3Dプリントされたハーネスが負傷したウミガメの救助を支援

リサ・エルンスト · 21.03.2026 · テクノロジー · 10分

シャーロットのための3Dプリントハーネス：ウミガメのリハビリテーションの進歩

海を泳いでいると、体が常に後部を上向きに引っ張り、通常の動きがほとんど不可能になっていると想像してみてください。これが、コネチカット州のミスティック水族館に住むオオウミガメ、シャーロットの日常です。彼は「バブルバット症候群」を患っており、これは通常、ボートとの衝突から生じる衰弱性の病気で、ミスティック水族館のブログやWBUR Here & Nowの記事で詳述されているように、ウミガメの泳ぐ能力や餌を探す能力に影響を与えています。

出典: オオウミガメのシャーロットが、カスタム3Dプリントハーネスを装着して泳いでいます。このハーネスは、「バブルバット症候群」の克服を助けるために設計されており、より自然な移動を可能にします。

2008年、幼体のシャーロットはジョージア州ジェキル島で発見され、生存に十分な泳ぎや摂食ができなくなっていました。これはFormlabsのブログで語られた話です。ジョージアウミガメセンターが当初彼をケアしましたが、その後ミスティック水族館に移送されました。これはジェキル島ウェブサイトに記載されています。現在、長年の試みにもかかわらず従来の治療法が成功しなかった後、画期的な3Dプリントハーネスがシャーロットに新たな命を与え、より自然に泳ぎ、萎縮した後部ヒレを運動させることができるようになっています。これもFormlabsによって強調されています。

クイックサマリー

• 問題点: オオウミガメのシャーロットは、ボートとの衝突によって引き起こされる「バブルバット症候群」（陽性浮力症候群）を患っています。この病気は、甲羅の下に空気を閉じ込め、後部を上向きに押し上げ、泳ぎや摂食を妨げ、後部ヒレの萎縮を引き起こします。
• 過去の失敗: 直接甲羅に重りをつけたり、重りのついた布製ベルトを使ったりする従来の治療法は、刺激のため、またはシャーロットがそれらを外してしまうため、効果がありませんでした。
• インスピレーション: ウミガメのために学生が3Dプリントした重り付きベルトのデザインが、ミスティック水族館の主任獣医師に3Dプリンティングによる解決策を求めるきっかけを与えました。
• 協力体制: Adia（3Dプリンティングソリューション）、Functional 3D Team（3Dスキャン）、New Balance Athletics（CADデザイン）が協力してカスタムハーネスを作成しました。
• テクノロジー: SLS（選択的レーザー焼結）3Dプリンティングが、FormlabsのFuse Series EcosystemとNylon 11 CF Powderを使用したのは、その強度、柔軟性、アクセシビリティのためです。
• 結果: シャーロットは2024年12月に新しいハーネスを受け取りました。初期の結果では、後部ヒレの動きの増加、尾のまっすぐ化、より中立的な浮力が示されており、大幅な改善が見られます。
• 将来への影響: このプロジェクトは、他の水族館やリハビリセンターが同様の病状を持つ他のウミガメを助けるための、スケーラブルな3Dプリンティングワークフローを作成することを目指しています。

「バブルバット症候群」の課題

「バブルバット症候群」としても知られる陽性浮力症候群は、数え切れないほどのウミガメを脅かす重度の怪我であり、しばしば船舶との衝突に起因します。米国海洋大気庁（NOAA）の推定では、米国では毎年数百匹のウミガメが船舶との衝突の影響を受けています。Formlabsのブログによると、この症候群はウミガメの甲羅を deform （変形）させ、空気を閉じ込め、内臓に影響を与えます。PopSciの報道によると、ウミガメは甲羅のすぐ下を走る脊椎を持っているため、ボートの衝突による脊椎や消化管への神経損傷に非常に脆弱です。WBUR Here & Nowの説明によると、この損傷は後部ヒレの部分麻痺や消化管におけるガスの蓄積を引き起こし、ウミガメは水平ではなく垂直に泳ぐことを余儀なくされます。シャーロットの場合、これは彼の後部が常に水面に浮いたままで、移動を妨げ、摂食を困難にし、上部の臓器を圧迫することを意味しました。これはFormlabsのブログで詳述されています。

シャーロットを助けるための初期の試みには、Formlabsのブログに概説されているように、甲羅に直接重りをつけたり、重り付きの布製ベルトを使用したりすることが含まれていました。これらの方法は効果がありませんでした。接着剤は刺激を引き起こし、Adiaのニック・ゴンデクによって愛称「シャーロット・フーディーニ」と呼ばれたシャーロットは、Formlabsによっても言及されているように、装置を外すのが得意でした。

❝ シャーロット・フーディーニ ❞

ニック・ゴンデク

Adia

WBUR Here & Nowの報道によると、この継続的な浮力により、シャーロットは何年も奇妙な角度で泳がざるを得ず、後部ヒレの萎縮につながっていました。

バブルバット症候群の理解

しばしばボートとの衝突の結果として生じるこの病気は、影響を受けたウミガメに重大な課題をもたらします。以下に詳しく見てみましょう。

3Dプリントソリューションの誕生

画期的な進歩は予期せぬところから来ました。Science News Exploresで紹介された、Minnesotaの学生Gabriela Queiroz Mirandaが「バブルバット症候群」のウミガメのために開発した重り付きベルトです。彼女のプロジェクトは、当時ミスティック水族館の主任臨床獣医師であったJenn Flower博士に、革新的な解決策を求めるきっかけを与えました。これはFormlabsのブログで説明されています。Flower博士は、コネチカット州の3DプリンティングソリューションプロバイダーであるAdiaに連絡しました。Adiaの積層造形ディレクターであるNick Gondekは、Formlabsによっても指摘されているように、このようなカスタマイズされた課題に対する3Dプリンティングの計り知れない可能性を認識しました。Formlabsによると、3Dプリンティングワークフローは、高いカスタマイズ性、複雑な形状、少量生産を必要とするアプリケーションに優れています。

最大の課題は、シャーロットの不均一な甲羅に重りを安全かつ快適に固定する方法でした。これには高度に調整されたデバイスが必要でした。Formlabsのブログで説明されているように、3Dスキャンの専門家であるChris WilczewskiとFunctional 3D Teamが、シャーロットの甲羅の高解像度3D画像を生成するために招かれました。これはハーネスデザインの基礎となりました。Formlabsによっても強調されているように、精度とシャーロットの安全のための獣医学的予防措置のバランスが最優先事項でした。

3Dプリンティングによるカスタムハーネスのデザイン

大手スポーツ用品メーカーであるNew Balance Athleticsが共同作業に参加しました。Formlabsのブログで報告されているように、コンピューター支援設計（CAD）の専門家であるNew Balanceのシニアクリエイティブリード、Chris Wawrousekが不可欠な役割を果たしました。アルゴリズムを使用して設計を生成および洗練するCADは、カスタムフィットハーネスの作成に非常に効率的であることが証明されました。Formlabsによると、数ヶ月にわたって、チームは広範なベルト状の装置、小さなクリップ、スナップ留め付きの厚いストラップなど、複数のイテレーションを開発しました。Formlabsによっても述べられているように、焦点はシャーロットの快適さ、安全な固定メカニズム、および重りの調整能力に置かれました。

最終的に、PopSciで詳述されているように、シャーロットの甲羅の端に正確にフィットするように設計された軽量で調節可能なハーネスが登場しました。このデザインは、必要に応じて簡単に取り外しや調整が可能でした。材料の選択は重要であり、最大の強度、精度、再現性が必要でした。3Dプリンティング材料メーカーであるOxford Performance Materials（OPM）は、Formlabsのブログで文書化されているように、SLS 3Dプリンター用の特殊な材料を開発しました。OPMのSLS部品は、泳ぐのに不可欠な優れた品質、強度、軽量性、およびわずかな柔軟性を提供しました。これはFormlabsによっても強調されています。OPMのワークフローにより、シャーロットは正常に泳ぎ、後部ヒレをトレーニングできましたが、Formlabsによると、Adiaはよりスケーラブルでアクセスしやすい解決策を模索していました。

Formlabsのブログで議論されているように、選択的レーザー焼結（SLS）技術の選択は、そのビルドボリューム、サポート構造なしで部品を印刷できる能力、および適切な材料の入手可能性により、決定的なものでした。AdiaとFormlabs、そして彼らのFuse Series Ecosystemとのパートナーシップは、工業グレードの強度、使いやすいワークフロー、多様な材料オプションの理想的な組み合わせを提供しました。Formlabsによっても言及されているように、FormlabsのNylon 11 CF Powderは、他のSLSシステムでしばしば見られる複雑さなしに必要な剛性を提供しました。Formlabsによると、ハーネスはFuseプリンターのビルドボリューム内に収まるように設計されており、同様の課題に直面する他の水族館でのアクセシビリティを確保しました。

出典: formlabs.com

Fuse 1+ 3Dプリンターを含むFormlabs Fuse Ecosystemは、シャーロットのハーネスのような耐久性のあるカスタム部品を作成するための、アクセス可能で堅牢なソリューションを提供します。

影響と将来の展望

WBUR Here & Nowの報道によると、2024年12月、シャーロットはFormlabs Fuse Series EcosystemとNylon 11 CF Powderで印刷された新しいハーネスを受け取りました。New Balance、Adia、ミスティック水族館の協力により、組み立てが可能になりました。Formlabsのブログによると、ミスティック水族館のシャーロットの世話人であり飼育員であるClaire Bolsterは、肯定的な観察結果を報告しました。シャーロットは満足そうに泳ぎ、快適に見えるとのことです。Formlabsによっても言及されているように、チームはシャーロットが適応するにつれて徐々に重りを追加し、陽性浮力をさらに相殺する予定です。WBUR Here & Nowによると、体重138ポンドで今後も成長し続けるシャーロットは、理学療法の一環として毎日数時間ハーネスを着用します。

WBUR Here & Nowの報道によると、初期の結果は有望です。シャーロットの後部ヒレは動きの増加を示しており、以前は怪我のために曲がっていた尾もまっすぐになり始めています。オリーブ・リドリー・プロジェクトによって共有された事実によると、オオウミガメのオスでは、尾は通常平らです。WBUR Here & Nowが指摘するように、歴史的にシャーロットは後部を高くして寝ていましたが、今ではより中立的な浮力を示しており、典型的なウミガメの行動に戻っている肯定的な兆候です。

出典: iflscience.com

シャーロットは新しいハーネスを装着して泳いでおり、後部ヒレの動きが増加し、尾が目立ってまっすぐになっている様子が見られ、リハビリテーションの成功を示しています。

結論

Formlabsのブログで引用されているように、シャーロットの3Dプリントハーネスの成功は、動物のリハビリテーションにおける重要な進歩を表しています。このプロジェクトは、獣医学、工学、革新的な製造業の重要な交差点を浮き彫りにしています。Adia、New Balance、Formlabsは、このアプローチをスケーリングすることを目的としており、シェルスキャンデータをSLSシステム用のハーネスデザインに直接変換する、合理化されたワークフローを開発しています。Formlabsによっても言及されているように、これにより、他の水族館やリハビリセンターにすぐに利用できるソリューションが提供されます。Formlabsによると、3Dプリンティングは、少量生産で高度にカスタマイズされた、比較的手頃な価格の製造方法を提供し、ユニークな医療ニーズを持つ動物を助けるための貴重なツールとなっています。Formlabsのブログで伝えられているように、より多くの水族館が同様のケースの支援のためにAdiaに連絡するにつれて、「バブルバット症候群」に苦しむウミガメたちの未来はより明るくなります。

よくある質問