях BA46, используя последовательность ячеек для подсчета. Для сравнения, наш метод предлагает информацию о тысячах подсчитанных нейронов у каждого субъекта, тогда как Райковская насчитала 150–200 нейронов на субъекта 9.0005 34 . В BA46 подсчет меньшего количества нейронов из выборок меньшего размера на более широкой площади может привести к переоценке радиусов нейронов. Это связано с тем, что более мелкие пирамидные клетки доминируют в слое III над более крупными, что приводит к большей склонности к меньшим радиусам. Разница в измерениях радиусов у разных людей также может быть связана с биологической изменчивостью для субъектов, периодом хранения мозга или различными средами для встраивания, поскольку разница составляет примерно 17%.

Сообщалось, что различные факторы, такие как возраст, заболевание и токсичность, влияют на объем нейронов в коре головного мозга в других исследованиях, однако они не дают никаких подробностей о том, как влияет форма нейронов ^51,52,53,54 . Поиск литературы показал, что ранее не публиковалось количественных значений для количественной оценки сферичности и ориентации пирамидных клеток. В результате такие измерения были несопоставимы с результатами других исследований.

Сферичность ценна как общий дескриптор формы, поскольку она также применима к объектам с отверстиями, таким как тор. Тем не менее, основные причины, по которым сферичность используется для измерения формы, заключаются в следующем: сферичность – это безразмерное число, следовательно, она не зависит от масштаба. Кроме того, это просто вычислить, поскольку MATLAB легко вычисляет площадь поверхности и объем клеток, которые сами по себе являются фундаментальными дескрипторами клеток. Оценка сферичности не предполагает никакой формы перед исследованием трехмерного объекта, что делает его привлекательным инструментом для различения различных форм. В результате мы реализуем оценки сферичности, чтобы понять естественную форму ячейки. Средняя сферичность 0,35, найденная в этой статье, указывает на то, что пирамидальные клетки кажутся удлиненными и далеко не сферическими.

Средний угол между вектором, представляющим ориентацию пирамидальной клетки, и осью x , которая указывает на пиальную поверхность, составляет 29 ^∘ , что позволяет предположить, что пирамидные клетки сфокусированы перпендикулярно пиальной поверхности. Такие количественные показатели, как сферичность и ориентация клеток, в последующих исследованиях с различными группами заболеваний могут быть использованы для понимания морфологических изменений, вызванных этими нарушениями.

Объемы пирамидных клеток, рассчитанные по изображениям 3D-реконструкции, сравнивали с результатами измерений нуклеационного зонда для тех же пирамидных клеток, которые оценивают средний объем клеток по 2D-изображениям. Крайне важно иметь в виду, что оценки объема основаны на двух отдельных методологиях, и объем может быть завышен или занижен при любом подходе. Трехмерный подход измеряет профиль каждой ячейки, и если профиль ячейки на краю пирамидальной ячейки не распознается, этот подход может недооценивать объем (профиль верхней или нижней ячейки). С другой стороны, нуклеатор полагается на измерения из уникального положения (например, ядрышка), предполагая, что секция или клетка изотропны. Если этот критерий не выполняется, оценка может быть необъективной.

The average estimated volumes of pyramidal cells were 795, 730, and 183  μm ³ for V o l _{3 D} , V o l _L и V o l _{A l l} соответственно. Разница между V o l _{3 D} и V o l _L is 8.7%, whereas the difference between V o l _{3 D} and V o l _{A л л} составляет 77%. Похоже, что использование нуклеаторного зонда на самом большом клеточном профиле для оценки объема дает сопоставимый общий результат, но использование нуклеаторного зонда на всех клеточных профилях вызывает огромную разницу. Предполагаемые средние объемы сильно различаются в зависимости от используемого подхода.

Оценочный диаметр пирамидных клеток изменился меньше, чем оценки объема, с результатом 11,48. 11.17, and 7.03  μm for D i a _{3 D} , D i a _L , and D i a _{А л л} соответственно. Разница между D и и _{3 D} and D i a _L is 2.9%, whereas the difference between D i a _{3 D} and D i а _{А л л} составляет 39%. Следовательно, если мы посмотрим на расчетные радиусы при использовании наибольшего профиля ячейки по сравнению с трехмерной оценкой, то не будет существенного расхождения между этими двумя подходами к расчету диаметра, поскольку разница почти эквивалентна 272  нм Размер пикселей. Напротив, оценка среднего радиуса по всем профилям ячеек дает заметную разницу. Поскольку в действительности нейроны не имеют сферической формы, сравнение размера нейронов по объему, а не по диаметру, является более подходящим параметром для количественной оценки изменений размера нейронов в будущих ссылках. Тем не менее, если доступен только 2D-метод, принятие сферического приближения путем предположения об общей изотропии этих человеческих пирамидных клеток для оценки объема нейронов не является полностью неточным. Важно отметить, что небольшое изменение радиуса может существенно изменить значение объема, учитывая, что радиус возводится в степень три при вычислении объема.

Несмотря на то, что нуклеатор представляет собой 2D-процедуру, он, тем не менее, основан на методологии 3D-отбора проб, поскольку для завершения анализа требуется самый большой профиль клеток, обнаруженный во время пробы. Таким образом, нуклеатор является полезным инструментом для использования, когда сложно различить более мелкие профили клеток на краях и требуются только более крупные профили клеток. Еще одно важное соображение заключается в том, что зародышеобразователь будет менее чувствителен к усадке ткани в направлении 9.0035 z -ось, так как она оценивает объем из одной 2D-плоскости. Нуклеатор выгоден для оценки объемов по сравнению с другими материалами для заливки, чувствительными к усадке, такими как замороженные срезы или срезы вибратома, которые редко деформируются по осям x и y , но сжимаются по осям z . .

Наблюдаемая плотность пирамидных нейронов в слое III BA46 после классификации на пирамидальные и непирамидные клетки составляет 28 160  мм ⁻³ . Стереологическое исследование, проведенное Francine M. Benes, показало плотность нейронов 36 800  мм ^-3 в слое III посмертного мозга девяти здоровых людей в префронтальной коре ⁵⁵ . Каллен и др. оценили плотность нейронов в 37 000  мм ^-3 в префронтальной коре 10 взрослых без психических заболеваний в анамнезе, аналогично Benes et al. Однако Каллен и соавт. также измерили плотность пирамидных клеток в слое III, которая составила 25 650  мм ^-3 , разница 30% по сравнению с общей плотностью нейронов. Райковска и др. охарактеризовали и нанесли на карту цитоархитектуру BA46 у 17 здоровых людей. Они смогли оценить плотность нейронов в 51 510  мм ^-3 путем смешивания слоев коры I-III ³⁴ . Поскольку плотность в слое II варьируется от 48 000 до 78 000  мм ⁻³ и занимает меньшую площадь, чем слой III, разумно предположить, что плотность в слое III будет примерно 36000–44000  мм ^{−3  55,56} . Если разница между нейрональной и пирамидальной плотностью составляет примерно 30%, то прогнозируемая плотность должна составлять ~ 25 200–30 800  мм ^-3 , что согласуется с нашими выводами.

Общим для всех трех перечисленных выше исследований является то, что они измеряли исключительно плотность нейронов префронтальной коры ^34,55,56 . Численные плотности указывают на изменения в количестве рассматриваемых клеток, а также в объеме ткани, потому что они являются отношениями. Принято считать, что с увеличением количества обнаруженных объектов увеличивается и плотность. Однако увеличивается и плотность, если число идентифицируемых объектов остается постоянным, а исследуемый объем сокращается. Как отмечалось в других исследованиях, любые определенные утверждения об изменениях в трехмерных структурах, основанные исключительно на оценках плотности, могут привести к сомнительным выводам 9.0005 57,58,59 . Поскольку это предположение так широко распространено, фраза «референтная ловушка» относится к обстоятельствам, при которых неправильные выводы делаются только на основе плотности. В результате к сравнению плотностей следует подходить очень осторожно.

Некоторые исследования показали, что пирамидальные клетки организованы в столбцы, которые расположены перпендикулярно пиальной поверхности коры головного мозга ^60,61,62,63 , другие исследования предполагают иное ^64,65 . Это привлекательная идея объяснить нейронную организацию, потому что взаимосвязанные группы нейронов обычно имеют схожие физиологические свойства, и условия, которые возбуждают нейрон, также, вероятно, возбуждают значительную часть его афферентного входа. Потеря или изменения в пространственной организации нейронов могут мешать обработке информации между распределенными сетями, тем самым способствуя снижению когнитивных функций. Пространственное распределение пирамидных нейронов анализировали с помощью цилиндрической K -функция, которая априори не предполагает какой-либо столбчатости, и где мы применили цилиндрическую K -функцию к гораздо большим наборам данных точечных шаблонов, чем до сих пор проанализировано в литературе ^66,67,68 . Наши результаты позволяют предположить наличие столбчатой ​​структуры в направлениях осей x , y и z для всех трех испытуемых, но наиболее выраженной она была в направлении x . -ось, направленная в сторону пиальной поверхности. Таким образом, результаты подтверждают теорию столбчатого рисунка, перпендикулярного пиальной поверхности. Этот метод можно использовать для обнаружения потенциальных цитоархитектурных искажений, которые могут повлиять на столбчатую организацию нейронов в коре головного мозга. Тем не менее, чтобы сделать какие-либо окончательные выводы, необходимо изучить больше человеческого мозга.

Технические факторы и факторы окружающей среды могут повлиять на качество отбора проб в наших секциях. Плазменная обработка требовала, чтобы прозрачная лента для сбора была гидрофильной, чтобы гарантировать прилипание срезов к ленте ^20,69 . Если бы лента была слишком гидрофильной, срезы не успели бы развернуться до того, как приземлились бы на ленту, и складки были бы неизбежны. Различия в плотности между образцами ткани и смолой означали, что оставшуюся пустую смолу необходимо было обрезать ^4,20,70 . Мы наблюдали преимущество более высокой влажности в помещении, что создавало благоприятные условия для сбора срезов. Влияние наведенных складок видно при уровне влажности около 10%, 60% и 90% на рис. С10–С11. Тест показал, что стабильный уровень влажности в помещении около 80% и 90% может помочь избежать образования складок.

Если в будущем предстоит исследовать более крупные структуры, использование оптимизированного протокола заливки смолы, который можно было бы использовать для более толстых срезов (> 500  нм ) упростит работу. Применение теста соотношения смолы для соответствия плотности ткани и выбора наиболее подходящего перед сбором образцов с помощью AutoCUTS-LM окажет благотворное влияние на уменьшение складок на срезе. Уменьшение твердости смолы в соответствии с конкретным типом ткани может быть достигнуто за счет регулирования соотношения двух различных ангидридных отвердителей (додеценилянтарного ангидрида и метилового ангидрида НАДИК). Это могло бы избежать чрезмерного вырезания тысяч ненужных секций, что привело бы к увеличению остроты ножа, использованию меньшего количества ленты и снижению рабочей нагрузки на сбор данных и обработку изображений. Другие методы мечения также могут быть выполнены с помощью AutoCUTS-LM, поскольку наши срезы можно комбинировать с иммунофлуоресцентным мечением для определения распределения и совместной локализации белков, как показано на рис. S3A, а также его можно комбинировать с гибридизацией in situ. для локализации определенной последовательности ДНК или РНК ⁷¹ . Благодаря использованию твердой смолы срезы также можно рассматривать в электронном микроскопе, рис. S3B, и в этом случае можно визуализировать клеточную ультраструктуру. По сути, эта методология может быть разработана как для световой микроскопии, так и для электронной микроскопии, чтобы соединить локализацию важных молекул с клеточной ультраструктурой.

В заключение следует отметить, что метод AutoCUTS-LM может принести пользу исследованиям в области биологии клеток и биологии развития, анализу модельных организмов для изучения таких механизмов, как миграция клеток, трехмерное моделирование тканей и морфологические изменения между группами животных/пациентов. Этот метод применим для любого заболевания и потенциально может улучшить исследование нормальных и патологических процессов, особенно тех, которые связаны с морфологическими изменениями или при которых существенно пространственное взаимодействие признаков заболевания.

Методы

Испытуемые

Из коллекции мозга в Основной центр молекулярной морфологии, секция стереологии и микроскопии, больница Орхусского университета, Орхус, Дания. Эти заархивированные мозги хранились в течение 19, 21 и 21 года соответственно в 4% формальдегиде в фосфатном буфере при нейтральном pH и были собраны в соответствии с законодательством Дании и с разрешения комитетов по этике исследований в области здравоохранения Центральной Дании (номер лицензии : М-2017-91-17).

Извлечение образца

Мы разработали алгоритм в MATLAB, который может помочь любому пользователю очертить область интереса в блоке ткани и систематически брать две (или более) точки для биопсии на коре головного мозга, см. рис. 1. Пользователь имел для захвата изображения блока ткани и определения диаметра биопсии. Затем изображение было преобразовано в оттенки серого, и область интереса была очерчена для создания области образца. Затем это изображение было преобразовано в бинарное изображение, указывающее площадь выборки с помощью глобального порога. Далее, чтобы биоптат не попал на венчик извилины, края бинарного изображения были удалены. Это было сделано с помощью морфологической эрозии с размером фильтра, эквивалентным диаметру биопсии, и показано красным цветом на рис. 1D. Зона отбора проб была разделена на четыре квартала. Два прокола биопсии следует выполнять либо в первой и третьей четвертях, либо во второй и четвертой четвертях, чтобы избежать перекрытия биопсий. Четыре четверти были определены с учетом накопления белых пикселей по строкам и обнаружены, когда они достигли 25, 50 и 75%, см. рис. 1E. А 1,5  9Пробойник для биопсии диаметром 0035 мм и диаметром мм использовали для взятия образца ткани головного мозга, покрывающей все шесть слоев коры головного мозга.

Заливка проб и подготовка блоков

Биоптаты сначала погружали в фосфатно-солевой буфер (рН 7,3) с сахарозой на одни сутки, а затем два раза промывали 0,05 моль малеатного буфера (рН 5,2), 5  мин каждый раз, при комнатной температуре. Осмий традиционно используется для окрашивания образцов для заливки эпоксидной смолой для ЭМ. Однако мы обнаружили, что он уменьшал отношение сигнал-шум (SNR) образца, когда его применяли для световой микроскопии, см. рис. S1. Образцы обрабатывали и помещали в автоматический процессор тканей Leica EM TP (Leica Microsystems, Brønshøj, Дания). Здесь они были окрашены 1% уранилацетатом в малеатном буфере в течение 1 часа и обезвожены в серии градуированных этанолов (70% 86, 96 и 99%, 20  мин по ). После завершения обезвоживания образцы трижды промывали 100% ацетоном в течение 10  мин с последующей инфильтрацией в 100% ацетон/эпон 1:1 при постоянном вращении в течение 12 ч в течение ночи. Пропитанные образцы инкубировали в чистой смоле 812 в течение 1 часа и помещали в формы для заливки в предварительно нагретую печь (60  ^∘ C) для полимеризации на 24 часа. Биопсии помещали на дно формы для заливки таким образом, чтобы пиальная поверхность была перпендикулярна направлению резания ножа, поскольку предпочтительным было разделение всех шести слоев неокортекса. Это уменьшило количество секций примерно в два-три раза по сравнению с альтернативными ориентациями, что сократило время, затрачиваемое на захват изображений для 3D-реконструкции. После полного отверждения смолы большая часть белой смолы из залитого образца была грубо обрезана с помощью системы высокоскоростного фрезерования (EM TRIM2, Leica) с углом, установленным на 60 9 .0005 ∘ . Стеклянный нож использовался для точной настройки, чтобы обрезать прямоугольник 1,1 ×1,4  мм с глубиной 0,7  мм (1  мм ³ ), в результате чего был получен образец, в котором только нейроны в надгранулярных слоях и слое IV были включены, см. рис. S2. Было важно обрезать всю пустую эпоксидную смолу, поскольку разница в плотности между тканью и эпоксидной смолой может привести к образованию складок при резке. Дополнительное примечание 1 подробно описывает, как предотвратить образование складок и оптимизировать качество срезов, как показано на рис. S9–С14.

Прозрачная лента для сбора

Лента для сбора с различными настройками была протестирована, чтобы найти наиболее подходящую ленту для наших нужд. Для данного исследования был выбран рулон ПЭН-ленты шириной 300- мм , длиной 45 м и толщиной 50- мкм благодаря термической обработке и защитному покрытию с обеих сторон, препятствующему загрязнению (Южный Китай). Science & Technology Co., Ltd, Китай). Эту ленту разрезали на полосы шириной 7- мм и шириной мм (Tianjian Xinhua Electronic Material Co. LTD., Китай). Регулировка гидрофильности ленты была необходима, так как это уменьшало морщины срезов мозга на ленте и делало срезы более адгезивными к ленте, поэтому они не отпадали во время сбора и окрашивания. Параметры системы для плазменной обработки (Beijing Jiaruntongli Technology Co., Ltd., Китай) были установлены со значениями: мощность 120 Вт, частота 40 кГц, скорость время 4  мм/с и время обработки около 2 часов для 20-метровой ленты.

Автоматический сбор серийных срезов

Ультрамикротом (EM UC7, Leica), подключенный к специальной системе сбора лент (AutoCUTS), использовался для автоматического разрезания залитого смолой материала на серийные срезы. Серийные срезы толщиной 400 и 300  нм вырезали алмазным ножом Histo 45 ^∘ (Diatome, Швейцария) и сплавляли на поверхность воды, см. рис. 2А. Скорость намотки ленты и скорость резки были установлены на 1 и 2  мм/с соответственно, что дает расстояние 1  мм между каждым участком на ленте. Тяговое движение собирающей ленты выводит участки из воды на поверхность ленты, а клейкость ленты влияет на плоскостность этих участков.

Мы собирали около 800 секций в час с нашими текущими настройками. Следовательно, для обработки около 0,7  мм ткани требуется около 3 ч. К AutoCUTS была подключена видеокамера для наблюдения и записи процесса, чтобы обеспечить более комфортные условия для пользователя, отображая процесс резки на экране компьютера. Можно было собрать тысячи срезов без потери ткани.

Наблюдались различные технические факторы и факторы окружающей среды, которые могли вызывать появление складок и деформировать срезы во время резки, как описано в Дополнительном примечании. Мы обнаружили, что срезы с толщиной реза выше 300  нм были более подвержены образованию этих складок в процессе резки. На появление складок также повлияло сочетание уровня влажности в помещении и гидрофильности ленты.

Библиотека секций

Катушка с лентой с прикрепленными секциями должна быть полностью высушена перед нанесением окрашивания, чтобы предотвратить выпадение каких-либо секций во время этого процесса. Следовательно, катушка была помещена в герметичный пластиковый пакет и помещена в 50  ^∘ C печь на ночь. Окрашивание толуидиновым синим поглощалось каждым мозгом по-разному. Следовательно, мы должны были проверить оптимальное время окрашивания для каждого мозга перед запуском протокола. Некоторые срезы окрашивали при комнатной температуре в течение 20  мин , чтобы решить, в какое время пирамидальные клетки имеют наилучшее соотношение сигнал-шум. После этого ленту разделили на более мелкие кусочки и поместили в чашку Петри (диаметром 20  см), наполненную 1% толуидиновым синим, без склеивания ленты. Рис. 2B. Во время окрашивания на чашку Петри накрывали крышку для конденсации влаги и предотвращения смешивания пыли или грязи с раствором синего толуидина. Остатки толуидинового синего на отрезке ленты смывали (один раз 80% этанолом, дважды очищенной водой), а затем отрезок ленты сушили феном (рис. 2С). Было важно не дать ленте высохнуть естественным путем, так как в этом случае на пластиковой поверхности ленты будут образовываться пятна от воды, что приведет к образованию мутных белых пятен на поверхности. Отрезок ленты был разрезан на более мелкие полоски и приклеен на типичный 75  мм на 25  мм предметное стекло микроскопа (рис. 2D, E). Последовательность последовательных секций была пронумерована от нижнего правого угла к верхнему левому углу. Предварительно каждое предметное стекло очищали от пыли и других частиц в чистом ацетоне и спирте.

Различные клеи были куплены и протестированы на их способность приклеивать ПЭН-ленту к предметному стеклу для микроскопии. Для этого исследования мы выбрали клей от Krazy Glue (Krazy Glue All Purpose Super Glue Pen, Fine Tip, 3 грамма) из-за его высокого уровня адгезии, а также потому, что он нетоксичен и удобен в использовании. Клей Krazy не требует вытяжного шкафа, который может создать турбулентность и сдуть режущие полосы. Кроме того, форма ручки облегчала использование, чем стандартную пластиковую пипетку (рис. 2D). Обратите внимание, что иногда между стеклом и лентой могли образовываться пузырьки воздуха, поэтому было важно прижать ленту как можно более плоско с помощью пинцета с резиновыми наконечниками. 7-9Лента шириной 0035 мм была выбрана именно по этой причине, так как было удобнее приклеивать параллельные полосы 3 ×7  мм на стеклянную сторону 25  мм по сравнению с традиционной лентой шириной 8- мм .

Сбор данных

Изображения срезов были получены с помощью цифрового сканера патологии Leica Apiro Versa 200. Apiro Versa 200 оснащен автозагрузчиком на 200 слайдов и роботизированной рукой, которая позволяет любому пользователю делать снимки без присмотра.

Сначала он сделал обзорное изображение всего слайда в низком разрешении. Впоследствии три фокусные точки были установлены вручную на каждом наблюдаемом участке для настройки автофокуса. Затем микроскоп собирал изображения при более высоких увеличениях (объектив ×20, числовая апертура 0,8) с размером пикселя до 272  нм , которые не теряли деталей, поскольку размер пикселя был ниже ожидаемого разрешения для оптики этой системы. Систематическая выборка наших разделов была сделана путем выбора только каждого второго (субъект 1) и каждого третьего раздела (субъекты 2 и 3). Этот выбор был основан на выбранной толщине резки 400 и 300  нм , которые соответствуют интервалу выборки 800 и 900  нм соответственно.

Выходные файлы были названы в зависимости от положения предметных стекол в загрузчике, например, Slide1 для позиции 1, и выходные файлы могли быть прочитаны из коммерческого программного обеспечения Aperio ImageScope (Leica Biosystems Imaging, Inc. , США), которое была частью интерфейса микроскопа. Aperio ImageScope может визуализировать все изображение слайда и сохранить изображение с высоким разрешением. Однако пользователю приходилось вручную выбирать регион, прежде чем разделы можно было экспортировать в виде отдельных файлов изображений. В результате мы создали скрипт, который мог загружать большие файлы изображений, содержащие несколько разделов, и экспортировать отдельные образцы фрагментов в виде несжатых файлов TIF по порядку, см. рис. 3B 9.0005 72 .

Общий размер выходных изображений для каждого предметного стекла составлял примерно 2–4 ГБ, если экспортировались изображения для каждой полосы, поэтому рекомендуется разбивать фотографии на более мелкие сегменты для каждого предметного стекла. Сначала большие файлы изображений были преобразованы в оттенки серого, а затем размыты по Гауссу. Затем применялся энтропийный фильтр для измерения случайности, которая использовалась для характеристики текстуры входного изображения. Это можно использовать для обнаружения интересующих участков, поскольку значения пикселей участков в фокусе сильно различались из-за наличия различных мелких деталей, в то время как участки вне фокуса были размытыми и имели более однородные значения пикселей. После этого была создана бинарная маска для каждого раздела путем замены всех значений выше глобально определенного порога на 1 и фильтрации более мелких связанных компонентов. Затем каждый обнаруженный участок экспортировался в виде отдельного файла и готовился к выравниванию.

Выравнивание срезов

Выравнивание сегментированных срезов для каждого субъекта было выполнено с помощью последовательного подхода регистрации изображений на основе изображений. Области в парах изображений сопоставлялись путем перемещения и вращения изображений после точной регистрации. Сначала мы преобразовали RGB-изображение секции в шкалу серого, а затем применили медианный фильтр для удаления шума. Затем мы выполнили грубую регистрацию, за которой последовала точная регистрация с использованием жесткой регистрации изображений на основе интенсивности с различными свойствами оптимизатора и метрической конфигурации 9. 0005 35 . В MATLAB мы устанавливаем функцию imregconfig, которая определяет оптимизатор и конфигурацию метрики, на мультимодальную конфигурацию, поскольку изображения могут иметь различное распределение интенсивности. Функция imregconfig была установлена ​​на значения по умолчанию для грубой регистрации, в то время как коэффициент роста, начальный радиус и максимальное число итераций были обновлены до 1,02, 2 × 10 ⁻³ и 300 соответственно для точной регистрации. Для регистрации изображения изображения были уменьшены в четыре раза во всех направлениях, прежде чем были выполнены какие-либо преобразования, чтобы увеличить скорость регистрации. После расчета матрицы преобразования изображения снова масштабировались, чтобы восстановить исходные масштабы. После того, как все изображения были совмещены, выбиралось окно, в котором оставалась только ткань. Изображения были обрезаны до этого окна и подготовлены для анализа, см. рис. 3C.

Конвейер анализа данных

Конвейер исследований для обработки микроскопических изображений показан на рис. S15, где ключевые этапы конвейера объясняются в следующих подразделах. Во-первых, мы вручную аннотировали изображения микроскопа и дополнили эти изображения, чтобы создать достаточное количество изображений для обучающего и проверочного набора, используемого для обучения модели UNetDense. После того, как все выровненные изображения были сегментированы с помощью модели UNetDense, карта плотности использовалась для идентификации нескольких слоев нейронов в неокортексе, что позволило идентифицировать и вырезать слой III для дальнейшего изучения. Затем мы выполнили 3D-реконструкцию и рассчитали морфологические параметры для всех клеток из сегментированных нейронов в слое III. На основе клеток 3D-реконструкции были обнаружены и готовы к анализу пирамидные клетки. Наконец, трехмерные координаты центроидов пирамидных ячеек были исследованы для столбчатых структур с использованием цилиндрического K -функция.

Аннотации

Аннотации данных — это метод маркировки объектов интереса, которые могут быть обнаружены. Весь процесс маркировки пирамидальных ячеек для нашего набора данных был выполнен на 35 случайно обрезанных изображениях из выровненной стопки каждого субъекта, как показано на рис. S16. Здесь аннотация была выполнена вручную экспертом (NYL) с использованием инструмента быстрого выбора Photoshop для каждого объекта, но можно использовать любую программу маркировки изображений, например, инструменты с открытым исходным кодом, такие как VGG Image Annotator или ImageJ. Кроме того, программа Image Labeler в MATLAB или использование встроенной функции ginput для обозначения границы ячейки с последующим применением функции заполнения для маскирования ячейки также могут быть полезны для маркировки ячеек. Затем мы использовали MATLAB для чтения сегментированных вручную (МС) изображений как бинарных изображений, где пиксели в профилях пирамидальных ячеек равнялись единице, а все остальные значения пикселей равнялись нулю.

Архитектура глубокого обучения

Глубокие нейронные сети, в частности сверточные нейронные сети (CNN), обычно используются для задач классификации изображений ⁷³ . Для исследования этой статьи мы решили продолжить работу с сетью, описанной в диссертации «Статистический анализ пирамидных клеток в ткани головного мозга», где код был опубликован на GitHub ³⁶ . Фреймворк глубокого обучения UNetDense представляет собой модифицированную версию исходной архитектуры UNet и состоит из нескольких плотных блоков, блоков перехода и блоков слияния, принятых предварительно обученной DenseNet-121 для вычисления прогнозов на уровне пикселей для нейронов 9.0005 74,75 . Использовался оптимизатор Адама со скоростью обучения 1 × 10 ⁵ , функцией потерь была бинарная перекрестная энтропия плюс потеря в кости, а код запускался в Google Colaboratory ^36,76 . Профили клеток из 35 аннотированных изображений из каждой модели были разделены на 200 фрагментов изображений размером 256 × 256 пикселей без избыточности, что дало в общей сложности 7000 (35 × 200) изображений. 7000 изображений были дополнены за счет регулировки яркости и контрастности, а затем были разделены на обучающий набор из 5600 изображений и проверочный набор из 1400 изображений. Различия в тканях разных субъектов затрудняют обучение одной комбинированной модели для сегментации данных всех субъектов, см. Таблицу 2. Поэтому мы сравнили комбинированную модель с отдельными моделями, обученными для каждого субъекта. Только модель для Субъекта 1 была обучена с момента разработки, после чего перенесенное обучение было применено к двум другим моделям.

Пиксельная проверка

Мы разделили наши предсказанные значения пикселей на четыре категории: истинно положительные (TP), ложноположительные (FP), истинно отрицательные (TN) и ложноотрицательные (FN).

• TP: общее количество пирамидных пикселей, правильно идентифицированных моделью UNetDense.

• FP: общее количество пирамидальных пикселей, ошибочно идентифицированных моделью UNetDense.

• TN: общее количество непирамидальных пикселей, правильно идентифицированных моделью UNetDense.

• FN: общее количество непирамидальных пикселей, ошибочно идентифицированных моделью UNetDense.

Для проверки модель использовалась для сегментации нейронов из изображений, которые также были сегментированы вручную. Затем была измерена разница между изображением MS и изображением UDP, см. рис. С17–С19. Производительность каждой модели UNetDense для сегментации 2D-изображений оценивалась с использованием показателей чувствительности, точности и F1-показателя.

$${{Чувствительность}}={{TP}}/({{TP}}+{{FN}})$$

(1)

$${{Точность}}={{TP} }/({{TP}}+{{FP}})$$

(2)

$${{F}}1-{{оценка}}=\frac{2\cdot ({{Чувствительность} }\cdot {{Точность}})}{{{Чувствительность}}+{{Точность}}}$$

(3)

Объектная проверка

был создан из 30 сложенных изображений (2048 × 3840 × 30), на создание которых ушло около одной недели. Полученные данные представляли собой лишь небольшую часть сложенных изображений от Субъекта 1, и модель UNetDense ранее не видела их. 3D-реконструкция из стека бинарных изображений и выполнение пообъектной проверки были выполнены с использованием пользовательских скриптов MATLAB, где мы использовали встроенные функции bwconncomp и regionprops3 для 3D-реконструкции. После реконструкции в виде 3D-объектов были сопоставлены отмеченные вручную и предсказанные пирамидные клетки.

Для этого сравнения были исключены наблюдаемые структуры, которые не появлялись более чем на трех последовательных изображениях, что соответствует высоте менее 3  мкм . Затем для изображений MS и UDP мы рассчитали центр тяжести всех обнаруженных пирамидных клеток. Случай, когда центроид MS попадал в профиль ячейки 3D-реконструкции UDP, обозначался как TP, тогда как случай обозначался как FN, когда центроид MS не попадал в такой профиль ячейки. Случай FP был определен как ситуация, когда центр тяжести 3D-реконструкции UDP не попадает в профиль ячеек 3D-реконструкции MS, поскольку это ложно обнаруженные ячейки в UDP. На основе этих определений были рассчитаны чувствительность, точность и баллы F1.

Проверочный набор содержал 491 реконструированную и помеченную пирамидальную клетку, которая содержит в общей сложности 5556 клеточных профилей, и мы заметили, что первое и последние три изображения набора данных преимущественно содержали ложноотрицательные нейроны, см. рис. S20. Причина этой ошибки заключалась в том, что центроиды для ячеек, выходящих за границы изображения, были плохо оценены. Таким образом, они были удалены.

Определение слоя III

Выровненные сегментированные изображения из выходных данных модели глубокого обучения были исследованы с помощью пользовательских сценариев MATLAB. В этом исследовании основной интерес представляли пирамидные клетки в слое III. Таким образом, мы идентифицировали область интереса, содержащую только слой III, путем построения карты плотности проекции предполагаемых центроидов нейронов. Эти оценки были сделаны на основе 200 изображений, загруженных с начала, середины и конца нашего полного выровненного стека. Мы использовали встроенную функцию regionprops3 для оценки значений центроидов нейронов по таким изображениям. Сегментированные 3D-объекты размером менее восьми вокселей считались артефактами и, таким образом, отфильтровывались точно так же, как центральные точки из первых и последних трех изображений.

На карте плотности показано, где было расположено большинство ячеек, желтым цветом обозначены области с высокой плотностью, а синим — области с низкой плотностью. Слой III неокортекса имеет более низкую плотность, чем слой II и слой IV, поэтому область интереса была указана между двумя плотными желтыми областями для нашего анализа Рис. 4D. После того, как пользователь щелкнул верхний левый и нижний правый углы, чтобы определить ROI, появились красные пунктирные линии, показывающие рамку обрезки, см. рис. 4D. Этот полуавтоматический подход был выбран из-за его воспроизводимости и эффективности.

3D-реконструкция и количественное измерение пирамидных клеток

Использование пользовательских скриптов MATLAB завершило изучение морфологических признаков и визуализировало 3D-реконструкцию пирамидных клеток, как показано на рис.  5. Количественные аналитические значения для каждого пирамидного нейрона были аппроксимируется на основе всего стека изображений, таких как объем, центроид, диаметр, максимальный диаметр Фере, ориентация, площадь поверхности и сферичность, где большинство значений были рассчитаны с использованием встроенной функции regionprops3. 9{2/3}}{A}$$

(4)

Было необходимо классифицировать обнаруженные нейроны на пирамидальные и непирамидные, поскольку UDP обнаруживает все формы нейронов. Это связано с тем, что верхняя и нижняя части пирамидальной клетки имеют меньшие профили и могут казаться частью второстепенных нейронов или глиальных клеток, как показано на рис. S4.

Алгоритм кластеризации гауссовской смешанной модели (GMM) использовался для дифференциации пирамидальных и непирамидальных нейронов на основе трехмерных измерений. Данные, используемые для GMM, состояли из предполагаемого объема и сферичности в 3D. Выбор данных для GMM основан на идее, что сферические объекты меньшего объема напоминают более мелкие нейроны или глиальные клетки и, следовательно, непирамидальные клетки. Для набора данных, используемого для GMM, мы решили использовать только наблюдаемые ячейки ниже среднего объема набора данных, чтобы гарантировать, что оценивались только маленькие круглые ячейки. Набор данных был приспособлен к GMM с использованием настроек по умолчанию встроенной функции fitgmdist в MATLAB. После того, как GMM разделил набор данных на две части, ячейки в кластере с самыми низкими измерениями считались непирамидальными ячейками и были исключены для всех трех субъектов, см. рис. S5. Иногда две клетки располагались очень близко друг к другу, и такие слившиеся клетки детектировались как одна клетка. Неклеточные структуры, такие как крупные сосуды, также могут выглядеть как одна клетка. Такие крупные нежелательные элементы были обнаружены путем идентификации элементов, у которых логарифмически преобразованное максимальное измерение диаметра Фере в 2D и 3D превышало три стандартных отклонения от среднего значения. Это особенно эффективно для различения артефактов необычной длины, потому что максимальный диаметр Фере — это самое большое расстояние между двумя точками в выпуклой оболочке, см. {-1}\left({u}_{0}\cdot и\справа)$$

(6)

Количественная оценка размеров пирамидных клеток в 2D

2D-анализ был выполнен на тех же самых клетках, что и 3D-анализ, после удаления непирамидальных клеток и выбросов. Каждая идентифицированная ячейка состоит из последовательных профилей ячеек, которые после объединения становятся трехмерным объектом ячейки, см. рис. S4. Объем данной ячейки в 2D можно оценить с помощью уравнения. (7), где \(\overline{l}\) равно средней длине сегмента от центроида до границы ячейки, а 9{3}$$

(7)

Этот метод основан на хорошо известном нуклеационном зонде в стереологии, который используется в биологических исследованиях для оценки среднего объема клеток для количественной гистологии ⁷⁷ . Этот объем, полученный зондом-нуклеатором, основан на математическом факте, что среднюю длину пересечения \(\bar{{l}_{n}}\) между уникальной точкой и границей ячейки изотропными тестовыми линиями можно рассматривать как радиус.

Для тестирования 2D-анализа применялись две процедуры. Для первой процедуры наибольший профиль ячейки был обнаружен в наборе профилей для каждой ячейки, который обычно находится ближе к середине ячейки. Затем к самому большому клеточному профилю приложили зонд-нуклеатор и произвольно расположили пять сегментов с интервалом друг от друга 72×9.0005 ∘ (360 ^∘ /5), см. рис. S21. Для второй процедуры зонд-нуклеатор применяли к каждому профилю клетки, а среднюю длину сегмента использовали для расчета объема клетки. Диаметры для обеих процедур были оценены по уравнению. (8).

$${{Диаметр}}={\overline{l}}_{n}\cdot 2$$

(8)

Анализ точечных шаблонов

Статистический анализ был проведен с R Core Team (2019) . Для каждого из субъектов 1_1, 1_2, 2 и 3 трехмерные координаты расположения центроидов пирамидных клеток в слое III BA46 образуют трехмерный пространственный точечный паттерн, который был проанализирован с использованием статистических методов 9. 0005 78 . Мы использовали цилиндрическую K -функцию ⁶⁶ , как это было ранее сделано в Rafi et al. ⁶⁷ и Christoffersen et al. ⁶⁸ для обнаружения столбчатых структур в каждом трехмерном точечном шаблоне. Чтобы использовать цилиндрическую K -функцию, мы предполагали, что каждый точечный узор однороден. Мы оценили это предположение, взглянув на гистограммы проекций данных на оси x , y и z и сглаженные ядром функции интенсивности проекций на x y -, x z , и y z – плоскость. Исходя из этого, точечные узоры казались достаточно однородными. Обозначим цилиндрическую K -функцию как K _u ( r ,  t ), из чего ясно, что она зависит от направления u (единичный вектор в трехмерном пространстве). радиус r и высоту t , и мы оценили его с помощью непараметрической аппроксимации, определенной в Møller et al. ⁶⁶ . Пусть ρ — интенсивность (среднее число точек в единице объема). Тогда ρ K _u ( r ,  t ) интерпретируется как ожидаемое количество дополнительных точек внутри цилиндра с центром в «типичной точке» (интуитивно случайно выбранная точка точечного процесса ) с направлением u , радиусом основания r и высотой 2 t , как показано на рис. S22. Если в точечном шаблоне есть столбчатая структура, оценка K _u ( r ,  t ) будет особенно высоким для направления столбчатой ​​структуры в диапазоне значений r и t . Чтобы решить, было ли K _u ( r ,  t ) значительно большим, мы сравнили его с ситуацией полной пространственной случайности (CSR), что означает отсутствие структуры в данных (a так называемый однородный процесс Пуассона), используя тест, называемый глобальным тестом огибающей длины экстремального ранга с соответствующим 95% глобальный конверт ^79,80 . Этот глобальный конверт состоит из нижней и верхней кривых, так что эмпирическая цилиндрическая K -функция для данных полностью попадает между этими ограничивающими кривыми тогда и только тогда, когда тест глобального конверта не может быть отклонен на уровне 5 % (точнее, на уровне ~ 5 %). потому что мы получили конверт на основе моделирования). Когда эмпирическая кривая для K _u ( r ,  t ) падает выше огибающей, это означает, что она выше, чем ожидалось при CSR, что, в свою очередь, указывает на наличие кластеров цилиндрической формы в направление и . Если кривая падает ниже огибающей, это указывает на отталкивающее поведение между точками.

В нашем анализе мы рассматривали направления, соответствующие трем основным осям, и ожидали найти столбчатую структуру в направлении оси x . Мы рассмотрели две ситуации для глобальных огибающих: во-первых, мы позволили r и t варьироваться и оценили цилиндрическую K -функцию на сетке 64 × 64, где r  ∈ [0, 25] и t  ∈ [0, 80]. Мы использовали 4000 симуляций в CSR для конвертов в этой ситуации. Во-вторых, мы зафиксировали t  = 80, что означает, что K _u ( r ,  t ) зависит только от r   [0,  5]. Мы оценили функцию для 64 r значений и использовали 2000 симуляций в рамках CSR для огибающих (эти числа симуляций соответствуют рекомендациям в ссылках выше).

Деформация тканей

Одна биопсия диаметром 1,5  мм была взята из серого вещества трех аутопсийных участков головного мозга человека. Площадь ткани была тщательно измерена до и после ее обезвоживания, заливки, разрезания и окрашивания. Площадь ткани A оценивалась как:

$$A=\sum P\times (a/p)$$

, где ∑ P — количество контрольных точек, попадающих в ткань, и ( a / p ) площадь, связанная с каждой контрольной точкой ^38,39 . Площадь усадки была оценена как:

$$\,{{\mbox{Площадь усадки}}}\,=[(\,{{\mbox{площадь до}}})-({{\mbox{площадь после}}}\,)] /(\,{{\mbox{область до}}}\,)$$

(9)

Статистика и воспроизводимость

Биопсии были получены и исследованы у трех субъектов ( n  = 3), как указано повсюду статья. Среднее значение, стандартное отклонение и коэффициент вариации использовали для морфологических измерений пирамидных клеток в слое III BA46 для каждого субъекта. Расчеты попиксельной и объектной производительности архитектуры UNetDense описаны в разделе «Методы». Рисунки, таблицы и гистограммы этих данных были сделаны с использованием пользовательского кода через MATLAB. Статистический анализ шаблона пространственных точек для каждого субъекта был выполнен с использованием R Core Team (2019 г.) и рисунки были получены с использованием пакета ggplot2 ⁸¹ . Мы использовали тест глобальной огибающей длины экстремального ранга с уровнем 95%, чтобы определить, значительно ли K _u ( r ,  t ) отличается от полной пространственной случайности с использованием 4000 симуляций при построении оболочек. Статистическую значимость определяли как значение p <0,05. Все наборы данных, представленные в этой работе, доступны для загрузки в нашем репозитории GitHub, https://doi. org/10.5281/zenodo.4287469. ^72,82 .

Сводка отчета

Дополнительная информация о дизайне исследования доступна в Сводке отчета об исследовании природы, связанной с этой статьей.

Ссылки

1. Denk, W. et al. Серийная сканирующая электронная микроскопия с блочной поверхностью для реконструкции трехмерной наноструктуры ткани. PLoS Биол. 2 , e329 (2004).

   ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

2. Escovitz, W.H. et al. Сканирующий трансмиссионный ионный микроскоп с полевым источником ионов. Проц. Натл акад. науч. США 72 , 1826–1828 (1975).

   КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

3. Hayworth, K.J. et al. Визуализация библиотек ультратонких срезов ATUM с помощью WaferMapper: многомасштабный подход к ЭМ-реконструкции нейронных цепей. Перед. Нейронные цепи 8 , 68 (2014).

4. Бурель А. и др. Целевой метод 3D-ЭМ и коррелятивной микроскопии с использованием матричной томографии SEM. Разработка 145 , dev160879 (2018).

   ПабМед Статья КАС Google ученый

5. Ариэль, П. Руководство для начинающих по очистке тканей. Междунар. Дж. Биохим. Клеточная биол. 84 , 35–39 (2017).

   КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

6. Chung, K. et al. ЯСНОСТЬ для картирования нервной системы. Нац. Методы 10 , 508–513 (2013).

   КАС Статья пабмед Google ученый

7. Lai, H.M. et al. Гистологические методы нового поколения для трехмерной визуализации свежих и архивных тканей головного мозга человека. Нац. коммун. 9 , 1066 (2018).

8. Маркс, В. Оптимизация датчиков для визуализации очищенной ткани. Нац. Методы 13 , 205–209 (2016).

   КАС пабмед Статья Google ученый

9. Hawkins, J. et al. Почему нейроны имеют тысячи синапсов, теория последовательной памяти в неокортексе. Перед. Нейронные цепи 10 , https://doi.org/10.3389/fncir.2016.00023 (2016).

10. Маунткасл, В. Б. Модальность и топографические свойства одиночных нейронов соматической сенсорной коры кошки. J. Нейрофизиол. 20 , 408–434 (1957).

    КАС пабмед Статья Google ученый

11. Молнар, З. и Рокланд, К.С. в Neural Circuit and Cognitive Development 103–126 (Elsevier, 2020).

12. Fleischhauer, K. , Petsche, H. & Wittkowski, W. Вертикальные пучки дендритов в неокортексе. З. Анат. und Entwicklungsgeschichte 136 , 213–223 (1972).

    КАС Статья Google ученый

13. Питерс, А. и Уолш, Т. М. Исследование организации апикальных дендритов в соматической сенсорной коре крысы. Дж. Комп. Нейрол. 144 , 253–268 (1972).

    КАС пабмед Статья Google ученый

14. Chance, S.A. et al. Асимметрия слуховой коры, измененное расстояние между миниколонками и отсутствие эффектов старения при шизофрении. Мозг 131 , 3178–3192 (2008).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

15. Казанова, М. Ф. и др. Нарушение тормозной архитектуры клеточной миниколонки: последствия для аутизма. Невролог 9 , 496–507 (2003).

    ПабМед Статья Google ученый

16. McKavanagh, R. et al. Более широкие миниколонки при аутизме: нейронная основа для измененной обработки? Мозг 138 , 2034–2045 (2015).

    ПабМед Статья Google ученый

17. Раганти, Массачусетс. Сравнительная перспектива миниколонок и тормозных ГАМКергических интернейронов в неокортексе. Перед. Нейроанат. https://doi.org/10.3389/neuro.05.003.2010 (2010).

18. Shen, W. et al. Трехмерная реконструкция Picea wilsonii Mast. пыльцевых зерен с помощью автоматизированной электронной микроскопии. Науч. Китайская наука о жизни. 63 , 171–179 (2019).

    ПабМед Статья КАС Google ученый

19. Лю, X. и др. Атластин-1 регулирует морфологию и функцию эндоплазматического ретикулума в дендритах. Нац. коммун. 10 , 568 (2019).

20. Li, X. et al. Крупномасштабная трехмерная реконструкция всей личинки C aenorhabditis elegans с использованием AutoCUTS-SEM. Дж. Структура. биол. 200 , 87–96 (2017).

    ПабМед Статья Google ученый

21. Фустер, Дж. Префронтальная кора: анатомия, физиология и нейропсихология лобной доли . (Липпинкотт-Рэйвен, 1997).

    Google ученый

22. Selemon, L.D. et al. Повышенная плотность нейронов в префронтальной области 46 в головном мозге пациентов с шизофренией: применение метода трехмерного стереологического подсчета. Дж. Комп. Нейрол. 392 , 402–412 (1998).

    КАС пабмед Статья Google ученый

23. Круз, Д. А. и др. Серотониновые _1А рецепторы в начальном сегменте аксона префронтальных пирамидных нейронов при шизофрении. утра. J. Psychiatry 161 , 739–742 (2004).

    ПабМед Статья Google ученый

24. Дин, Б. и др. Различные изменения кортикальных путей, связанных с фактором некроза опухоли- α , при шизофрении и расстройствах настроения. Мол. Психиатрия 18 , 767–773 (2012).

    ПабМед Статья КАС Google ученый

25. Удавела, М. и др. Изоформные различия в экспрессии фосфолипазы С бета 1 в префронтальной коре при шизофрении и суициде. npj Шизофр. 3 , 9 (2017).

26. Гиббонс А. и др. Снижение связывания мускариновых рецепторов в лобной коре у пациентов с биполярным расстройством и большим депрессивным расстройством. Дж. Аффект. Беспорядок. 116 , 184–191 (2009).

    КАС пабмед Статья Google ученый

27. Trojak, B. et al. Интерес к нацеливанию на область коры Бродмана 9 или 46 при лечении депрессии с помощью rTMS: предварительное рандомизированное исследование. клин. Нейрофизиол. 125 , 2384–2389 (2014).

    ПабМед Статья Google ученый

28. Дин Б. и др. Нижние корковые рецепторы серотонина 2А при большом депрессивном расстройстве, суициде и у крыс после введения имипрамина. Междунар. J. Нейропсихофармакол. 17 , 895–906 (2014).

    КАС пабмед Статья Google ученый

29. Peters, A. & Sethares, C. Миелинизированные аксоны и модули пирамидных клеток в первичной зрительной коре обезьяны. Дж. Комп. Нейрол. 365 , 232–255 (1996).

    КАС пабмед Статья Google ученый

30. Левитт, Дж. Б. и др. Топография внутренних связей пирамидных нейронов в префронтальной коре макак (области 9 и 46). Дж. Комп. Нейрол. 338 , 360–376 (1993).

    КАС пабмед Статья Google ученый

31. Райковска Г. и др. Размер нейронов и глиальных сом в префронтальной коре. Арх. Общая психиатрия 55 , 215 (1998).

    КАС пабмед Статья Google ученый

32. Glantz, L.A. et al. Снижение плотности дендритных шипов на пирамидных нейронах префронтальной коры при шизофрении. Арх. Общая психиатрия 57 , 65 (2000).

    КАС пабмед Статья Google ученый

33. Райковска Г. и др. Цитоархитектоническое определение префронтальных областей в нормальной коре головного мозга человека: II. Изменчивость расположения областей 9 и 46 и их связь с системой координат Талайраха. Церебр. Cortex 5 , 323–337 (1995).

    КАС пабмед Статья Google ученый

34. Райковска Г. и др. Цитоархитектоническое определение префронтальных областей в нормальной коре головного мозга человека: I. Перекартирование областей 9 и 46 с использованием количественных критериев. Церебр. Cortex 5 , 307–322 (1995).

    КАС пабмед Статья Google ученый

35. Rosenfeld., A. et al. Цифровая обработка изображений . 2-е место (Академическая пресса, Inc., 1982).

    Google ученый

36. Лин, Дж. Сегментация пирамидных клеток . https://github.com/JingLin0/Pyramidal-Cells-Segmentation (2019).

37. Уоделл Х. Объем, форма и округлость частиц кварца. Дж. Геол. 43 , 250–280 (1935).

    Артикул Google ученый

38. Танг Ю. и др. Возрастные изменения белого вещества головного мозга человека: стереологическое исследование. Нейробиол. Старение 18 , 609–615 (1997).

    КАС пабмед Статья Google ученый

39. Дорф-Петерсен, К.-А. и другие. Усадка ткани и объективная стереологическая оценка количества и размера частиц. J. Microsc. 204 , 232–246 (2001).

    КАС пабмед Статья Google ученый

40. Нотт, Г. и др. Сканирующая электронная микроскопия серийных срезов ткани головного мозга взрослого человека с использованием фрезерования сфокусированным ионным пучком. Дж. Неврологи. 28 , 2959–2964 (2008 г.).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

41. Mayerich, D. et al. Ножевая сканирующая микроскопия для визуализации и реконструкции трехмерных анатомических структур мозга мыши. J. Microsc. 231 , 134–143 (2008).

    КАС пабмед Статья Google ученый

42. Ли, А. и др. Микрооптическая секционная томография для получения атласа головного мозга мыши с высоким разрешением. Наука 330 , 1404–1408 (2010).

    КАС пабмед Статья Google ученый

43. Келлер, П. Дж. и др. Световая листовая микроскопия живых или очищенных образцов. Курс. мнение Нейробиол. 22 , 138–143 (2012).

    КАС пабмед Статья Google ученый

44. “>

    Becker, K. et al. Химическая очистка и обезвоживание мозга мышей, экспрессирующих GFP. PLoS ONE 7 , e33916 (2012 г.).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

45. Амунтс, К. и др. BigBrain: трехмерная модель человеческого мозга сверхвысокого разрешения. Наука 340 , 1472–1475 (2013).

    КАС пабмед Статья Google ученый

46. Остен, П. и др. Картирование схем мозга с помощью светового микроскопа. Нац. Методы 10 , 515–523 (2013).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

47. Гонг Х. и др. Непрерывное отслеживание дальних проекций аксонов по всему мозгу у мышей с разрешением вокселя в один микрон. NeuroImage 74 , 87–98 (2013).

    ПабМед Статья Google ученый

48. Lyck, L., Dalmau, I., Chemnitz, J., Finsen, B. & Schrøder, H.D. Иммуногистохимические маркеры для количественных исследований нейронов и глии в неокортексе человека. J. Histochem. Цитохим. 56 , 201–221 (2007).

    ПабМед Статья КАС Google ученый

49. Цай Ю.-Х. Новый подход к пороговой обработке изображения в условиях неравномерного освещения. в 6-я Международная конференция IEEE/ACIS по компьютерным и информационным наукам (ICIS 2007) (IEEE, 2007 г.).

50. Маларвижи, К. Сегментация с помощью пороговой обработки медицинских изображений — опрос. Междунар. Дж. Рез. заявл. науч. англ. Технол. В , 1218–1220 (2017).

    Артикул Google ученый

51. “>

    Janson, A. et al. Хроническое лечение никотином противодействует потере черных клеток, вызванной частичной мезодиэнцефальной гемитранссекцией: анализ общего количества и среднего объема нейронов и глии в черной субстанции самцов крыс. Неврология 57 , 931–941 (1993).

    КАС пабмед Статья Google ученый

52. Bundgaard, M.J. et al. Размер нейронов неокортекса у контрольных субъектов и при болезни Альцгеймера. Дж. Анат. 198 , 481–489 (2001).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

53. Jansen, P. et al. Роли сортилина рецептора пронейротрофина в развитии нейронов, старении и повреждении головного мозга. Нац. Неврологи. 10 , 1449–1457 (2007).

    КАС пабмед Статья Google ученый

54. “>

    Rudow, G. et al. Морфометрия черной субстанции человека при старении и болезни Паркинсона. Acta Neuropathologica 115 , 461–470 (2008).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

55. Бенеш Ф. М. Количественные цитоархитектурные исследования коры головного мозга больных шизофренией. Арх. Общая психиатрия 43 , 31 (1986).

    КАС пабмед Статья Google ученый

56. Каллен Т.Дж. и др. Аномалии асимметрии плотности и структуры пирамидных клеток в дорсолатеральной префронтальной коре при шизофрении. руб. J. Psychiatry 188 , 26–31 (2006).

    ПабМед Статья Google ученый

57. Brændgaard, H. & Gundersen, H. Влияние недавних стереологических достижений на количественные исследования нервной системы. J. Neurosci. Методы 18 , 39–78 (1986).

    ПабМед Статья Google ученый

58. Swaab, D. & Uylings, H. Комментарии к обзору Coleman and Flood «количество нейронов и протяженность дендритов при нормальном старении и болезни Альцгеймера». Нейробиол. Старение 8 , 574–576 (1987).

    КАС пабмед Статья Google ученый

59. Oorschot, D. Используете ли вы плотность нейронов, плотность синапсов или нейрохимическую плотность в качестве окончательных данных? есть лучший способ пойти. Прог. Нейробиол. 44 , 233–247 (1994).

    КАС пабмед Статья Google ученый

60. Маунткасл, В. Столбчатая организация неокортекса. Мозг 120 , 701–722 (1997).

    ПабМед Статья Google ученый

61. “>

    Анагносту, Э. и др. в Энциклопедии расстройств аутистического спектра , 1994–2007 (Springer New York, 2013).

62. Оприс И. и др. Каковы доказательства межламинарной интеграции в миниколонке префронтальной коры? Перед. Нейроанат. 11 , https://doi.org/10.3389/fnana.2017.00116 (2017).

63. Казанова, М. Ф. и др. Модульная организация коры головного мозга: эволюционное значение и возможные связи с условиями развития нервной системы. Дж. Комп. Нейрол. 527 , 17:20–17:30 (2018).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

64. Slimp, J. et al. Пространственное распределение модальностей и рецептивных полей в сенсомоторной коре бодрствующих кошек. Экспл. Нейрол. 107 , 78–96 (1990).

    КАС пабмед Статья Google ученый

65. “>

    Суиндейл, Н. Является ли кора головного мозга модульной? Trends Neurosci. 13 , 487–492 (1990).

    КАС пабмед Статья Google ученый

66. Møller, J. et al. Цилиндрическая K -функция и точечные процессы кластеризации линий Пуассона. Биометрика 103 , 937–954 (2016).

    Артикул Google ученый

67. Rafati, A.H. et al. Обнаружение и пространственная характеристика миниколончатости в коре головного мозга человека. J. Microsc. 261 , 115–126 (2016).

    КАС пабмед Статья Google ученый

68. Christoffersen, A.D. et al. Моделирование столбчатости пирамидных клеток коры головного мозга человека. август. NZ J. Стат. 63 , 33–54 (2019).

69. “>

    Kubota, Y. et al. Лента из углеродных нанотрубок для серийной электронной микроскопии ультраструктуры мозга. Нац. коммун. 9 , 437 (2018).

70. Hildebrand, D.G.C. et al. Электронная микроскопия серийных срезов всего мозга у личинок рыбок данио. Природа 545 , 345–349 (2017).

    КАС пабмед ПабМед Центральный Статья Google ученый

71. Baccetti, B. et al. Флуоресцентная гибридизация in situ и молекулярные исследования у бесплодных мужчин с дисплазией фиброзной оболочки. Фертиль. Стерильно. 84 , 123–129 (2005).

    КАС пабмед Статья Google ученый

72. Ларсен, Нью-Йорк AutoCTUS-LM . https://github.com/Nick7900/AutoCUTS-LM-Analysis (2020).

73. Рават В. и др. Глубокие сверточные нейронные сети для классификации изображений: всесторонний обзор. Нейронные вычисления. 29 , 2352–2449 (2017).

    ПабМед Статья Google ученый

74. Ronneberger, O. et al. в Lecture Notes in Computer Science 234–241 (Springer International Publishing, 2015).

75. Huang, G. et al. Плотносвязные сверточные сети. в 2017 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (IEEE, 2017).

76. Kingma, D. et al. Адам: метод стохастической оптимизации. Опубликовано в качестве доклада на 3-й Международной конференции по представительствам в обучении, Сан-Диего, 2015 г. Препринт на http://arxiv.org/abs/1412.6980.

77. Гундерсен, Х. Дж. Г. Нуклеатор. J. Microsc. 151 , 3–21 (1988).

    КАС пабмед Статья Google ученый

78. Møller, J. et al. Статистический вывод и моделирование для процессов пространственной точки . (Чепмен и Холл/CRC, 2004).

    Google ученый

79. Myllymäki, M. et al. Тесты глобальной оболочки для пространственных процессов. JR Stat. Соц.: сер. B 79 , 381–404 (2017).

    Артикул Google ученый

80. Мрквичка Т. и др. Односторонний тест ANOVA для функциональных данных с графической интерпретацией. Препринт на http://arxiv.org/abs/1612.03608 (2018 г.).

81. Уикхэм, Х. ggplot2: Элегантная графика для анализа данных (Springer-Verlag New York, 2016).

82. Ларсен, Нью-Йорк AutoCUTS-LM-анализ . https://doi.org/10.5281/zenodo.4287469 (2020 г.).

Ссылки для скачивания

Двумерное (2D) и трехмерное (3D) культивирование клеток при открытии лекарств

• Вход в панель авторов

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы являемся сообществом из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах, включая лауреатов Нобелевской премии и некоторых самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, описывающий открытый доступ, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление предпочтениями

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Рецензируемая глава в открытом доступе.Th, 2018 Обзор: 17 сентября 2018 года. обзор

3438 загрузок глав

Посмотреть полные показатели

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Рекламное объявление

Abstract

Клеточная культура является незаменимым инструментом in vitro, используемым для улучшения нашего восприятия и понимания клеточной биологии, развития тканевой инженерии, морфологии тканей, механизмов заболеваний и действия лекарств. Эффективные методы культивирования клеток как in vitro, так и in vivo позволяют исследователям проектировать и разрабатывать новые лекарства в доклинических исследованиях. Двумерные (2D) клеточные культуры используются с 1900-х годов и до сих пор являются доминирующим методом во многих биологических исследованиях. Однако 2D-культуры клеток плохо имитируют условия in vivo. Недавно трехмерные (3D) клеточные культуры привлекли значительное внимание в таких исследованиях, как открытие и разработка лекарств. Оптимизация условий культивирования клеток очень важна для обеспечения мощной экспериментальной воспроизводимости, которая может помочь найти новые методы лечения рака и других заболеваний. В этой главе мы обсудим технологии 2D и 3D клеточных культур и их роль в открытии лекарств.

Ключевые слова

• 2D клеточная культура
• 3D клеточная культура
• открытие лекарств
• клеточные анализы

1.

Введение

Открытие и разработка новых лекарств — очень длительный и дорогостоящий процесс. Стоимость разработки нового препарата и его вывода на рынок составляет от 800 до 2 миллиардов долларов и может занять до 15 лет. Отчасти прекращение процесса разработки связано с неудачами на поздних доклинических стадиях разработки при больших затратах [1]. Процесс открытия и разработки новых лекарств состоит из четырех этапов; открытие лекарств, доклиническая разработка, клиническая разработка и одобрение регулирующих органов. Большинство препаратов терпят неудачу на клинических стадиях фазы II и фазы III из-за низкой эффективности и проблем с безопасностью [2]. Высокие показатели затухания при открытии лекарств позволяют предположить, что основными причинами неудачи лекарств являются неподходящие методы доклинических испытаний и in vitro , которые не дают достаточной информации, необходимой для прогнозирования эффективности и безопасности лекарств [3]. Следовательно, одной из основных областей, которая, как ожидается, повысит эффективность процесса разработки лекарств, может стать использование новых технологий в доклинических испытаниях и моделей in vitro для получения более точных данных.

Клеточные анализы имеют решающее значение в процессе открытия и разработки лекарств. Культура клеток млекопитающих обеспечивает определенную платформу для исследования физиологии и патофизиологии клеток и тканей вне организма. Более века традиционная 2D-культура клеток использовалась для разработки лекарств. В 2D-культуре клеток клетки выращивают на плоских чашках, оптимизированных для прикрепления и роста клеток (рис. 1). В настоящее время 2D-модели клеточных культур все еще используются для проверки клеточных реакций на лекарства-кандидаты. Хотя 2D-культура клеток общепринята и позволила лучше понять механизмы действия лекарств, с ней связаны ограничения. Основное ограничение заключается в том, что клетки выращивают в виде монослоя на плоских чашках Петри или колбах. Это жесткая платформа, предлагающая неестественную кинетику роста и прикрепления клеток. Поэтому естественное микроокружение клеток представлено не в полной мере [4]. В последнее время значительная работа исследователей привела к улучшениям в виде улучшения in vitro модели клеточных культур, которые напоминают in vivo условия. Такими продуктами являются трехмерные клеточные культуры, которые лучше имитируют физиологию тканей многоклеточных организмов (рис. 1) [5].

Рисунок 1.

Упрощенный эскиз 2D- и 3D-культуры клеток.

В то время как традиционные монослойные культуры по-прежнему преобладают в клеточных анализах, используемых для высокопроизводительного скрининга (HTS), методы трехмерных клеточных культур для применения в разработке лекарств быстро развиваются [6, 7]. В этой главе мы представляем обзор методов 2D и 3D клеточных культур и их роль в открытии новых лекарств.

Реклама

2. Система культивирования клеток

Культивирование клеток включает распространение клеток в искусственной среде, состоящей из соответствующей поверхности, снабжения питательными веществами и оптимальных условий влажности, температуры и газовой атмосферы [6]. Обычно клетки выращивают в течение нескольких дней или недель в стерильном увлажненном инкубаторе при 37°C с 5% CO ₂ до тех пор, пока не будет достигнуто достаточное количество клеток. Эта система позволяет изучать клеточный ответ на различные сигналы окружающей среды, такие как физиологические стимуляторы или агонисты/антагонисты, потенциальные лекарства или патогены.

2.1. Двумерная (2D) система культивирования клеток

Условия двумерного культивирования сильно различаются для каждого типа клеток. Должна использоваться подходящая среда для культивирования клеток, подходящая для роста конкретных клеток. Различные лаборатории используют разные рецепты сред для культивирования клеток, приготовленные в лаборатории или коммерчески произведенные. Коммерчески производимая среда для культивирования клеток получается стерильной и готовой к использованию в жидкой или порошкообразной форме и обычно растворяется в стерильной воде. Большинство лабораторий получают коммерческие компоненты, которые смешивают в лаборатории, чтобы получить полноценную культуральную среду для оптимального роста клеток. Кроме того, в питательные среды обычно добавляют антибиотики и/или фунгициды для подавления загрязнения (таблица 1).

	Adherent cells		Non-adherent cell lines
	Cancer cell lines	Non-cancerous cell lines
Cell culture medium	89% DMEM или MEM с высоким содержанием глюкозы, l -глутамин + 10% FBS + 1% пенициллин/стрептомицин	89% DMEM или MEM со средним/низким содержанием глюкозы, l -глутамин + 10% FBS + 1% пенициллин/стрептомицин	89% RPMI-1640 + 10% FBS + 1% пенициллин/стрептомицин

Таблица 1.

Общие рецепты сред для 2D-культивирования клеток.

DMEM, модифицированная Дульбекко среда Игла; MEM, минимальная основная среда; RPMI, Мемориальный институт Розуэлл Парк; FBS, эмбриональная бычья сыворотка.

Многие непрерывные клеточные линии млекопитающих можно поддерживать на относительно простой среде, такой как МЕМ с добавлением сыворотки и антибиотиков. Однако большинство лабораторий используют DMEM, поскольку клетки млекопитающих можно легко выращивать в DMEM с добавлением сыворотки, а также антибиотиков. При работе со специализированными типами клеток может потребоваться специализированная среда для культивирования клеток для поддержания роста клеток, такая как среда RPMI-1640, которая в основном используется для выращивания клеток в суспензии, таких как HL-60 (промиелоцитарный лейкоз), с различными количествами сыворотки.

2.1.1. Субкультивирование клеток

Когда клетки достигают слияния, их необходимо субкультивировать или пассировать. Первым шагом в субкультивировании прилипших клеток является отделение их от планшета или колбы для культивирования клеток. Для этого их подвергают воздействию трипсина-ЭДТА или физически соскребают с планшета с помощью стерильного клеточного скребка. Необходимо соблюдать осторожность, поскольку некоторые механические и химические методы могут повредить клеточную структуру и, возможно, убить клетки. После отсоединения добавляют предварительно нагретую среду, чтобы остановить активность трипсина-ЭДТА или разбавить клеточную суспензию. Затем различные количества клеточной суспензии переносят в сосуды для свежей культуры, добавляют соответствующее количество предварительно подогретой среды и далее инкубируют в инкубаторе при 37°C во влажной атмосфере с 5% CO ₂ .

2.1.2. Двумерные клеточные культуры при открытии и разработке лекарств

Многие типы анализов in vitro выполняются в исследованиях по открытию и разработке лекарств (DDDR), однако использование клеточных культур получает широкое распространение. Например, определение всасывания, распределения, метаболизма, экскреции и токсичности лекарств (ADMETox) или фармакокинетики лекарств первоначально оценивается в экспериментах in vitro с использованием клеточных культур. Различные клеточные линии в 2D-культурах используются для определения различных аспектов ADMETox. Например, клетки карциномы толстой кишки человека (Caco-2) обычно используются для определения всасывания потенциальных лекарств. Культивируемые клетки Caco-2 образуют плотные контакты в монослое и имитируют кишечный эпителий. Кроме того, клетки Caco-2 экспрессируют белки, участвующие в транспорте лекарств, что делает их хорошей моделью для тестирования всасывания лекарств [8]. Другой клеточной линией, обычно используемой для тестирования абсорбции, является клеточная линия почки собаки Madin-Darby (MDCK-MDR1), которая имитирует эффлюксную активность P-гликопротеина и позволяет быстрее выполнять транспортные анализы [9].]. Печеночный метаболизм играет решающую роль в удалении ксенобиотиков. Гепатоциты обычно являются лучшей моделью для изучения метаболизма лекарств [10]. Хотя иммортализованные клеточные линии гепатоцитов, такие как HepG2 и HepaRG, используются для тестирования метаболизма и выведения лекарств, свежевыделенные гепатоциты являются лучшей моделью, поскольку они демонстрируют полную экспрессию метаболических ферментов [10, 11].

Хотя двумерные клеточные культуры широко используются в DDDR и играют большую роль в доклинических испытаниях лекарств, данные, полученные в результате их использования, часто не соответствуют тому, что происходит в естественных условиях . В настоящее время трехмерные клеточные культуры и сокультуры привлекают больше внимания, поскольку они демонстрируют паттерны экспрессии белков и внутриклеточные соединения, которые аналогичны состояниям in vivo по сравнению с классическими монослойными культурами.

Реклама

3. Трехмерная система культивирования клеток

Трехмерная культура клеток была разработана для улучшения структуры клеток и физиологической эквивалентности in vitro Проведено экспериментов. Это относится к культуре живых клеток внутри микрособранных устройств с трехмерной структурой, имитирующей микроархитектуру ткани и органа [12]. При трехмерном культивировании клеток рост клеток в их трехмерной физической форме обеспечивает лучший межклеточный контакт и межклеточные сигнальные сети [13]. Трехмерная среда также облегчает процессы развития, позволяя клеткам дифференцироваться в более сложные структуры [14].

3.1. Методы трехмерного культивирования клеток

Методы трехмерного культивирования клеток классифицируются как основанные на каркасах и не основанные на каркасах. Исследователи должны выбрать наиболее подходящую модель для своего клеточного анализа.

3.1.1. Клеточная культура на основе каркаса

Технологии культивирования на основе каркаса обеспечивают физическую поддержку основных механических структур матрикса, подобного внеклеточному матриксу (ECM), на котором клетки могут агрегировать, пролиферировать и мигрировать [15]. В методах на основе каркаса клетки имплантируют в матрикс, а химические и физические свойства материала каркаса формируют характеристики клетки. Конечной целью скаффолда является создание характеристик для нативной функции клеток внутри ECM. 3D-каркас обычно биосовместим и характеризует форму и функцию ассимилированной клеточной структуры [16]. Конструкция каркаса зависит от интересующей ткани, а также от размера или сложности каркаса; тем труднее или труднее становится извлечение клеток для анализа [17]. Независимо от типа ткани, при проектировании каркаса необходимо учитывать важные факторы, как описано в таблице  2.

Property	Purpose	References
Biocompatibility	Ability to provide normal cellular function	[18]
Bioactivity	Ability to activate fast tissue attachment to поверхность имплантата	[18]
Биоразлагаемость	Позволяют клеткам производить свой собственный ВКМ	[19]
Механическая реакция	Каркас должен быть достаточно прочным, чтобы его можно было использовать хирургическим путем во время имплантации, и должен иметь достаточную механическую целостность для завершения процесса ремоделирования	[20]
Архитектура каркаса	Пористая взаимосвязанная структура обеспечивает проникновение в клетки и адекватная диффузия питательных веществ к клеткам, а средний размер пор должен быть достаточно большим, чтобы позволить клеткам мигрировать в структуру	[21]

Таблица 2.

Требования к лесам.

Леса изготавливаются из натуральных и синтетических материалов с использованием множества технологий изготовления. Основными природными материалами, используемыми для синтеза скаффолдов, являются различные компоненты ВКМ, включая фибрин, коллаген и гиалуроновую кислоту [22, 23, 24]. Кроме того, можно использовать материалы природного происхождения, такие как шелк и желатин [25]. Синтетические материалы, используемые для синтеза каркасов, включают полимеры, титан, биоактивные стекла и пептиды [26, 27, 28]. Полимеры широко используются в качестве биоматериалов для изготовления каркасов из-за их уникальных свойств, таких как высокая пористость, малый размер пор, высокое отношение поверхности к объему, биодеградация и механические свойства [29]., 30]. Каркасы предназначены для поддержки клеточной адгезии, взаимодействия клетки с биоматериалом, адекватного транспорта газов и питательных веществ для роста и выживания клеток, а также для предотвращения токсичности [31]. Метод изготовления каркаса синтеза зависит от размера и свойств поверхности материала и рекомендуемой роли каркаса. Необходимо определить соответствующие методы изготовления для конкретной ткани-мишени, чтобы облегчить правильное распределение клеток и направить их рост в трехмерное пространство. Различные технологии изготовления каркасов приведены в таблице 3.

Scaffold fabrication techniques	Advantages	References
Solvent casting/particulate leaching	Easy method, pore size can be controlled, desired crystallinity, highly porous structure	[32 ]
Литье из расплава	Возможность изготовления каркасов любой формы путем изменения геометрии формы, без органических растворителей, с контролируемым размером пор и пористостью	[33]
Газовое вспенивание	Контролируемая пористость и размер пор, не содержит сильных органических растворителей	[34, 35]
Большая площадь связывания волокон и клеточная поверхность для соединения волокон	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	высокая пористость	[36]
Лиофилизация	Высокая пористость и взаимосвязанность, контролируемый размер пор, не требуется этап выщелачивания, работа при низкой температуре	[37, 38]
Электропрядение	Контроль пористости и размера пор позволяет получать ультратонкие волокна с особой ориентацией и большой площадью поверхности насадка	[41, 42]
Выщелачивание порогена	Высокая пористость, контролируемый размер и геометрия пор, больший размер пор и повышенная взаимосвязанность пор	[43, 44] 9	[45]

Таблица 3.

Различные методы изготовления лесов и их преимущества.

3D-культура на основе каркасов можно разделить на два основных подхода — гидрогели и твердотельные каркасы.

3.1.1.1. Каркасы из гидрогеля

Гидрогели представляют собой набухающие в воде полимерные материалы, образованные в результате химических реакций мономеров, которые генерируют свободные радикалы основной цепи, образующие поперечные соединения или водородные связи [46]. Гидрогели являются одними из наиболее часто используемых каркасов, поскольку они в определенной степени имитируют ВКМ [17]. Гидрогели представляют собой сильно гидратированные гидрофильные полимерные сети с порами и пустотами между полимерами [47]. Гидрофильная структура способствует абсорбции и удержанию большого количества воды. Он считается мощным методом при применении в биомедицинских целях [48]. Поскольку гидрогели обладают такими свойствами, как мягкая и резиноподобная консистенция, низкое поверхностное натяжение и высокое содержание воды, они являются более подходящими заменителями натуральных тканей [49]. ]. Источники гидрогелей могут быть природными, синтетическими или смесью обоих (гибридных) материалов, предлагая широкий спектр химических и механических свойств. Природными материалами, используемыми для гидрогелей, являются коллаген, желатин, альгинат, фибрин, гиалуроновая кислота, агароза, хитозан и ламинин [50, 51, 52, 53]. Природные гидрогели обладают адгезивными свойствами, высокой жизнеспособностью клеток, контролируемой пролиферацией и дифференцировкой. Коллаген является наиболее широко используемым природным полимером для приготовления гидрогелей и является основным компонентом таких тканей, как связки, кости, хрящи, кожа и сухожилия [54, 55].

Синтетические гидрогели могут имитировать биологические свойства ECM и являются идеальным материалом для использования в 3D каркасах. Они обладают четко определенными химическими, физическими и механическими свойствами для достижения жесткости и пористости [56]. Основными синтетическими материалами, используемыми для изготовления гидрогелей, являются полиакриловая кислота, полиэтиленгликоль (ПЭГ), поливиниловый спирт, полигликолевая кислота (ПГК) и поли(2-гидроксиэтилметакрилат) [57, 58, 59, 60]. Наиболее часто используются синтетические гидрогели. гидрогелей из-за их более длительного срока службы, высокой прочности геля и водопоглощающей способности [61].ПЭГ и его производные используются в основном для синтетических гидрогелей [62]9.0013

3.1.1.2. Твердотельные каркасы

Культивирование клеток в твердый каркас обеспечивает трехмерное пространство и помогает создавать естественные трехмерные тканеподобные структуры. Твердые каркасы для 3D-культуры могут быть изготовлены из различных материалов, таких как керамика, металлы, стекло и полимеры. Полимеры в основном используются для создания твердых каркасов различных размеров, различной формы, пористости, жесткости и проницаемости [63]. Основным преимуществом сплошных матриксов является их способность создавать организованное позиционирование клеток in vitro контролируемым и воспроизводимым образом [64]. Адгезия, рост и поведение клеток в твердом каркасе в значительной степени зависят от таких факторов, как масштаб и топография внутренней структуры, материал, используемый для ее построения, химические свойства поверхности, проницаемость и механические свойства [65]. Твердые каркасы имеются в продаже и распространяются стерильными и готовыми к использованию. Один из основных твердых лесов описан ниже. Примером является пористый каркас. Пористый каркас создает трехмерную микросреду для проникновения клеток и поддержания их естественной трехмерной структуры. Он имеет однородную взаимосвязанную сеть пор, позволяющую клеткам эффективно взаимодействовать для создания структур, подобных тканям, и обеспечивает улучшенное снабжение питательными веществами центра устройства [64]. Губчатые или пенопластовые пористые каркасы особенно используются для регенерации костей и васкуляризации органов. Пористый каркас может быть синтезирован с определенной пористостью, размером пор, кристалличностью и отношением площади поверхности к объему [66]. Синтетические биоразлагаемые полимеры, такие как сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA), сложный эфир полиэфира (PEE), поли- l -молочная кислота (PLLA) и PGA являются основными материалами, используемыми для пористых каркасов [67].

3.1.2. Безкаркасные 3D-культуры

3.1.2.1. Трехмерные сфероидные культуры без каркасов

Трехмерные системы без каркасов облегчают развитие многоклеточных агрегатов, широко известных как сфероиды, и могут быть получены из широкого спектра типов клеток [68]. Общие примеры сфероидов включают опухолевые сфероиды, эмбриональные тела, маммосферы, нейросферы и гепатосферы. Трехмерная модель клеточного сфероида обладает рядом свойств, таких как (i) естественная имитация/имитация различных аспектов твердых тканей; (ii) установление геометрии и идеальных физиологических межклеточных взаимодействий; (iii) клетки формируют свои собственные компоненты ECM и улучшают взаимодействие между клетками и ECM; (iv) отличный градиент для эффективных диффузионных факторов роста, а также (v) удаление метаболических отходов [69].]. Размер сфероида может быть основан на первичном количестве высеянных клеток, и он может увеличиваться в размерах до тех пор, пока они не покажут градиенты кислорода и питательных веществ, подобные ткани-мишени [70]. Сфероиды либо самособираются, либо вынуждены расти в виде кластеров клеток [71]. Сфероиды можно легко анализировать с помощью визуализации с использованием световой флуоресценции и конфокальной микроскопии, что является дополнительным преимуществом сфероидов по сравнению с другими 3D-моделями. Существуют различные подходы для облегчения сфероидных культур, как описано ниже.

Совместное культивирование по методу висячей капли, используемое для создания тканеподобных клеточных агрегатов для молекулярного и биохимического анализа в подходящей для физиологии модели. Метод висячей капли был впервые разработан в 1994 г. и стал основой бескаркасного метода формирования многоклеточных сфероидов. В методе висячей капли клетки культивируют в капле среды, подвешенной на крышке чашки для культивирования клеток, которую осторожно переворачивают и помещают сверху чашки со средой для поддержания влажной атмосферы. Подвешенные клетки затем собираются вместе и образуют трехмерные сфероиды на вершине капли среды [72, 73]. Этот метод имеет много преимуществ, таких как экономическая эффективность, контролируемый размер сфероидов, а также возможность совместного культивирования различных типов клеток и получения сфероидов [74, 75]. Более того, сообщалось, что трехмерная культура клеток, полученная с помощью метода висячей капли, имеет 100% воспроизводимость [69].]. Из-за ограниченного объема капель, образующихся с помощью этого метода, трудно поддерживать сфероиды и менять среду. В настоящее время существует множество коммерческих устройств для выращивания висячих капель (рис. 2).

Рис. 2.

(a) Схема пластины для висячей капли и (b) Схема методов формирования сфероидов для сфероидов висячей капли.

Использование пластин с низкой адгезией способствует самоагрегации клеток в сфероиды [76]. Пластины с низкой адгезией были разработаны как коммерческий продукт метода жидкостного наложения, который является недорогим высоковоспроизводимым методом культивирования, который легко продвигает 3D агрегаты или сфероиды [77]. Пластины с низкой адгезией представляют собой сфероидальные микропланшеты с круглым V-образным дном и очень низкими поверхностями прикрепления, что обеспечивает самоагрегацию и образование сфероидов. Пластины имеют гидрофильное или гидрофобное покрытие, которое уменьшает прилипание клеток к поверхности. Основным преимуществом планшетов с низкой адгезией является возможность получения одного сфероида на лунку, что делает его пригодным для скрининга со средней пропускной способностью, а также создает определенную геометрию, подходящую для многоклеточной культуры [78]. Эти пластины имеют первоначальную более высокую объемную емкость, чем висячие капли, и нет необходимости манипулировать сфероидами.

Сфероиды также можно культивировать с использованием биореакторов в определенных динамических условиях [79]. Динамические условия создаются перемешиванием или вращением с помощью вращающейся колбы или сосуда с вращающейся стенкой НАСА (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства) соответственно [80]. В сосуде с вращающейся стенкой образуются сфероиды большего размера, чем во вращающейся колбе [81]. Биореакторы обеспечивают больший контроль производства сфероидов и воспроизводимость [82]. Однако производство сфероидов с помощью этого метода требует дорогостоящих инструментов и высококачественной среды для культивирования клеток.

3.1.2.2. Органоидные культуры без каркаса

Органоиды представляют собой полученные in vitro трехмерные клеточные агрегаты, которые способны к самообновлению, самоорганизации и обладают функциональностью органов [83]. Органоиды производятся либо из стволовых клеток, либо из первичных тканей путем предоставления подходящих физических (поддержка прикрепления и выживания клеток) и биохимических (модуляция сигнальных путей) сигналов [84]. Органоиды классифицируются на тканевые органоиды и органоиды стволовых клеток в зависимости от того, как создаются зачатки органов [85]. Отличительными примерами культуры тканевых органоидов являются кишечник, предстательная железа, молочные и слюнные железы. Органоиды стволовых клеток создаются либо из эмбриональных стволовых клеток, либо из первичных стволовых клеток (неонатальная ткань), либо из индуцированных плюрипотентных клеток. В настоящее время разные in vitro органоида были установлены для имитации многочисленных тканей, таких как функциональные органоиды поджелудочной железы [86], печени [85], кишечника [87], почек [88], легких [89], сетчатки [90], желудка [91]. ] и щитовидной железы [92]. Органоиды имитируют некоторые структуры и функции настоящих органов [83]. Для получения органоидов было использовано несколько подходов. Первый подход заключается в культивировании клеток в виде монослоя на поверхности, покрытой ЕСМ; органоиды затем производятся после дифференцировки клеток. Второй представляет собой механически поддерживаемую культуру клеток для обеспечения дальнейшей дифференцировки первичных тканей. Третий подход заключается в получении эмбриоидных тел с помощью культуры висячей капли или на чашках с низкой адгезией [9]. 3]. Основными недостатками органоидов являются отсутствие сосудистой сети, отсутствие ключевых типов клеток, обнаруженных in vivo , и некоторые органоиды реплицируют только ранние стадии развития органов [83].

3.2. Трехмерная культура клеток при открытии и разработке лекарств

Анализы на основе клеток являются основным инструментом, используемым для оценки эффективности нового соединения при открытии лекарств. Технологии трехмерных клеточных культур использовались на разных этапах открытия лекарств, включая моделирование заболеваний, идентификацию и проверку мишеней, скрининг, выбор мишеней, профилирование эффективности и оценку токсичности. В таблице 4 указаны 3D-модели, используемые на разных этапах разработки лекарств. Трехмерные модели культур ведут себя аналогично клеткам in vivo и поэтому используются на ранней стадии процесса разработки лекарств, особенно в тестах на цитотоксичность [94], таких как МТТ, проточная цитометрия и так далее. Наиболее эффективными клеточными анализами с 3D-культурами являются жизнеспособность клеток, пролиферация, передача сигналов и миграция [95]. В настоящее время общепризнано, что клетки ведут себя по-разному в трехмерной среде по сравнению с двумерной, особенно когда дело доходит до разработки лекарств — многие перспективные противораковые препараты выглядят благоприятными в чашке для культивирования двумерных клеток, но позже в клинической разработке они болезненно терпят неудачу. Трехмерные клеточные культуры обещают преодолеть разрыв между традиционной двумерной клеточной культурой и in vivo модели животных. Исследования показали, что клеточный ответ на лекарственное лечение в 3D-культуре клеток более похож на то, что происходит in vivo , по сравнению с 2D-культурой клеток [96, 97, 98]. Кроме того, в ряде исследований показано, что клетки, культивируемые в 3D-моделях, более устойчивы к противоопухолевым препаратам, чем в 2D-культурах [99, 100]. Например, жизнеспособность клеток рака яичников в культурах 3D-сфероидных клеток после обработки паклитакселом снижалась на 40%, в то время как такое же лечение приводило к снижению жизнеспособности клеток на 80% в культурах 2D-клеток [101]. Более сильная лекарственная устойчивость в 3D-культуре может быть связана с различными факторами, включая изменения фенотипа и генотипа [100], сигналы от клеточных взаимодействий между клетками и ЕСМ [102], активацию генов, участвующих в выживании клеток, и чувствительность к лекарствам из-за ограниченной диффузии через сфероид [103].

Drug discovery stages	3D model	References
Disease modeling	Spheroids	[104, 105]
	Organoids	[106, 107]
Идентификация мишеней	Сфероиды Органоиды	[108]
Скрининг	Сфероиды	[109, 110, 110, 110, 1103
Efficacy profiling	Spheroids	[112]
Toxicity profiling	Spheroids	[114, 115]
	Organoids	[113, 114]

Table 4.

Методы трехмерного культивирования, используемые на разных этапах открытия лекарств.

Культуры клеток Spheroid 3D использовались для моделирования микроокружения, передачи сигналов, инвазии и иммунных характеристик рака, а также для изучения раковых стволовых клеток [104]. Исследования показали, что сфероиды линии раковых клеток использовались для анализа различных характеристик процесса инвазии рака, таких как контакт эндотелиальных клеток с опухолевыми клетками [116] и инвазия клеток в сфероиде в соседнюю трехмерную структуру ECM [117]. Кроме того, органоидные клеточные культуры использовались для моделирования ряда заболеваний, инфекционных заболеваний, нарушений развития нервной системы и дегенерации нейронов [83]. Например, кишечные органоиды использовались для исследования генетически реконструированного онкогенеза [118], желудочно-кишечной инфекции ротавирусом [119], инфекция Cryptosporidium parvum [106] и биология стволовых клеток рака толстой кишки [107]. Большое количество генетических нарушений, которые невозможно было смоделировать у животных, можно смоделировать с помощью органоидных 3D-культур. Например, кишечные органоиды, полученные из биоптатов пациентов, использовались для понимания начала и прогрессирования генетических нарушений [120, 121]. Органоидная трехмерная модель культуры также является мощным инструментом для моделирования нарушений развития нервной системы, таких как микроэнцефалия, вызванная вирусной инфекцией Зика на ранних стадиях развития мозга. Более того, органоидная модель нервных стволовых клеток головного мозга использовалась для понимания последствий заражения вирусом Зика во время нейрогенеза [122]. Вот несколько примеров использования 3D-культур клеток в качестве моделей для изучения болезней.

Паттерны экспрессии генов, наблюдаемые в 3D-системах, больше похожи на условия in vivo по сравнению с 2D-системами клеточных культур [123]. Например, анализ экспрессии генов в клеточных линиях мезотелиомы, культивируемых в сфероидах, показывает основную причину химиорезистентности злокачественной мезотелиомы [108]. Кроме того, линии раковых клеток, выращенные в 2D- и 3D-моделях, демонстрируют разные уровни экспрессии различных генов, ответственных за пролиферацию, химиочувствительность, ангиогенез и инвазию [63]. Клетки яичников, выращенные в 3D-системе, показали более высокий уровень экспрессии генов клеточных рецепторов интегринов по сравнению с 2D-культурой клеток [9].9]. Кроме того, трехмерные клеточные культуры являются экономически эффективными и экономят время для скрининга лекарств, поскольку они сокращают время следа лекарственного средства, одновременно создавая точное представление условий in vivo [6]. Скрининг с использованием клеточных анализов был отправной точкой для идентификации потенциальных соединений на ранней стадии разработки лекарств. Большинство трехмерных моделей клеточных культур вместе с процессами HTS и HCS (скрининг высокого содержания) показывают многообещающие результаты в идентификации клинически значимых соединений.

Было показано, что трехмерные модели клеточных культур более точны при оценке скрининга, отбора и эффективности лекарственных средств, чем 2D-модели заболеваний [115, 124]. Например, сфероиды, полученные от пациентов, были использованы для определения эффективной терапии 120 пациенток с HER2-отрицательным раком молочной железы всех стадий. Результаты показали, что модели сфероидной 3D-культуры отображают текущие рекомендации по лечению рака молочной железы [113]. Кроме того, трехмерные модели клеточных культур очень эффективны при анализе токсичности, вызванной лекарствами. Зачатки органов сердца, печени, мозга и почек можно использовать для выявления токсичности лекарств [83]. Например, 3D-культура сфероидных клеток печени используется для исследования вызванных лекарствами повреждений, функций и заболеваний печени. Сфероиды, полученные из первичных гепатоцитов человека, оказались фенотипически стабильными и сохраняли морфологию и жизнеспособность в течение почти 5 недель, что обеспечивает анализ токсичности молекул лекарств [115]. Сфероиды и органоиды печени также использовались для понимания метаболизма молекул лекарств.

Однако в технологиях 3D-культивирования клеток остается много проблем в процессе разработки лекарств. Трехмерные культуры отличаются по размеру, морфологии, сложности и протоколу анализа по сравнению с 2D-культурой клеток, что может привести к проблемам при систематической оценке, стандартизации культивирования и протокола анализа. Он также имеет сложность идентификации конкретных фенотипов для скрининга лекарств [125]. Кроме того, некоторые 3D-модели имеют ограниченную проницаемость, что может повлиять на жизнеспособность и функции клеток, что затрудняет создание точной автоматизированной системы для HTS. Сводка различий между 2D- и 3D-культурами клеток представлена ​​в таблице 5.

.

Characteristics	2D cell culture	3D cell culture	References
Morphology	Cells grow on a flat surface and have flat or stretched shape	Cells grow naturally в трехмерные агрегаты/сфероиды в трехмерной среде с сохранением естественной формы	[126]
Форма клетки	Однослойная	Многослойная	[6]
Клеточный контакт	Ограниченная клеточная контакт к клеткам, только по краям	Физиологическая клетка к клеточному контакту, аналогичному In Vivo	[127]
[127]
В процессе роста клетки получают из среды равное количество питательных веществ и факторов роста.	Клетки не получают одинаковой среды во время роста. Центральная клетка получает меньше факторов роста и питательных веществ из среды и, как правило, находится в гипоксическом состоянии, что очень похоже на in vivo ткани, особенно в опухолях	[115, 127]
Пролиферация клеток	или 3D-система	[128, 129, 130]
Экспрессия белков/генов	Профили экспрессии белков и генов отличаются от моделей in vivo	Профили экспрессии белков и генов9 более похожи на2151 in vivo модели	[131]
Дифференцирование клеток	Мернее дифференцированная	Правильно дифференцированный	[132]
. механические раздражители клеток	[133]
Жизнеспособность	Чувствительны к цитотоксину	Большая жизнеспособность и меньшая восприимчивость к внешним факторам	[134]
Чувствительность к лекарствам	Клетки более чувствительны к лекарствам и лекарства проявляют высокую эффективность	Клетки более устойчивы к лекарствам и лекарства проявляют низкую эффективность Высокая жесткость	Низкая жесткость	[105]
Время субкультивирования	Позволяет выращивать клетки в культуре до 1 недели	Позволяет выращивать клетки в культуре почти 4 недели	[136]

Таблица 5.

Характеристики 3D-культуры клеток по сравнению с 2D-культурой клеток.

Реклама

4. Заключение

Двумерные и трехмерные модели клеточных культур широко используются для повышения продуктивности фармацевтических исследований и разработок. Очевидно, что системы 3D-культивирования обладают большим потенциалом в качестве инструмента для открытия лекарств по сравнению с 2D-культурой клеток. Это связано с улучшенными взаимодействиями между клетками и клетками и внеклеточным матриксом, клеточными популяциями и структурами, подобными 9.2151 в естественных условиях . Однако еще предстоит преодолеть препятствия, прежде чем 3D-системы смогут широко использоваться в промышленности. Необходимы дополнительные исследования, чтобы обещать воспроизводимость, высокую производительность анализа и совместимость для демонстрации стандартизированных и проверенных трехмерных моделей культуры. В будущем разработка совместимых скрининговых 3D-моделей поможет определить ранние физиологические данные об эффективности и токсичности при разработке лекарств.

Реклама

Список сокращений

ADMETox	absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity
CaCo-2	human colon carcinoma
CO2	carbon dioxide
DDDR	drug discovery and development research
DMEM	Среда Игла, модифицированная Дульбекко
ECM	внеклеточный матрикс
ЭДТА	этилендиаминтетрауксусная кислота2206
HCS	high-content screening
HEP-G2	liver hepatocellular carcinoma
HER-2	human epidermal growth factor receptor 2
HTS	high-throughput screening
MDCK-MDR1	МАДИН ДАРБИ Клетки почек
MEM	Минимальная незаменимая среда
MTT	3-DIMETHIL-2AL-2ALILILIL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2AL-2 бромид
PEE	polyether ester
PEG	polyethylene glycol
PGA	polyglycolic acid
PLGA	polylactic-co-glycolic acid
PLLA	poly-l молочная кислота
RMPI	Roswell Park Memorial Institute средний
2D	двумерный
3D	трехмерный

Ссылки

1. 1. Кола И., Лэндис Дж. Может ли фармацевтическая промышленность снизить процент отсева? Nature Reviews Drug Discovery. 2004;3:711-715
2. 2. Эроусмит Дж., Миллер П. Наблюдение за судебными процессами: коэффициенты отсева на этапах II и III, 2011–2012 гг. Обзоры природы. Открытие наркотиков. 2013;12:569
3. 3. Ким Дж.Б. Трехмерные модели культуры тканей в биологии рака. Семинары по биологии рака. 2005;15:365-377
4. 4. Cukierman E, Pankov R, Stevens DR, et al. Приведение спаек клеточного матрикса к третьему измерению. Наука. 2001;294:1708-1712
5. 5. Пампалони Ф., Рейно Э.Г., Штельцер Э.Х. Третье измерение устраняет разрыв между клеточной культурой и живой тканью. Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология. 2007;8:839-845
6. 6. Эдмондсон Р., Брогли Дж. Дж., Адкок А. Ф., Ян Л. Трехмерные системы культивирования клеток и их применение в разработке лекарств и биосенсоров на основе клеток. Технологии анализа и разработки лекарств. 2014;12:207-218
7. 7. Монтанез-Саури С.И., Биби Д.Дж., Сун К.Е. Системы микромасштабного скрининга для трехмерных клеточных микросред: платформы, достижения и проблемы. Клеточные и молекулярные науки о жизни. 2015;72:237-249
8. 8. Cai Y, Xu C, Chen P, Hu J, Hu R, Huang M, et al. Разработка, проверка и применение новой 7-дневной системы культивирования Caco-2. Журнал фармакологических и токсикологических методов. 2014;70(2):175-181
9. 9. Jin X, Loung LT, Reese N, Gaona H, Collazo-Velez V, Vuong C, et al. Сравнение анализов проницаемости на основе клеток MDCK-MDR1 и Caco-2 для скрининга противомалярийных препаратов и исследований лекарств. Журнал фармакологических и токсикологических методов. 2014;70(2):188-194
10. 10. Берри М.Н., Гривелл А.Р., Гривелл М.Б., Филлипс Дж.В. Изолированные гепатоциты – прошлое, настоящее и будущее. Клеточная биология и токсикология. 1997;13:223-233
11. 11. Schaeffner I, Petters J, Aurich H, Frohberg P, Christ B. Скрининговый анализ на основе микротитровальных планшетов для оценки различного воздействия различных соединений на активность фермента цитохрома P450 в первичных гепатоцитах крысы. Технологии анализа и разработки лекарств. 2005;3:27-38
12. 12. Донгеум Х., Джеральдин А.Х., Дональд Э.И. От трехмерной клеточной культуры до органов на чипах. Тенденции в клеточной биологии. 2011;21(12):745-754
13. 13. Эбботт. Новые измерения биологии клеточных культур. Природа. 2003;424:870-872
14. 14. Цукьерман Э., Панков Р., Ямада К.М. Взаимодействие клеток с трехмерными матрицами. Текущее мнение в области клеточной биологии. 2002;14:633-639
15. 15. Фрид Г.В., Бирон Р.Дж. и соавт. Биоразлагаемые полимерные каркасы для тканевой инженерии. Биотехнология. 1994;12(7):689-693
16. 16. Place E, George J, Williams C, Stevens M. Синтетические полимерные каркасы для тканевой инженерии. Обзоры химического общества. 2009 г.;38:1139-1151
17. 17. 3D клеточная культура 101: Введение в 3D клеточную культуру, инструменты и методы 3 d biomatrix-white-paper-3d-cell-culture-101. Наука. 2016
18. 18. О’Брайен Ф.Дж. Биоматериалы и каркасы для тканевой инженерии. Материалы сегодня. 2011;14:88-95
19. 19. Микос А.Г., Макинтайр Л.В., Андерсон Дж.М., Бабенси Дж.Е. Реакция хозяина на устройства тканевой инженерии. Расширенные обзоры доставки лекарств. 1998;33(1-2):111-139
20. 20. Дитмар В.Х. Каркасы в тканевой инженерии костей и хрящей. Биоматериалы. 2000;21:2529-2543
21. 21. Генри К.К., Брюс К.М., Клайв Д.М. и др. Инженерия толстых тканей — проблема васкуляризации. Европейские клетки и материалы. 2007;14:1-19
22. 22. Бахарванд Х., Хашеми С. М., Аштиан С.К. и соавт. Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток человека в гепатоциты в системах 2D и 3D культивирования in vitro. Международный журнал биологии развития. 2006;50:645-652
23. 23. Виллерт С.М., Арендас К.Дж., Готлиб Д.И. и соавт. Оптимизация фибриновых каркасов для дифференцировки мышиных эмбриональных стволовых клеток в клетки нервной линии. Биоматериалы. 2006;27:5990-6003
24. 24. Gerecht S, Burdick JA, Ferreira LS, et al. Гидрогель гиалуроновой кислоты для контролируемого самообновления и дифференцировки эмбриональных стволовых клеток человека. Труды Национальной академии наук. 2007;104:11298-11303
25. 25. Awad HA, Wickham MQ, Leddy HA, et al. Хондрогенная дифференцировка взрослых стволовых клеток, полученных из жировой ткани, в агарозных, альгинатных и желатиновых каркасах. Биоматериалы. 2004;25:3211-3222
26. 26. Гунатиллаке П.А., Адхикари Р. Биоразлагаемые синтетические полимеры для тканевой инженерии. Европейские ячейки и материалы. 2003;5:1-16
27. 27. Ван ден Долдер Дж., Спаувен ПХМ, Янсен Дж.А. Оценка различных методов посева для культивирования остеогенных клеток на сетке из титанового волокна. Тканевая инженерия. 2003;9:315-325
28. 28. Лу Х.Х., Эль-Амин С.Ф., Скотт К.Д. и соавт. Трехмерные, биоактивные, биоразлагаемые полимерно-биоактивные стеклокомпозитные каркасы с улучшенными механическими свойствами поддерживают синтез коллагена и минерализацию остеобластоподобных клеток человека in vitro. Журнал исследований биомедицинских материалов. Часть А. 2003;64A:465-474
29. 29. Ji K, Ghosh XZ, et al. Электроформованные трехмерные нановолоконные каркасы из гиалуроновой кислоты. Биоматериалы. 2006;27:3782-3792
30. 30. Пискин Е. Биоразлагаемые полимеры как биоматериалы. Журнал науки о биоматериалах Полимерное издание. 1994;6:775-795
31. 31. Лангер Р., Тиррелл. Проектирование материала, биологии и медицины. Природа. 2004;428(6982):487-792
32. 32. Сян З., Ляо Р., Келли М.С., Спектор М. Каркасы коллаген-ГАГ, пересаженные на инфаркты миокарда в модели крысы: средство доставки мезенхимальных стволовых клеток. Журнал тканевой инженерии. 2006;12:2467-2478
33. 33. Thompson RC, Wake MC, Yaszemski, Mikos AG. Биоразлагаемые полимерные каркасы для регенерации органов. Достижения в области науки о полимерах. 1995;122:245-274
34. 34. Икада Ю. Область применения тканевой инженерии. В: Тканевая инженерия: основы и приложения. Эльзевир/Наука Директ. 2006. ISBN электронной книги: 9780080464008
35. 35. Mooney DJ, Baldwin DF, Suh NP, Vacanti JP, Langer R. Новый подход к изготовлению пористых губок из поли(D,L-молочной и гликолевой кислот) без использования органических растворители. Биоматериалы. 1996;17(14):1417-1422
36. 36. Moroni L, Hamann D, Paoluzzi L, Pieper J, de Wijn JR, van Blitterswijk CA. Регенерация суставной ткани конвергентными технологиями. ПЛОС Один. 2008;3(8):e3032
37. 37. Schoof H, Apel J, Heschel I, Rau G. Контроль структуры и размера пор в лиофилизированных коллагеновых губках. Журнал исследований биомедицинских материалов. 2001;58:352-357
38. 38. Мандал Б.Б., Кунду С.К. Пролиферация и миграция клеток в трехмерных каркасах из фиброина шелка. Биоматериалы. 2009;30:2956-2965
39. 39. Лян Д., Сяо Б.С., Чу Б. Функциональные электропряденые нановолоконные каркасы для биомедицинских применений. Расширенные обзоры доставки лекарств. 2007;59:1392-1412
40. 40. Li WJ, Tuan RS. Изготовление и применение нановолоконных каркасов в тканевой инженерии. Текущие протоколы в клеточной биологии. 2009; 25: Unit 25.2
41. 41. Чен Г., Ушида Т., Татейши Т. Разработка биоразлагаемых пористых каркасов для тканевой инженерии. Материаловедение и инженерия C. 2002;17:63-69
42. 42. Мартинс А.М., Фам К.П., Малафая П.Б. и соавт. Роль липазы и альфа-амилазы в деградации крахмальных/поли(варепсилон-капролактоновых) волоконных сеток и остеогенной дифференцировке культивируемых стромальных клеток костного мозга. Тканевая инженерия. Часть A. 2009;15(2):295-305
43. 43. Микос А.Г., Саракинос Г., Лейте С.М., Ваканти Дж.П., Лангер Р. Ламинированные трехмерные биоразлагаемые пены для использования в тканевой инженерии. Биоматериалы. 1993;14:323-330
44. 44. Mano JF, Silva GA, Azevedo HS, et al. Биоразлагаемые системы природного происхождения в тканевой инженерии и регенеративной медицине: современное состояние и некоторые движущиеся тенденции. Журнал интерфейса Королевского общества. 2007;4:999-1030
45. 45. Fukuda J, Khademhosseini y, et al. Микроформование фотосшиваемого гидрогеля хитозана для сфероидного микрочипа и совместного культивирования. Биоматериалы. 2006;79:522-532
46. 46. Ян К., Почан Д.Дж. Реологические свойства гидрогелей на основе пептидов для биомедицинских и других применений. Обзоры химического общества. 2010;39:3528-3540
47. 47. Даниэле М.А., Адамс А.А., Нацири Дж., Норт С.Х., Лиглер Ф.С. Взаимопроникающие сети на основе метакриламида желатина и ПЭГ, образованные с использованием одновременных тиоловых клик-химий для каркасов гидрогелевой тканевой инженерии. Биоматериалы. 2014;35:1845-1856
48. 48. Ван Т., Цзяо Ю., Чай К., Ю. С. Наночастицы золота: синтез и биологические применения. Нано ЖИЗНЬ. 2015;5:1542007
49. 49. Хамиди М., Азади А., Рафии П. Наночастицы гидрогеля при доставке лекарств. Расширенные обзоры доставки лекарств. 2008;60:1638-1649
50. 50. Ха Д., Гамильтон Г.А., Ингбер Д.Э. От 3D-культуры клеток до органов на чипах. Тенденции в клеточной биологии. 2011;21(12):745-754
51. 51. Эрбар М., Джонов В., Шнелл С. и соавт. Требуемое клеткой высвобождение VEGF121 из фибриновых имплантатов индуцирует локальный и контролируемый рост кровеносных сосудов. Исследование кровообращения. 2004;94:1124-1132
52. 52. Ahmed T, Dare E, Hincke M. Fibrin: универсальный каркас для применения в тканевой инженерии. Тканевая инженерия. Часть Б, Обзоры. 2008;14:199-215
53. 53. Эллисон Д., Гранде-Аллен К. Обзор. Гиалуронан: мощный инструмент тканевой инженерии. Тканевая инженерия. 2006;12:2131-2140
54. 54. Glowacki J, Mizuno S. Коллагеновые каркасы для тканевой инженерии. Биополимеры. 2008;89:338-344
55. 55. Патхак А., Кумар С. Биофизическая регуляция инвазии опухолевых клеток: выход за пределы жесткости матрицы. Интегративная биология. 2011;3:267-278
56. 56. Чжан Ю.С., Хадемхоссейни А. Достижения в разработке гидрогелей. Наука. 2017;356:eaaf3627
57. 57. Sawhney AS, Pathak CP, Hubbell JA. Биоразлагаемые гидрогели на основе фотополимеризованных поли(этиленгликоль)-со-поли(а-гидроксикислот) диакрилатных макромеров. Макромолекулы. 1993;26(4):581-587
58. 58. Мартенс П., Ансет К.С. Характеристика гидрогелей, образованных из макромеров поливинилового спирта, модифицированных акрилатом. Полимер. 2000;41(21):7715-7722
59. 59. Chirila TV, Constable IJ, Crawford GJ, et al. Губки из поли(2-гидроксиэтельметакрилата) в качестве материалов для имплантатов: оценка клеточной инвазии in vivo и in vitro. Биоматериалы. 1993;14(1):26-38
60. 60. Raeber GP, Lutolf MP, Hubbell JA. Молекулярно-инженерные гидрогели ПЭГ: новая модельная система для протеолитически опосредованной миграции клеток. Биофизический журнал. 2005;89:1374-1388
61. 61. Хоффман А.С. Гидрогели для биомедицинских применений. Расширенные обзоры доставки лекарств. 2012;64:18-23
62. 62. Caiazzo M, Okawa Y, Ranga A, et al. Определенное трехмерное микроокружение усиливает индукцию плюрипотентности. Природные материалы. 2016;15:344-352
63. 63. Гурски Л., Петрелли Н., Цзя Х., Фарах-Карсон М. Трехмерные матрицы для тестирования и разработки противораковых препаратов. Вопросы онкологии. 2010;25:20-25
64. 64. Knight E, Przyborski S. Достижения в технологиях 3D-культивирования клеток, позволяющих создавать тканеподобные структуры in vitro. Журнал анатомии. 2015;227(6):746-756
65. 65. Хейкок Дж.В. Трехмерная культура клеток: обзор современных подходов и методов. Методы молекулярной биологии. 2011;695:1-15
66. 66. Оуримечи Э.М., Верно Дж.М. Процесс переноса лекарственного средства тремя различными полимерными системами с трансдермальной доставкой лекарственного средства. Вычислительная и теоретическая наука о полимерах. 2000;10:391-401
67. 67. Hou Q, Grijipma DW, Feijen J. Пористые полимерные структуры тканевой инженерии, полученные методами коагуляции, сжатия, формования и солевого выщелачивания. 2003;24:1937-1947
68. 68. Сазерленд Р.М. Взаимодействия клеток и окружающей среды в микрорайонах опухоли: модель многоклеточного сфероида. Наука. 1988;240:177-184
69. 69. Бреслин С., О’Дрискол Л. Трехмерная культура клеток: недостающее звено в открытии лекарств. Открытие наркотиков сегодня. 2013;18:240-249
70. 70. Экерт Дж. Э., Джонсон К., Стрейк Б. и соавт. Трехмерное микроокружение опухоли легкого модулирует чувствительность к терапевтическим соединениям in vitro — значение для разработки лекарств. ПЛОС Один. 2014;9:e

71. 71. Yamanda KM, Cukierman E. Моделирование морфогенеза тканей и рака в 3D. Клетка. 2007;130:601-610
72. 72. Келлер Г.М. Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток in vitro. Текущее мнение в области клеточной биологии. 1995;7:862-869
73. 73. Риманн М., Граф-Хауснер У. Синтетические трехмерные многоклеточные системы для разработки лекарств. Текущее мнение в области биотехнологии. 2012;23:803-809
74. 74. Фам П. Культура стволовых клеток рака молочной железы и пролиферация. В: Стволовые клетки рака молочной железы и резистентность к терапии. Чам: Springer International Publishing; 2015. стр. 41-55
75. 75. Hsiao AY, Tung YC, Qu X, Patel LR, Pieta KJ, Takayama S. 384 массива висячих капель дают отличные Z-факторы и позволяют универсально формировать сфероиды совместной культуры. Биотехнология и биоинженерия. 2012;109:1293-1304
76. 76. Винчи М., Гоуэн С., Боксалл Ф. и соавт. Достижения в создании и анализе трехмерных функциональных анализов на основе сфероидов опухолей для проверки целей и оценки лекарств. Биология БМК. 2012;10:29
77. 77. Карлссон Дж., Юхас Дж.М. Жидкостная культура клеточных сфероидов. Последние результаты исследований рака. Рак. 1984;95:1-23
78. 78. Тома Д.С., Буранават Б., Хаммерле Ч. Ф., Хелд У., Юнг Р.Э. Эффективность увеличения мягких тканей вокруг зубных имплантатов и в областях с частичной адентией: систематический обзор. Журнал клинической пародонтологии. 2014;41:S77-S91
79. 79. Yu X, Chen X, Chai Q, Ayres N. Синтез полимерных органогеляторов с использованием водородных связей в качестве физических поперечных связей. Коллоидная и полимерная наука. 2016;294:59-68
80. 80. Shin CS, Han BKB, Park K, Panitch A. Трехмерные модели раковых опухолей для оценки химиотерапевтической эффективности. Биоматериалы для лечения рака. 2013:445-460
81. 81. Лелкес П.И., Гальван Д.Л., Хейман Г.Т., Гудвин Т.Дж. и соавт. Смоделированные условия микрогравитации усиливают дифференцировку культивируемых клеток PC 12 в сторону нейроэндокринного фенотипа. Клеточная биология и биология развития in vitro. 1998;34(4):316-325
82. 82. Оу К.Л., Хоссейнхани Х. Разработка 3D-технологии in vitro для медицинских приложений. Международный журнал молекулярных наук. 2014;15:17938-17962
83. 83. Ланкастер М.А., Кноблаух Дж.А. Органогенез в блюде: Моделирование развития и заболевания с использованием органоидных технологий. Наука. 2014;345:124-125
84. 84. Клеверс Х. Моделирование развития и заболеваний с помощью орогноидов. Клетка. 2016;165:1586-1597
85. 85. Huch M, Dorrell C, Boj SF, et al. Экспансия одиночных стволовых клеток печени Lgr5+ in vitro, индуцированная регенерацией, управляемой Wnt. Природа. 2013;494:247-250
86. 86. Greggio C, De Franceschi F, Figueiredo-Larsen M, et al. Искусственные трехмерные ниши деконструируют развитие поджелудочной железы in vitro. Разработка. 2013;140:4452-4462
87. 87. Spence JR, Mayhew CN, Rankin SA, et al. Направленная дифференцировка плюрипотентных стволовых клеток человека в ткани кишечника in vitro. Природа. 2011;470:105-109
88. 88. Takasato M, Er PX, Chiu HS, et al. Органоиды почек из iPS-клеток человека содержат несколько клонов и моделируют нефрогенез человека. Природа. 2015;526:564-568
89. 89. Lee JH, Bhang DH, Beede A, et al. Дифференцировка стволовых клеток легких у мышей направляется эндотелиальными клетками через ось BMP4-NFATc1-тромбоспондин-1. Клетка. 2014;156:440-455
90. 90. Накано Т., Андо С., Таката и др. Самостоятельное формирование глазных чашечек и сохраняемой стратифицированной нервной сетчатки из ЭСК человека. Клеточная стволовая клетка. 2012;10:771-785
91. 91. Баркер Н., Хуч М., Куджала П. и соавт. Стволовые клетки Lgr5(+ve) стимулируют самообновление в желудке и создают долгоживущие желудочные единицы in vitro. Клетка. 2010;6:25-36
92. 92. Антоника Ф., Каспшик Д.Ф., Опиц Р. и соавт. Создание функциональной щитовидной железы из эмбриональных стволовых клеток. Природа. 2012;491:66-71
93. 93. Тернер Д.А., Бэйли-Джонсон П., Ариас А.З. Органоиды и генетически закодированная самосборка эмбриональных стволовых клеток. Биоэссе. 2015;38:181-191
94. 94. Кармен Б., Мария Т., Иво З., Дубравко Дж. Трехмерные клеточные культуры как новый инструмент в разработке лекарств. Периодикум Биологорум. 2016;118:59-65
95. 95. Comley J. Трехмерная культура клеток: легче сказать, чем сделать! Мир открытия наркотиков, лето. 2010;11:25-41
96. 96. Ли Дж., Каддихи М.Дж., Котов Н.А. Трехмерные матрицы клеточных культур: современный уровень техники. Тканевая инженерия. Часть Б, Обзоры. 2008;14:61-86
97. 97. Zietarska M, Maugeri CM, Filali-Mouhim A, et al. Молекулярное описание 3D-модели in vitro для изучения эпителиального рака яичников (ЭРЯ). Молекулярный канцерогенез. 2007;46:872-885
98. 98. Шилд К., Экленд М.Л., Ахмед Н., Райс Г.Э. Многоклеточные сфероиды в метастазах рака яичников: биология и патология. Гинекологическая онкология. 2009 г.;113:143-148
99. 99. Лесснер Д., Сток К.С., Лутольф М.П., ​​Хутмахер Д.В., Клементс Дж.А., Рицци С.К. Биоинженерная 3D-платформа для изучения взаимодействий между клетками и внеклеточным матриксом и лекарственной устойчивости клеток эпителиального рака яичников. Биоматериалы. 2010;31:8494-8506
100. 100. Karlsson H, Fryknäs M, Larsson R, et al. Потеря активности противоракового препарата в клетках рака толстой кишки HCT-116 во время образования сфероидов в новой системе культивирования трехмерных сфероидных клеток. Экспериментальные исследования клеток. 2012;318:1577-1585
101. 101. Нгуен Т.А., Инь Т.И., Рейес Д., Урбан Г.А. Микрожидкостный чип со встроенным датчиком электрического импеданса клеток для мониторинга миграции одиночных раковых клеток в трехмерных матрицах. Аналитическая химия. 2013;85:11068-11076
102. 102. Уокер Д.М., Бой Г., Макдональд Л.А. Патология рака полости рта. Патология. 2003;35:376-383
103. 103. Тредан О., Гальмарини К.М., Патель К., Таннок И.Ф. Лекарственная устойчивость и микроокружение солидной опухоли. Журнал Национального института рака. 2007;99(19):1441-1454
104. 104. Weiswald LB, Bellet D, Dangles-Marie V. Сферические модели рака в биологии опухолей. Неоплазия. 2015;17:1-15
105. 105. Дитер С.М., Болл С.Р., Хоффманн С.М. и соавт. Различные типы клеток, инициирующих опухоль, образуют опухоли и метастазы рака толстой кишки человека. Клеточная стволовая клетка. 2011;9:357-365
106. 106. Кастелланос-Гонсалес А., Кабада М.М., Николс Дж. и др. Первичные эпителиальные клетки кишечника человека как улучшенная модель инфекции Cryptosporidium parvum in vitro. Инфекция и иммунитет. 2013;81:1996-2001
107. 107. Yeung TM, Gandhi SC, Wilding JL, et al. Раковые стволовые клетки из линий клеток, полученных из колоректального рака. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 2010;107:3722-3727
108. 108. Barbone D, Van Dam L, Follo C, et al. Анализ экспрессии генов в 3D-сфероидах подчеркивает роль ASS1 в выживании при мезотелиоме. ПЛОС Один. 2016;11:e0150044
109. 109. Drost J, van Jaarsveld RH, Ponsioen B, et al. Последовательные раковые мутации в культивируемых стволовых клетках кишечника человека. Природа. 2015;521:43-47
110. 110. Senkowski W, Zhang X, Olofsson MH, et al. Трехмерный скрининг на основе клеточных культур идентифицирует антигельминтный препарат нитазоксанид как кандидат для лечения колоректального рака. Молекулярная терапия рака. 2015;14:1504-1516
111. 111. Кенни Х.А., Лал-Наг М., Уайт Э.А. и соавт. Количественный высокопроизводительный скрининг с использованием первичной трехмерной органотипической культуры человека предсказывает эффективность in vivo. Связь с природой. 2015;6:6220
112. 112. Тонг Дж. Г., Вальдес Ю. Р., Барретт Дж. В. и соавт. Доказательства дифференциальной вирусной онколитической эффективности в модели эпителиального метастазирования рака яичников in vitro. Молекулярная терапия Онколитики. 2015;2:15013
113. 113. Halfter K, Hoffmann O, Ditsch N, et al. Тестирование эффективности химиотерапии при HER2-отрицательном раке молочной железы с использованием сфероидов, полученных от пациентов. Журнал трансляционной медицины. 2016;14:112
114. 114. Ганнесс П., Мюллер Д., Шевченко В. и др. Трехмерные органотипические культуры клеток HepaRG человека: инструмент для исследований токсичности in vitro. Токсикологические науки. 2013;133:67-78
115. 115. Bell CC, Hendriks DF, Moro SM, et al. Характеристика первичных сфероидов гепатоцитов человека как модельной системы для лекарственного поражения печени, функции печени и заболевания. Научные отчеты. 2016;6:25187
116. 116. Гош С. , Джоши М.Б., Иванов Д. и соавт. Использование многоклеточных опухолевых сфероидов для анализа взаимодействий между эндотелиальными клетками и опухолевыми клетками: роль Т-кадгерина в опухолевом ангиогенезе. Письма ФЭБС. 2007;581:4523-4528
117. 117. Блачер С., Эрпикум С., Ленуар Р. и соавт. Инвазия клеток в анализе прорастания сфероидов: анализ пространственной организации, адаптируемый к поведению клеток. ПЛОС Один. 2004;9(5): e97019
118. 118. Онума К., Очиаи М., Орихаши К. и соавт. Генетическая реконструкция онкогенеза в первичных клетках кишечника. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 2013;110:11127-11132
119. 119. Finkbeinera SR, Zenga XL, Utamaa B, Atmara RB, Shroyerc NF, Mary K, et al. Органоиды кишечника человека, полученные из стволовых клеток, как модель заражения ротавирусами. МБио. 2012;3(4):e00159-e00112
120. 120. Dekkers JF, Wiegerinck CL, de Jonge HR, et al. Функциональный анализ CFTR с использованием кишечных органоидов первичного кистозного фиброза. Природная медицина. 2013;19:939-945
121. 121. Bigorgne AE, Farin HF, Lemoine R, et al. Мутации TTC7A нарушают апикобазальную полярность кишечного эпителия. Журнал клинических исследований. 2013;124:328-337
122. 122. Garcez PP, Loiola EC, Madeiro da Costa R, et al. Вирус Зика нарушает рост нейросфер и органоидов головного мозга человека. Наука. 2016;352:3
123. 123. Ghosh S, Spagnoli GC, Martin I, et al. Трехмерная культура клеток меланомы сильно влияет на профиль экспрессии генов: исследование массива олигонуклеотидов высокой плотности. Журнал клеточной физиологии. 2005;204:52-531
124. 124. Hickman JA, Graeser R, de Hoogt R, et al. Консорциум IMI PREDECT. Трехмерные модели рака для фармакологии и биологии раковых клеток: определение сложности опухоли in vitro/ex vivo. Биотехнологический журнал. 2014;9:1115-1128
125. 125. Booij TH, Klop MJ, Yan K, et al. Разработка платформы скрининга с высоким содержанием на основе трехмерных культур тканей, которая использует фенотипическое профилирование для различения селективных ингибиторов рецепторных тирозинкиназ. Журнал биомолекулярного скрининга. 2016;21:912-922
126. 126. Хуан Х., Дин Ю., Сунь Х.С., Нгуен Т.А. Гидрогелирование пептидов и инкапсуляция клеток для 3D-культуры клеток рака молочной железы MCF-7. ПЛОС Один. 2013;8:59482
127. 127. Li Z, Cui Z, et al. Трехмерная перфузируемая культура клеток. Достижения биотехнологии. 2014;32:243-254
128. 128. Читколтан К., Сайкс П., Эванс Дж. Резистентность внутриклеточных медиаторов к доксорубицину и цисплатину различается при 3D и 2D раке эндометрия. Журнал трансляционной медицины. 2012;10:1-16
129. 129. Fallica B, Mafia JS, Villa S, Makin G, Zaman M. Изменение клеточного поведения и реакция на ингибирование пути PI3K культурой в трехмерных коллагеновых гелях. ПЛОС Один. 2012;7:48024
130. 130. Лука А.С., Мерш С., Динен Р. и соавт. Влияние трехмерного микроокружения на фенотип, экспрессию генов и ингибирование EGFR клеточных линий колоректального рака. ПЛОС Один. 2013;8:e59689
131. 131. Прайс К.Дж., Цыкин А., Джайлз К.М. и соавт. Матрикс базальной мембраны матригеля влияет на экспрессию микроРНК в линиях раковых клеток. Коммуникации биохимических и биофизических исследований. 2012;427:343-348
132. 132. Читколтан К., Асселин Э., Пэрент С., Сайкс П.Х., Эванс Дж.Дж. Различия в свойствах роста рака эндометрия в трехмерной (3D) культуре и двумерном клеточном монослое. Экспериментальные исследования клеток. 2013;319:75-78
133. 133. Li Y, Huang G, Li M, et al. Подход к количественной оценке трехмерных ответов клеток на экстремальную нагрузку. Научные отчеты. 2016;6:19550
134. 134. Элькаям Т., Амитай-Шапрут С., Двир-Гинзберг М. , Харел Т., Коэн С. Повышение активности метаболизма лекарств C3A – линии клеток гепатоцитов человека – путем тканевой инженерии в альгинатных каркасах. Тканевая инженерия. 2006;12:1357-1368
135. 135. Бохари М., Карначан Р.Дж., Камерон Н.Р., Пшиборск С.А. Культивирование клеток печени HepG2 на трехмерных каркасах из полистирола улучшает структуру и функцию клеток при токсикологическом воздействии. Журнал анатомии. 2007;211:567-576
136. 136. Бейкер Б.М., Чен К.С. Деконструкция третьего измерения — как микроокружение трехмерной культуры изменяет клеточные сигналы. Журнал клеточной науки. 2012;125:3015-3024

Разделы

Информация об авторе

• 1.Введение
• 2. Система культивирования Cell
• 3. Тримерная система культивирования клеток
• 4. Conclusion
• Список аббревиатуры

СПИСОК ДЕЙСТВИЯ

.

Опубликовано: 29 мая 2018 г. Отредактировано: 17 сентября 2018 г. Опубликовано: 28 ноября 2018 г.

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

© 2018 Автор(ы). Лицензиат IntechOpen. Эта глава распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Рисование воображаемых трехмерных миров — Высшая школа искусств

Теперь пришло время проверить свои навыки трехмерного фэнтезийного рисования с новым заданием.

Прежде чем читать эту статью, нажмите здесь, чтобы просмотреть полный список расходных материалов, которые вы можете использовать для этого и других проектов рисования «Полезный учитель рисования».

Opera Mathematica ou Oeuvres Mathematiques Traictant de Geometrie, Perspective, Architecture, et Fortification, 1617 Сиэтл, измененная фотография Рэйчел Винтемберг, Полезного учителя рисования

Он должен выглядеть трехмерным. Готовое изображение должно заполнить страницу. Используйте не менее трех эталонных фотографий. Ваша картина должна иметь крайний передний план, передний план, средний план и задний план. Вы должны включить перекрытие. В зданиях должны быть двери и окна, расположенные в правильной перспективе. Вы должны включить хотя бы одну лестницу. Пожалуйста, прикиньте, как воображаемый персонаж будет перемещаться в пространстве вашей работы, от крайнего переднего плана к заднему и обратно. Вы можете включить такие вещи, как дороги, лестницы, мосты, ракеты, автомобили и дорожки. Когда я смотрю на вашу картину, я хотел бы иметь возможность представить персонажа, способного путешествовать по вашим работам. Вы создаете воображаемый трехмерный мир.

В приведенном ниже видеоуроке я демонстрирую некоторые полезные приемы рисования фантастических городских пейзажей:

Вот несколько фантастических городских пейзажей, которые я создавал и продавал в художественных галереях на протяжении многих лет:

Чтобы помочь вам понять концепцию Используя экстремальный передний план в ваших пейзажных рисунках, я создал коллекцию собственных фотографий, в которых используется экстремальный передний план.

http://smg.photobucket.com/user/Aliciasmom/library/Extreme%20Foreground

Когда ваш эскиз будет одобрен учителем, вы можете увеличить свой рисунок на плакатной бумаге размером 18×24.

Следующим шагом будет нанесение чернил и раскрашивание рисунка.
Мы будем использовать перманентные маркеры (не на водной основе) и акварельные карандаши. Пожалуйста, не используйте маркеры на водной основе. Они испортят ваш рисунок, когда намокнут.

Я еще не закончил раскрашивать или обводить свой образец рисунка, но вот моя работа в процессе.

Я вычислил, где источник света будет находиться за краем бумаги ( НЕ ВСТАВЛЯЙТЕ УГЛОВОЕ СОЛНЦЕ В ВАШУ РАБОТУ, ЭТО ИСПРАВИТ ВАШУ КАРТИНУ И ПОЛУЧИТ ПЛОХУЮ ОЦЕНКУ ) и обрисовал только теневую сторону каждой формы. Я добавил более тонкие линии на заднем плане и более жирные линии на переднем плане. Подробнее о том, как использовать линию для рисования на рисунке, см. в видео ниже:

Когда вы закончите добавлять линии (с перманентным маркером), пришло время добавить цвет. В этом проекте мы будем использовать акварельные карандаши. Вам нужно быть очень осторожным, чтобы не порвать и не скатать бумагу. Как только часть бумаги намокнет, работайте над другой областью рисунка. Не пытайтесь закрасить влажный участок. Подождите, пока он полностью не высохнет. Вы всегда можете вернуться к нему на следующий день. Видео ниже дает инструкции, как добавить цвет к вашим рисункам, используя акварельные карандаши:

Фотография выше иллюстрирует концепцию атмосферной перспективы. Цвета кажутся наиболее яркими на крайнем переднем плане. Вы можете четко видеть текстуру травы и полевых цветов. Цвета кажутся более приглушенными на среднем плане. Они блеклые и нельзя различить фактуры отдельных объектов. Цвет достигается, как показано в моем видео выше, путем смешивания цвета с небольшим количеством его противоположности (или дополнения). В этом случае цвет на склоне холма зеленый, а дополнение — красный, поэтому, чтобы закрасить средний план, вы должны использовать зеленый акварельный карандаш, а затем слегка добавить небольшое количество красного поверх него, прежде чем кисть по нему водой, чтобы смешать оттенки. Потренируйтесь делать это на отдельном листе бумаги, прежде чем попробовать эту технику раскрашивания на своем окончательном рисунке.

Легко определить цветовые дополнения, если вы знаете, что три основных цвета: красный , желтый и синий . Если цвет является первичным, его дополнением всегда является вторичный цвет. Если цвет является вторичным, его дополнение всегда является основным цветом. Если цвет холодный, его дополнением является теплый цвет.

Если вы смешиваете два основных цвета, чтобы получить вторичный цвет, дополнительным или противоположным цветом всегда является основной цвет, который вы не использовали. Чтобы узнать дополнение основного цвета, просто смешайте два других основных цвета; полученный цвет является его дополнением.

Если у вас есть под рукой цветовой круг, дополнительные цвета всегда находятся прямо напротив друг друга на цветовом круге. Например, обратите внимание, что красный находится в верхней части цветового круга, а зеленый напротив, в самом низу.

Ниже короткое видео о том, как я начинаю рисовать и раскрашивать свой фантастический городской пейзаж акварельными карандашами.

Полезные рабочие листы и видеоуроки для тех, кто действительно заблудился и запутался:

Нажмите здесь, чтобы просмотреть список воспроизведения моих руководств на You Tube, которые помогут вам развить навыки, необходимые для успешного выполнения этого задания. Список воспроизведения прогрессирует от начального до продвинутого, поэтому я предлагаю вам смотреть видео по порядку. Пожалуйста, имейте в виду, что мои старшеклассники потратили недели на развитие этих навыков.

Ниже приведены некоторые сокращенные рабочие листы, которые я разработал, когда преподавал в средней школе. Если вы действительно изо всех сил пытаетесь сделать свою работу трехмерной, вы можете использовать рабочие листы ниже в качестве отправной точки. Помните, что вам по-прежнему необходимо использовать три эталонные фотографии на вашем изображении, и рабочие листы ниже не будут учитываться при выполнении этого требования.

Щелкните здесь, чтобы увидеть интересные изображения футуристических городов.

Вы можете обратиться к итоговой рубрике рисования пейзажей ниже при самооценке, прежде чем отправить свою работу на итоговую оценку.

Сообщения в блоге

05.09.2018   Учебное пособие по одноточечной перспективе В следующем учебном пособии показано, как шаг за шагом рисовать одноточечную перспективу. УПРАЖНЕНИЕ 1: КУБЫ И ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ БЛОКИ Рисование прямоугольных блоков часто является первым уроком, который дается учащимся в одноточечной перспективе. Это простое упражнение обеспечивает прочную основу для дальнейших действий. Этот рабочий лист объясняет, как нарисовать куб в перспективе с одной точки, и поможет вам нарисовать его сверху, снизу и на линии горизонта. В нем рассказывается о важности веса линий и подчеркивается эффект позиционирования объектов относительно линии горизонта. По завершении этого упражнения вы должны уметь: Использовать соответствующие толщины линий (светлые линии для вспомогательных линий, темные линии для контуров) Правильно располагать точку схода и линию горизонта Поймите, что: Объекты над линией горизонта нарисованы так, как будто вы смотрите на них (вы видите нижнюю часть объекта) Объекты ниже линии горизонта нарисованы так, как будто вы смотрите на них (вы видеть верхнюю часть объекта) Объекты, которые не находятся ни выше, ни ниже линии горизонта, рисуются так, как будто вы смотрите прямо на них (вы не видите ни верх, ни низ объекта) Эта информация демонстрируется в видеоуроке ниже: 05.09.2018   В одной точке поверхности, обращенные к зрителю, выглядят в своей истинной форме без каких-либо искажений. Они нарисованы с использованием в основном горизонтальных и вертикальных линий, как показано на диаграмме справа: ​На этой фотографии в перспективе с одной точки поверхности, обращенные к зрителю, не искажены и показывают свою истинную форму. Например, боковую часть ванны, оконные и облицовочные поверхности мы видим обычными квадратами и прямоугольниками. Их стороны параллельны краям фотографии. ​ Поверхности, которые удаляются от зрителя, с другой стороны, сходятся к одной «точке схода». Это точка, расположенная прямо перед глазами зрителя на «линии горизонта» (также известной как «линия уровня глаз»), как показано на фотографии ниже: Все отступающие края зданий в этот угол фотографии в перспективе с одной точкой к единственной точке схода. Положение точки схода говорит нам о том, что фотограф присел на корточки, опустив уровень глаз. ​ Можно рисовать поверх фотографий, чтобы определить точки схода, линии горизонта и истинные формы. Изучение работ известных художников также может помочь вам понять одноточечную перспективу, как показано на примере Винсента Ван Гога ниже. Ключевые точки: Поверхности, обращенные к наблюдателю, нарисованы с использованием их истинной формы Поверхности, которые удаляются от наблюдателя, сходятся к одной точке схода «Спальня в арле» Винсента Ван Гога – определение линий перспективы 05.09.2018   Dictionary.com определяет одноточечную перспективу как: … математическая система для представления трехмерных объектов и пространства на двухмерной поверхности с помощью пересекающихся линий, проведенных вертикально и горизонтально и исходящих из одной точки в другую. линия горизонта… Хотя это определение звучит сложно, концепция относительно проста. Одноточечная перспектива — это метод рисования, который показывает, как объекты становятся меньше по мере их удаления, сходясь к одной «точке схода» на линии горизонта. Это способ рисования объектов на плоском листе бумаги (или другой поверхности для рисования), чтобы они выглядели трехмерными и реалистичными. Рисование в одной точке зрения обычно уместно, когда объект рассматривается «спереди» (например, когда вы смотрите прямо на поверхность куба или стену здания) или когда смотрите прямо вниз на что-то длинное, например, на дорогу или железную дорогу. отслеживать. Это популярный метод рисования у архитекторов и иллюстраторов, особенно при оформлении интерьеров комнат. Примечание. Если вам нужно нарисовать что-то, что не обращено к вам прямо, а имеет ближайший к вам угол, двухточечная перспектива, вероятно, будет более подходящей. ​ 05.09.2018   Линия может использоваться не только для представления контуров, но и для добавления тона (света и тени) к рисунку. Это можно сделать, изменив: Пробел между строками Яркость/темнота линии Толщина линии Для создания тона можно использовать множество техник линий, как показано на рабочем листе ниже. Общие методы включают: Мелкие штрихи Штриховка (длинные параллельные линии под углом) Штриховка (параллельные линии под прямым углом) Пунктир (точки) Мелкие каракули 8 маленькие кресты 0 05.09.2018   Определение: Проволоку можно разрезать и согнуть плоскогубцами для создания трехмерных «рисунков», что часто приводит к созданию плавных изогнутых линий. Эти проволочные скульптуры можно прикреплять к двумерной раме или плоской поверхности, подвешивать в воздухе или оставлять отдельно стоящими, меняя внешний вид по мере того, как зритель перемещается по комнате. Из-за своей гибкости проволочные скульптуры часто слегка качаются на ветру, добавляя в работу дополнительный интерактивный элемент. 05.09.2018   Определение. Планарный расчетный чертеж упрощает сложные изогнутые поверхности до плоских плоскостей с помощью прямых линий. Этот процесс помогает учащимся думать о базовой структуре объектов и приводит к аналитическому рисунку, который выглядит довольно механически. 05.09.2018   Определение. Рисунок с перекрестными контурами содержит параллельные линии, которые проходят по поверхности объекта (или исходят из центральной точки), например, на топографической карте или цифровом каркасе. Линии могут проходить под любым подходящим углом (иногда под несколькими углами) и могут продолжаться через объекты и на задний план. Чертежи с перекрестными контурами обычно следуют правилам перспективы: линии сближаются на расстоянии и дальше друг от друга на переднем плане. В этом типе рисунка иллюзия трехмерного объема создается исключительно линией. 05.09.2018   Определение : Контурный рисунок показывает очертания, формы и края сцены, но опускает мелкие детали, текстуру поверхности, цвет и тон («контур» по-французски означает «контур»). Согласно Википедии: Цель контурного рисунка — подчеркнуть массу и объем предмета, а не детали; основное внимание уделяется очерченной форме объекта, а не второстепенным деталям. 05.09.2018   Определение: Непрерывный рисунок создается без отрыва чертежного инструмента от страницы. Это означает, что в дополнение к контурам и внутренним формам карандаш должен двигаться вперед и назад по поверхности бумаги, с линиями, дублирующими друг друга, так что рисунок представляет собой одну свободную, непрерывную линию. Чтобы избежать искушения стереть линии, может быть полезно завершить рисование непрерывными линиями чернильной ручкой, изменяя толщину линии по мере необходимости, чтобы указать перспективу и области света и тени. Подобно методам рисования, описанным выше, этот метод рисования развивает уверенность и скорость рисования, а также побуждает ваши глаза, руки и мозг работать вместе. Непрерывные линейные рисунки лучше всего работают при глубоком наблюдении за объектом без вмешательства вашего мыслящего ума. 05.09.2018   Определение: рисунок жестом выполняется быстро — часто за короткий промежуток времени, например 20, 30, 60 или 90 секунд — с использованием быстрых выразительных линий. Рисунки жестами фиксируют основные формы и пропорции — эмоции и сущность предмета — не фокусируясь на деталях. Благодаря их быстрому завершению, они являются отличным способом записать движения и действия, а также повысить скорость рисования, уверенность и интуитивные навыки создания отметок. Рисунки жестами лучше всего выполнять гладкими, легко наносимыми средствами (например, массивными графитовыми карандашами, угольными палочками, пастелью, мягкими кистями, смоченными тушью), без использования ластика. Они часто заполняются на больших недорогих листах бумаги, где вы можете плавно двигать рукой, смело делать пометки и не беспокоиться об ошибках. Как и в случае с рисованием вслепую, рисование жестами — идеальная разминка. A gestural figure drawing by Chelsea Stebar < Forward>>

Создание трехмерной ссылки на один и тот же диапазон ячеек на нескольких листах

Ссылка, которая ссылается на одну и ту же ячейку или диапазон на нескольких листах, называется трехмерной ссылкой. Трехмерная ссылка — это полезный и удобный способ сослаться на несколько рабочих листов, которые следуют одному и тому же шаблону, а ячейки на каждом листе содержат данные одного типа, например, когда вы консолидируете бюджетные данные из разных отделов вашей организации.

Что ты хочешь сделать?

• Узнать о трехмерном эталоне

• Узнайте, как меняются трехмерные ссылки при перемещении, копировании, вставке или удалении рабочих листов.

• Создайте трехмерную ссылку

• Создание имени для трехмерной ссылки

Узнать о трехмерном эталоне

Вы можете использовать трехмерную ссылку для суммирования бюджетных ассигнований между тремя отделами: Продажи, Управление персоналом и Маркетинг, каждый на отдельном листе, используя следующую трехмерную ссылку:

=СУММ(Продажи:Маркетинг!B3)

Вы даже можете добавить еще один рабочий лист, а затем переместить его в диапазон, на который ссылается ваша формула. Например, чтобы добавить ссылку на ячейку B3 на листе Производственные помещения , переместите рабочий лист Производственные помещения между рабочими листами Продажи и HR , как показано в следующем примере.

Поскольку ваша формула содержит трехмерную ссылку на диапазон имен рабочих листов, Продажи:Маркетинг!B3 , все рабочие листы в диапазоне включены в новый расчет.

Верх страницы

Узнайте, как меняются трехмерные ссылки при перемещении, копировании, вставке или удалении рабочих листов

В следующих примерах объясняется, что происходит при вставке, копировании, удалении или перемещении рабочих листов, включенных в трехмерную ссылку. В примерах используется формула =СУММ(Лист2:Лист6!A2:A5) для добавления ячеек с A2 по A5 на листах со 2 по 6.

Вставка или копирование      Если вы вставите или скопируете листы между Листами2 и Лист6 (конечными точками в этом примере), Excel будет включать в расчеты все значения в ячейках с A2 по A5 из добавленных листов.

Удалить      Если вы удалите рабочие листы между Листами2 и Лист6, Excel удалит их значения из расчета.

Движение      Если вы переместите рабочие листы между Листами2 и Лист6 за пределы указанного диапазона рабочих листов, Excel удалит их значения из расчета.

Переместить конечную точку      Если вы переместите Лист2 или Лист6 в другое место в той же книге, Excel изменит расчет, чтобы включить новые листы между ними, если только вы не измените порядок конечных точек в книге. Если вы поменяете местами конечные точки, трехмерная ссылка изменит рабочий лист конечной точки. Например, предположим, что у вас есть ссылка на Лист2:Лист6: если вы переместите Лист2 после Листа6 в книге, формула будет указывать на Лист3:Лист6. Если вы переместите Лист6 перед Листом2, формула скорректируется так, чтобы она указывала на Лист2:Лист5.

Удалить конечную точку      Если вы удалите Лист2 или Лист6, Excel удалит значения на этом листе из расчета.

Верх страницы

Создать трехмерную ссылку

1. Щелкните ячейку, в которую вы хотите ввести функцию.

2. Введите = (знак равенства), введите имя функции, а затем введите открывающую скобку.

   Вы можете использовать следующие функции в трехмерной ссылке:

Функция	Описание
СУММА	Добавляет числа.
СРЕДНИЙ	Вычисляет среднее (среднее арифметическое) чисел.
СРЕДНЯЯ	Вычисляет среднее (среднее арифметическое) чисел; включает текст и логику.
СЧИТАТЬ	Подсчитывает ячейки, содержащие числа.
СЧЁТ	Подсчитывает непустые ячейки.
HSTACK	Добавляет массивы горизонтально и последовательно, чтобы получить больший массив
МАКСИМУМ	Находит наибольшее значение в наборе значений.
МАКСА	Находит наибольшее значение в наборе значений; включает текст и логику.
МИН.	Находит наименьшее значение в наборе значений.
МИНА	Находит наименьшее значение в наборе значений; включает текст и логику.
ТОВАР	Умножает числа.
СТАНДОТКЛОН	Вычисляет стандартное отклонение на основе выборки.
СТДЕВА	Вычисляет стандартное отклонение на основе выборки; включает текст и логику.
STDEVP	Вычисляет стандартное отклонение всей совокупности.
СТАДЕВПА	Вычисляет стандартное отклонение всей совокупности; включает текст и логику.
ВАР	Оценивает дисперсию на основе выборки.
ВАРА	Оценивает дисперсию на основе выборки; включает текст и логику.
ВАРП	Вычисляет дисперсию для всей совокупности.
ВАРПА	Вычисляет дисперсию для всего населения; включает текст и логику.
VSTACK	Добавляет массивы вертикально и последовательно, чтобы получить больший массив

1. org/ListItem”>

   Щелкните вкладку первого рабочего листа, на который вы хотите сослаться.

2. Удерживая нажатой клавишу SHIFT, щелкните вкладку последнего рабочего листа, на который вы хотите сослаться.

3. Выберите ячейку или диапазон ячеек, на которые вы хотите сослаться.

4. Введите формулу и нажмите клавишу ВВОД.

Верх страницы

Создать имя для трехмерной ссылки

1. org/ListItem”>

   На вкладке Формулы в группе Определенные имена щелкните Определить имя .

2. В диалоговом окне Новое имя в поле Имя введите имя, которое вы хотите использовать для справки. Имена могут содержать до 255 символов.

3. В поле Относится к выберите знак равенства (=) и ссылку, затем нажмите BACKSPACE.

4. Щелкните вкладку первого рабочего листа, на который будет сделана ссылка.

5. Удерживая нажатой клавишу SHIFT, щелкните вкладку последнего рабочего листа, на который будет сделана ссылка.

6. Выберите ячейку или диапазон ячеек для ссылки.

Верх страницы

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-принтер? Изучите 3D-печать

3D-печать или аддитивное производство — это процесс создания трехмерных твердых объектов из цифрового файла.

Создание 3D-печатного объекта достигается с помощью аддитивных процессов. В аддитивном процессе объект создается путем укладки последовательных слоев материала до тех пор, пока объект не будет создан. Каждый из этих слоев можно рассматривать как тонко нарезанный поперечный разрез объекта.

3D-печать — это противоположность субтрактивному производству, при котором вырезается / выдалбливается кусок металла или пластика, например, с помощью фрезерного станка.

3D-печать позволяет изготавливать сложные формы с использованием меньшего количества материала, чем традиционные методы производства.

Содержание

• Как работает 3D-печать?
• Промышленность 3D-печати
• Примеры 3D-печати
• Технологии и процессы 3D-печати
• Материалы
• Услуги

Перейти к интересующей вас области:

• Быстрое прототипирование и производство
• Автомобилестроение
• Авиация
• Строительство
• Потребительские товары
• Здравоохранение
• Еда
• Образование

Перейти к процессу:

• Все технологии и процессы
• Ванная фотополимеризация
• Струйная обработка материала
• Струйная обработка связующего
• Экструзионный материал
• Порошковая кровать Fusion
• Листовое ламинирование
• Направленное выделение энергии

Как работает 3D-печать?

Все начинается с 3D-модели. Вы можете создать его с нуля или загрузить из 3D-библиотеки.

Программное обеспечение для 3D

Существует множество различных программных инструментов. От промышленного класса до открытого. Мы создали обзор на нашей странице программного обеспечения для 3D.

Мы часто рекомендуем новичкам начать с Tinkercad. Tinkercad бесплатен и работает в вашем браузере, вам не нужно устанавливать его на свой компьютер. Tinkercad предлагает уроки для начинающих и имеет встроенную функцию экспорта вашей модели в виде файла для печати, например .STL или .OBJ.

Теперь, когда у вас есть файл для печати, следующим шагом будет подготовка его для вашего 3D-принтера. Это называется нарезкой.

Нарезка: от файла для печати до 3D-принтера

Нарезка в основном означает нарезку 3D-модели на сотни или тысячи слоев и выполняется с помощью программного обеспечения для нарезки.

Когда ваш файл нарезан, он готов для вашего 3D-принтера. Подача файла на ваш принтер может осуществляться через USB, SD или Wi-Fi. Теперь ваш нарезанный файл готов к 3D-печати слой за слоем .

Промышленность 3D-печати

Внедрение 3D-печати достигло критической массы, поскольку те, кому еще предстоит интегрировать аддитивное производство где-то в свою цепочку поставок, теперь составляют постоянно сокращающееся меньшинство. Если на ранних этапах 3D-печать подходила только для прототипирования и разового производства, то сейчас она быстро превращается в производственную технологию.

Большая часть текущего спроса на 3D-печать носит промышленный характер. Acumen Research and Consulting прогнозирует, что к 2026 году мировой рынок 3D-печати достигнет 41 миллиарда долларов.

По мере своего развития технологии 3D-печати суждено преобразить почти все основные отрасли и изменить то, как мы живем, работаем и играем в будущем.

Примеры 3D-печати

3D-печать включает в себя множество форм технологий и материалов, поскольку 3D-печать используется практически во всех отраслях, о которых вы только могли подумать. Важно рассматривать его как кластер различных отраслей с множеством различных приложений.

Несколько примеров:

• – товары народного потребления (очки, обувь, дизайн, мебель)
• – промышленные товары (производственные инструменты, прототипы, функциональные детали конечного использования)
• – стоматологические изделия
• – протезы
• – архитектурные масштабные модели и макеты
• – реконструкция окаменелостей
• – воспроизведение древних артефактов
• – реконструкция доказательств в области судебной патологии
• – реквизит для кино

Быстрое прототипирование и быстрое производство

С конца семидесятых годов компании используют 3D-принтеры в процессе проектирования для создания прототипов. Использование 3D-принтеров для этих целей называется быстрым прототипированием .

Зачем использовать 3D-принтеры для быстрого прототипирования?
Вкратце: это быстро и относительно дешево. От идеи до 3D-модели и удерживания прототипа в руках — это вопрос дней, а не недель. Итерации проще и дешевле сделать, и вам не нужны дорогие формы или инструменты.

Помимо быстрого прототипирования, 3D-печать также используется для быстрого производства . Быстрое производство — это новый метод производства, при котором предприятия используют 3D-принтеры для мелкосерийного производства по индивидуальному заказу.

Автомобильная промышленность

Производители автомобилей давно используют 3D-печать. Автомобильные компании печатают запасные части, инструменты, приспособления и приспособления, а также детали для конечного использования. 3D-печать позволила производить продукцию по требованию, что привело к снижению складских запасов и сокращению циклов проектирования и производства.

Автолюбители во всем мире используют 3D-печатные детали для восстановления старых автомобилей. Одним из таких примеров является то, что австралийские инженеры напечатали детали, чтобы вернуть к жизни Delage Type-C. При этом им приходилось печатать детали, которые десятилетиями не производились.

Авиация

В авиационной промышленности 3D-печать используется по-разному. Следующий пример знаменует собой важную веху в производстве 3D-печати: GE Aviation напечатала на 3D-принтере 30 000 кобальт-хромовых топливных форсунок для своих авиационных двигателей LEAP. Они достигли этого рубежа в октябре 2018 года, и, учитывая, что они производят 600 штук в неделю на сорока 3D-принтерах, это, вероятно, намного больше, чем сейчас.

Около двадцати отдельных деталей, которые ранее приходилось сваривать вместе, были объединены в один компонент, напечатанный на 3D-принтере, который весит на 25% меньше и в пять раз прочнее. Двигатель LEAP является самым продаваемым двигателем в аэрокосмической отрасли из-за его высокого уровня эффективности, а GE экономит 3 миллиона долларов на самолете за счет 3D-печати топливных форсунок, поэтому эта единственная напечатанная на 3D-принтере деталь приносит финансовую выгоду в сотни миллионов долларов.

Топливные форсунки GE также использовались в Boeing 787 Dreamliner, но это не единственная напечатанная на 3D-принтере деталь в 787-м. компания Norsk Titanium. Norsk решила специализироваться на титане, потому что он имеет очень высокое отношение прочности к весу и довольно дорог, а это означает, что сокращение отходов, обеспечиваемое 3D-печатью, имеет более значительный финансовый эффект, чем по сравнению с более дешевыми металлами, где затраты на отходы материала легче усваивается. Вместо спекания металлического порошка с помощью лазера, как в большинстве металлических 3D-принтеров, Norsk Merke 4 использует плазменную дугу для плавления металлической проволоки в процессе, называемом быстрым плазменным осаждением (форма направленного энергетического осаждения), который может наносить до 10 кг титана. в час. Для изготовления титановой детали весом 2 кг обычно требуется 30-килограммовый блок титана, что приводит к образованию 28 кг отходов, но для 3D-печати той же детали требуется всего 6 кг титановой проволоки.

Строительство

Можно ли напечатать здание? – Да, это так. 3D-печатные дома уже коммерчески доступны. Некоторые компании печатают сборные детали, а другие делают это на месте.

Большинство историй о печати бетона, которые мы рассматриваем на этом веб-сайте, посвящены крупномасштабным системам печати бетоном с довольно большими соплами для большой скорости потока. Он отлично подходит для укладки слоев бетона довольно быстро и с повторяемостью. Но для действительно сложной бетонной работы, в которой в полной мере используются возможности 3D-печати, требуется что-то более гибкое и с более тонким прикосновением.

Потребительские товары

Когда мы впервые начали вести блог о 3D-печати в 2011 году, 3D-печать не была готова для использования в качестве метода производства в больших объемах. В настоящее время существует множество примеров конечных потребительских товаров, напечатанных на 3D-принтере.

Обувь

Ассортимент Adidas 4D имеет полностью напечатанную на 3D-принтере промежуточную подошву и печатается в больших объемах. Тогда мы написали статью, объясняющую, как изначально Adidas выпускал всего 5 000 пар обуви для широкой публики, а к 2018 году планировал продать 100 000 пар обуви с AM.0013

Кажется, что в своих последних версиях обуви они превзошли эту цель или находятся на пути к ее превзойдению. Обувь доступна по всему миру в местных магазинах Adidas, а также в различных сторонних интернет-магазинах.

Очки

По прогнозам, к 2028 году рынок очков, напечатанных на 3D-принтере, достигнет 3,4 миллиарда долларов. Быстро растущий сектор — это оправы для конечного использования. 3D-печать является особенно подходящим методом производства оправ для очков, потому что индивидуальные измерения легко обработать в конечном продукте.

Но знаете ли вы, что линзы также можно печатать на 3D-принтере? Традиционные стеклянные линзы изначально не тонкие и легкие; они вырезаны из гораздо более крупного блока материала, называемого заготовкой, около 80% которого уходит в отходы. Если учесть, сколько людей носят очки и как часто им нужно покупать новую пару, 80% этих цифр — пустая трата времени. Вдобавок ко всему, лаборатории должны хранить огромные запасы заготовок, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности своих клиентов в области машинного зрения. Наконец, однако, технология 3D-печати достаточно продвинулась, чтобы производить высококачественные индивидуальные офтальмологические линзы, избавляясь от отходов и затрат на складские запасы прошлого. В 3D-принтере Luxexcel VisionEngine используется отверждаемый УФ-излучением акрилатный мономер для печати двух пар линз в час, которые не требуют полировки или какой-либо последующей обработки. Фокусные области также можно полностью настроить так, чтобы определенная область линзы обеспечивала лучшую четкость на расстоянии, а другая область линзы обеспечивала лучшее зрение вблизи.

Ювелирные изделия

Существует два способа изготовления ювелирных изделий с помощью 3D-принтера. Вы можете использовать прямой или непрямой производственный процесс. Прямое относится к созданию объекта прямо из 3D-проекта, в то время как непрямое производство означает, что объект (шаблон), напечатанный в 3D, в конечном итоге используется для создания формы для литья по выплавляемым моделям.

Здравоохранение

В наши дни нередко можно увидеть заголовки об имплантатах, напечатанных на 3D-принтере. Часто эти случаи носят экспериментальный характер, из-за чего может показаться, что 3D-печать все еще является второстепенной технологией в сфере медицины и здравоохранения, но это уже не так. За последнее десятилетие компания GE Additive напечатала на 3D-принтере более 100 000 протезов тазобедренного сустава.

Чашка Delta-TT, разработанная доктором Гвидо Граппиоло и LimaCorporate, изготовлена ​​из трабекулярного титана, который характеризуется правильной трехмерной шестиугольной структурой ячеек, имитирующей морфологию трабекулярной кости. Трабекулярная структура повышает биосовместимость титана, стимулируя врастание кости в имплантат. Некоторые из первых имплантатов Delta-TT все еще работают более десяти лет спустя.

Еще один напечатанный на 3D-принтере медицинский компонент, который хорошо справляется с тем, чтобы оставаться незамеченным, — это слуховой аппарат. Почти каждый слуховой аппарат за последние 17 лет был напечатан на 3D-принтере благодаря сотрудничеству компаний Materialise и Phonak. Компания Phonak разработала Rapid Shell Modeling (RSM) в 2001 году. До появления RSM изготовление одного слухового аппарата требовало девяти трудоемких операций, включающих ручную лепку и изготовление слепков, и результаты часто были неудовлетворительными. С RSM техник использует силикон, чтобы сделать слепок ушного канала, этот слепок сканируется в 3D, и после небольшой настройки модель печатается в 3D на полимерном 3D-принтере. Электроника добавляется, а затем отправляется пользователю. Используя этот процесс, сотни тысяч слуховых аппаратов ежегодно печатаются на 3D-принтере.

Стоматология

В стоматологической отрасли мы видим, что формы для прозрачных капп являются, пожалуй, самыми 3D-печатными объектами в мире. В настоящее время формы печатаются на 3D-принтере с использованием процессов 3D-печати на основе смолы и порошка, а также с помощью струйной печати материала. Коронки и зубные протезы уже печатаются на 3D-принтере вместе с хирургическими шаблонами.

Биопечать

В начале двухтысячных годов технология 3D-печати изучалась биотехнологическими фирмами и академическими кругами на предмет возможного использования в приложениях тканевой инженерии, где органы и части тела создаются с использованием струйных технологий. Слои живых клеток осаждаются на гелевой среде и медленно наращиваются, образуя трехмерные структуры. Мы называем эту область исследований термином «биопечать».

Пищевая промышленность

Аддитивное производство уже давно проникло в пищевую промышленность. Такие рестораны, как Food Ink и Melisse, используют это как уникальное преимущество для привлечения клиентов со всего мира.

Образование

Преподаватели и студенты уже давно используют 3D-принтеры в своих классах. 3D-печать позволяет учащимся материализовать свои идеи быстрым и доступным способом.

Хотя дипломы по аддитивному производству появились достаточно недавно, университеты уже давно используют 3D-принтеры в других дисциплинах. Есть много образовательных курсов, которые можно пройти, чтобы заняться 3D-печатью. Университеты предлагают курсы по вещам, связанным с 3D-печатью, таким как САПР и 3D-дизайн, которые на определенном этапе можно применить к 3D-печати.

Что касается прототипирования, многие университетские программы обращаются к принтерам. Есть специализации в аддитивном производстве, которые можно получить, получив степень в области архитектуры или промышленного дизайна. Печатные прототипы также очень распространены в искусстве, анимации и исследованиях моды.

Типы технологий и процессов 3D-печати

Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) разработало набор стандартов, классифицирующих процессы аддитивного производства по 7 категориям. Это:

1. НДС Фотополимеризация
   1. Стереолитография (SLA)
   2. Цифровая обработка света (DLP)
   3. Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)
2. Струйная обработка материала
3. Струйная обработка связующего
4. Экструзия материалов
   1. Моделирование методом наплавления (FDM)
   2. Производство плавленых нитей (FFF)
5. Порошковая кровать Fusion
   1. Многоструйный синтез (MJF)
   2. Селективное лазерное спекание (SLS)
   3. Прямое лазерное спекание металла (DMLS)
6. Листовое ламинирование
7. Направленное выделение энергии

Фотополимеризация в ванне

3D-принтер, основанный на методе фотополимеризации в ванне, имеет контейнер, заполненный фотополимерной смолой. Смола затвердевает с помощью источника УФ-излучения.

Схемы фотополимеризации в ванне. Источник изображения: lboro.ac.uk

Стереолитография (SLA)

SLA была изобретена в 1986 году Чарльзом Халлом, который в то же время основал компанию 3D Systems. В стереолитографии используется чан с жидкой отверждаемой фотополимерной смолой и ультрафиолетовый лазер для создания слоев объекта по одному. Для каждого слоя лазерный луч прослеживает поперечное сечение рисунка детали на поверхности жидкой смолы. Воздействие ультрафиолетового лазерного излучения отверждает и затвердевает рисунок, нанесенный на смолу, и сплавляет его с нижележащим слоем.

После трассировки шаблона платформа подъемника SLA опускается на расстояние, равное толщине одного слоя, обычно от 0,05 мм до 0,15 мм (от 0,002″ до 0,006″). Затем заполненное смолой лезвие проходит по поперечному сечению детали, повторно покрывая ее свежим материалом. На этой новой жидкой поверхности прослеживается рисунок последующего слоя, присоединяясь к предыдущему слою. В зависимости от объекта и ориентации печати SLA часто требует использования структур поддержки.

Digital Light Processing (DLP)

DLP или Digital Light Processing относится к методу печати, в котором используются светочувствительные и светочувствительные полимеры. Хотя это очень похоже на SLA, ключевое отличие заключается в источнике света. DLP использует другие источники света, такие как дуговые лампы. DLP работает относительно быстро по сравнению с другими технологиями 3D-печати.

Непрерывное производство жидкостного интерфейса (CLIP)

Один из самых быстрых процессов с использованием фотополимеризации в ванне называется CLIP, сокращение от Continuous Liquid Interface Production , разработанный компанией Carbon.

Цифровой синтез света

Сердцем процесса CLIP является Технология цифрового синтеза света . В этой технологии свет от специального высокоэффективного светодиодного источника света проецирует последовательность УФ-изображений, открывающих поперечное сечение напечатанной на 3D-принтере детали, что приводит к частичному отверждению УФ-отверждаемой смолы точно контролируемым образом. Кислород проходит через кислородопроницаемое окно, создавая тонкую жидкую границу раздела неотвержденной смолы между окном и печатной частью, известную как мертвая зона. Мертвая зона составляет всего десять микрон. Внутри мертвой зоны кислород не позволяет свету отверждать смолу, расположенную ближе всего к окну, что обеспечивает непрерывный поток жидкости под напечатанной деталью. Непосредственно над мертвой зоной направленный вверх УФ-свет вызывает каскадное отверждение детали.

Простая печать только с помощью оборудования Carbon не позволяет использовать конечные свойства в реальных приложениях. После того, как свет придал форму детали, второй программируемый процесс отверждения обеспечивает желаемые механические свойства путем запекания напечатанной на 3D-принтере детали в термальной ванне или печи. Запрограммированное термическое отверждение задает механические свойства, запуская вторичную химическую реакцию, заставляющую материал упрочняться для достижения желаемых конечных свойств.

Компоненты, напечатанные с использованием технологии Carbon, не уступают деталям, изготовленным методом литья под давлением. Цифровой синтез света обеспечивает стабильные и предсказуемые механические свойства, создавая действительно изотропные детали.

Распыление материала

В этом процессе материал наносится каплями через сопло небольшого диаметра, подобно тому, как работает обычный струйный бумажный принтер, но он наносится слой за слоем на рабочую платформу, а затем затвердевает под действием УФ-излучения. легкий.

Схемы распыления материалов. Источник изображения: custompartnet.com

Распыление связующего

При распылении связующего используются два материала: основной материал в виде порошка и жидкое связующее. В рабочей камере порошок распределяется равными слоями, а связующее наносится через струйные сопла, которые «склеивают» частицы порошка в нужной форме. После того, как печать закончена, оставшийся порошок счищается, который часто можно использовать повторно для печати следующего объекта. Эта технология была впервые разработана в Массачусетском технологическом институте в 1993.

Схемы распыления связующего

Экструзия материала

Моделирование методом наплавления (FDM)

Схема FDM (Изображение предоставлено Википедией, сделано пользователем Zureks)

FDM работает с использованием пластиковой нити, которая разматывается с катушки и поставляется в экструзионное сопло, которое может включать и выключать поток. Сопло нагревается для расплавления материала и может перемещаться как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях с помощью механизма с числовым программным управлением. Объект изготавливается путем экструзии расплавленного материала для формирования слоев, поскольку материал затвердевает сразу после экструзии из сопла.

FDM был изобретен Скоттом Крампом в конце 80-х. Запатентовав эту технологию, он основал компанию Stratasys в 1988 году. Термин Fused Deposition Modeling и его аббревиатура FDM являются товарными знаками Stratasys Inc. (FFF), был придуман участниками проекта RepRap, чтобы дать словосочетание, использование которого было бы юридически не ограничено.

Powder Bed Fusion

Селективное лазерное спекание (SLS)

SLS использует мощный лазер для сплавления мелких частиц порошка в массу, имеющую желаемую трехмерную форму. Лазер избирательно плавит порошок, сначала сканируя поперечные сечения (или слои) на поверхности порошкового слоя. После сканирования каждого поперечного сечения слой порошка опускается на один слой. Затем сверху наносится новый слой материала и процесс повторяется до тех пор, пока объект не будет готов.

Схемы SLS (Изображение предоставлено Википедией пользователем Materialgeeza)

Multi Jet Fusion (MJF)

Технология Multi Jet Fusion была разработана Hewlett Packard и работает с подметающим рычагом, который наносит слой порошка, а затем другим рычагом, оснащенным струйные принтеры, которые выборочно наносят связующее вещество на материал. Струйные принтеры также наносят средство для детализации вокруг переплета, чтобы обеспечить точные размеры и гладкие поверхности. Наконец, слой подвергается всплеску тепловой энергии, который вызывает реакцию агентов.

Прямое лазерное спекание металлов (DMLS)

DMLS в основном аналогичен SLS, но вместо него используется металлический порошок. Весь неиспользованный порошок остается как есть и становится опорной структурой для объекта. Неиспользованный порошок можно использовать повторно для следующего оттиска.

Из-за увеличения мощности лазера DMLS превратился в процесс лазерной плавки. Узнайте больше об этой и других технологиях обработки металлов на нашей странице обзора технологий обработки металлов.

Листовое ламинирование

Листовое ламинирование включает в себя материал в листах, который связывается вместе под действием внешней силы. Листы могут быть металлическими, бумажными или полимерными. Металлические листы свариваются друг с другом с помощью ультразвуковой сварки в несколько слоев, а затем фрезеруются на станке с ЧПУ для придания нужной формы. Можно использовать и бумажные листы, но они склеиваются клеевым составом и обрезаются по форме точными лезвиями.

Упрощенная схема ультразвуковой обработки листового металла (Изображение предоставлено Википедией пользователем Mmrjf3)

Направленное осаждение энергии

Этот процесс в основном используется в металлургической промышленности и в приложениях быстрого производства.