Name: بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: تعلم تقنية بسيطة لإنشاء عيوب حرجة الحجم في فخذ الفئران باستخدام دبوس نخاعي من الفولاذ الجراحي. تساعد هذه الطريقة الباحثين على دراسة التئام العظام باستخدام الأشعة السينية والفحص النسيجي.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

ونحن نشكر الموظفين والأطباء البيطريين في وزارة سكوت ومستشفى الأبيض الطب المقارن، معبد بولاية تكساس، للحصول على المشورة التي لا تقدر بثمن والمساعدة خلال تطوير هذه التقنية. وقد تم تمويل هذا العمل في جزء من معهد الطب التجديدي أموال البرنامج، سكوت اند وايت RGP منحة # 90172، NIH 2P40RR017447-07 وNIH R01AR066033-01 (NIAMS). نشكر الدكتورة سوزان زيتوني لعزل المخطوطة.

<ol><li>Brinker, M. R., O'Connor, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+incidence+of+fractures+and+dislocations+referred+for+orthopaedic+services+in+a+capitated+population%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">The incidence of fractures and dislocations referred for orthopaedic services in a capitated population.</a> J Bone Joint Surg Am. 86, 290-297 (2004).</li>
<li>Cheung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+future+of+bone+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Podiatr+Med+Surg%22%5BJournal%5D)">The future of bone healing.</a> Clin Podiatr Med Surg. 22, 631-641 (2005).</li>
<li>Rosemont, I. L. United States Bone and Joint Decade: The burden of musculoskeletal diseases and musculoskeletal injuries. , American Academy of Orthopedic Surgeons. (2008).</li>
<li>Tzioupis, C., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+long-bone+non-unions%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Prevalence of long-bone non-unions.</a> Injury. 38, Suppl 2. S3-S9 (2007).</li>
<li>Marsh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concepts+of+fracture+union%2C+delayed+union%2C+and+nonunion%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Concepts of fracture union, delayed union, and nonunion.</a> Clin Orthop Relat Res. , S22-S30 (1998).</li>
<li>Spicer, P. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+bone+regeneration+using+the+rat+critical+size+calvarial+defect%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Evaluation of bone regeneration using the rat critical size calvarial defect.</a> Nat Protoc. 7, 1918-1929 (2012).</li>
<li>Green, E., Lubahn, J. D., Evans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk+factors%2C+treatment%2C+and+outcomes+associated+with+nonunion+of+the+midshaft+humerus+fracture%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Orthop+Adv%22%5BJournal%5D)">Risk factors, treatment, and outcomes associated with nonunion of the midshaft humerus fracture.</a> J Surg Orthop Adv. 14, 64-72 (2005).</li>
<li>Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+health+economics+of+the+treatment+of+long-bone+non-unions%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">The health economics of the treatment of long-bone non-unions.</a> Injury. 38, Suppl 2. S77-S84 (2007).</li>
<li>Dimitriou, R., Mataliotakis, G. I., Angoules, A. G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complications+following+autologous+bone+graft+harvesting+from+the+iliac+crest+and+using+the+RIA%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Complications following autologous bone graft harvesting from the iliac crest and using the RIA: a systematic review.</a> Injury. 42, Suppl 2. S3-S15 (2011).</li>
<li>Boer, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+history+of+bone+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">The history of bone grafts.</a> Clin Orthop Relat Res. , 292-298 (1988).</li>
<li>Aro, H. T., Aho, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+use+of+bone+allografts%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical use of bone allografts.</a> Ann Med. 25, 403-412 (1993).</li>
<li>Burstein, F. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+substitutes%5BTitle%5D)+AND+%22Cleft+Palate+Craniofac.+J%22%5BJournal%5D)">Bone substitutes.</a> Cleft Palate Craniofac. J. 37, 1-4 (2000).</li>
<li>Kao, S. T., Scott, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+bone+substitutes%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">A review of bone substitutes.</a> Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 19, 513-521 (2007).</li>
<li>Boden, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overview+of+the+biology+of+lumbar+spine+fusion+and+principles+for+selecting+a+bone+graft+substitute%5BTitle%5D)+AND+%22Spine.+%28Phila+Pa+1976%29%22%5BJournal%5D)">Overview of the biology of lumbar spine fusion and principles for selecting a bone graft substitute.</a> Spine. (Phila Pa 1976). 27, S26-S31 (1976).</li>
<li>Hollinger, J. O., Kleinschmidt, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+critical+size+defect+as+an+experimental+model+to+test+bone+repair+materials%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">The critical size defect as an experimental model to test bone repair materials).</a> J Craniofac Surg. 1, 60-68 (1990).</li>
<li>Key, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+local+calcium+depot+on+osteogenesis+and+healing+of+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bone+Joint+Surg.+%28Am%29%22%5BJournal%5D)">The effect of local calcium depot on osteogenesis and healing of fractures.</a> J. Bone Joint Surg. (Am). 16, 176-184 (1934).</li>
<li>Holstein, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration).</a> J Orthop Trauma. 23, S31-S38 (2009).</li>
<li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+bone+healing+models%3A+standards%2C+tips%2C+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49, 591-599 (2011).</li>
<li>Cheung, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> J Orthop Res. 21, 685-690 (2003).</li>
<li>Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+experimental+fracture+in+the+mouse+tibia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">A standardized experimental fracture in the mouse tibia.</a> J Orthop Res. 11, 305-312 (1993).</li>
<li>Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+closed+femur+fracture+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Characterization of a closed femur fracture model in mice.</a> J Orthop Trauma. 18, 687-695 (2004).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+animal+models+of+delayed+bone+healing+and+non-union+formation%3A+a+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Rodent animal models of delayed bone healing and non-union formation: a comprehensive review.</a> Eur Cell Mater. 26, 1-12 (2013).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+reliable+non-union+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Development of a reliable non-union model in mice.</a> J Surg Res. 147, 84-91 (2008).</li>
<li>Flecknell, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relief+of+pain+in+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">The relief of pain in laboratory animals.</a> Lab Anim. 18, 147-160 (1984).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guidelines+on+the+Euthanasia+of+Animals%22">Guidelines on the Euthanasia of Animals</a>. , American Veterinary Medical Association. Schaumburg, IL 60173. (2013).</li>
<li>Neill, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-computed+tomography+assessment+of+the+progression+of+fracture+healing+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Micro-computed tomography assessment of the progression of fracture healing in mice.</a> Bone. 50, 1357-1367 (2012).</li>
<li>Bagi, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+micro-CT+to+evaluate+cortical+bone+geometry+and+strength+in+nude+rats%3A+correlation+with+mechanical+testing%2C+pQCT+and+DXA%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">The use of micro-CT to evaluate cortical bone geometry and strength in nude rats: correlation with mechanical testing, pQCT and DXA.</a> Bone. 38, 136-144 (2006).</li>
<li>Hadjiargyrou, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+profiling+of+bone+regeneration.+Insight+into+the+molecular+complexity+of+wound+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Transcriptional profiling of bone regeneration. Insight into the molecular complexity of wound repair.</a> J Biol Chem. 277, 30177-30182 (2002).</li>
<li>Clough, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+regeneration+with+osteogenically+enhanced+mesenchymal+stem+cells+and+their+extracellular+matrix+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Bone regeneration with osteogenically enhanced mesenchymal stem cells and their extracellular matrix proteins.</a> J Bone Miner Res. , (2014).</li>
<li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+basis+for+age-related+changes+in+fracture+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Cellular basis for age-related changes in fracture repair.</a> J Orthop Res. 23, 1300-1307 (2005).</li>
<li>Jepsen, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+variation+in+the+patterns+of+skeletal+progenitor+cell+differentiation+and+progression+during+endochondral+bone+formation+affects+the+rate+of+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Genetic variation in the patterns of skeletal progenitor cell differentiation and progression during endochondral bone formation affects the rate of fracture healing.</a> J Bone Miner Res. 23, 1204-1216 (2008).</li>
<li>Thayer, T. C., Wilson, S. B., Mathews, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+nonobese+diabetic+mice+to+understand+human+type+1+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinol+Metab+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Use of nonobese diabetic mice to understand human type 1 diabetes.</a> Endocrinol Metab Clin North Am. 39, 541-561 (2010).</li>
<li>Jee, W. S., Yao, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overview%3A+animal+models+of+osteopenia+and+osteoporosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Musculoskelet+Neuronal+Interact%22%5BJournal%5D)">Overview: animal models of osteopenia and osteoporosis.</a> J Musculoskelet Neuronal Interact. 1, 193-207 (2001).</li>
</ol>

ليس للمؤلفين مصالح مالية متنافسة.

هنا، نحن تصف طريقة بسيطة لتوليد عيب الحرجة الحجم استقرت دبوس من عظم الفخذ الفئران باستخدام المختبر القياسية والمعدات البيطرية. في حين أن التجمع من المسامير وإجراء العمليات الجراحية في حد ذاته يتطلب الممارسة، فإنه على ما يرام في حدود قدرات عالم أبحاث الطب الحيوي المدربين تدريبا جيدا أو طبيب بيطري. يتم وضع دبوس في القناة النخاعية دون تثبيت إضافية، مما يجعل الإجراء من الناحية الفنية أكثر جدوى من النهج الأكثر تعقيدا ...

ويقدر أن نصف سكان الولايات المتحدة يعاني من كسر في سن 65 1. بالنسبة لأولئك المرضى الذين يعانون من كسور المعالجة جراحيا، تشمل 500،000 إجراءات استخدام الكسب غير المشروع العظام 2 و من المتوقع أن يرتفع مع شيخوخة السكان على نحو متزايد 3 هذا العدد . على الرغم من أن العظام هي واحدة من عدد قليل من الأجهزة التي لديها القدرة على شفاء تماما بدون تندب، هناك حالات حيث فشل عملية 3،4. تبعا للظروف ونوعية العلاج، 2-30٪ من كسور العظام الطويلة تفشل، مما أدى إلى عدم النقابات 3،5. في حين لا يزال هناك بعض الجدل حول تعريف، فصال كاذب، وإصابات حرجة الحجم أو غير نقابية العظام تشير بصفة عامة إلى إصابة لا يلتئم على مدى عمر الطبيعي لهذا الموضوع (6). لأغراض تجريبية، هو تقصير هذه المدة إلى متوسط ​​الوقت اللازم للشفاء التام من متوسط ​​الحجم إصابة العظام. تحدث الآفات العظام غير نقابية لالأسطواناتأسباب erous، ولكن العوامل الرئيسية وتشمل الصدمة الشديدة مما أدى إلى وجود فجوة خطيرة الحجم، والعدوى، وضعف الأوعية الدموية، واستخدام التبغ، أو قدرة osteoregenerative تحول دون ذلك بسبب المرض أو العمر 7. حتى لو يتم التعامل غير النقابات بنجاح، فإنه يمكن أن تكلف ما يزيد على 60،000 دولار في الإجراء، وهذا يتوقف على نوع الإصابة والمناهج المستخدمة 8. وفي الحالات المعتدلة، وتوظيف ذاتي ترقيع العظام. وتتضمن هذه الاستراتيجية استرداد العظام من موقع المانحة وغرس في موقع الإصابة. في حين أن هذا النهج هو فعالة للغاية، وحجم متاح العظام المستمدة المانحة محدود وينطوي على إجراء عملية جراحية إضافية، مما يؤدي إلى ألم مستمر في العديد من المرضى 9،10. وبالإضافة إلى ذلك، فإن فعالية من الكسب غير المشروع العظام ذاتي يعتمد على صحة المريض. هي بدائل العظام مصنوعة من مواد تركيبية أو معالجتها العظام جثي متوافرة بكثرة 11-13، لكنها هكتارلقد قيود كبيرة، بما في ذلك سوء خصائص التصاق الخلية المضيفة، وانخفاض osteoconductivity، وإمكانية الرفض المناعي 14. ولذلك هناك حاجة ملحة لتقنيات تجديد العظام التي هي آمنة وفعالة ومتاحة على نطاق واسع. لدينا القدرة على تحسين استراتيجيات التجدد العظام تعتمد بشكل كبير على القدرة على تقليد الصدمة العظام خطيرة في حيوانات التجارب، ولكن الجيل واستقرار الآفات العظام كبيرة يمثل تحديا تقنيا. في معظم الحالات، يتم تحاكي صدمة خطيرة العظام الطويلة تجريبيا من خلال إنشاء الخلل التي لن تلتئم بشكل طبيعي. على الرغم من أنه يمكن أن تختلف مع الأنواع 15، ويتحقق ذلك عن طريق الإزالة الكاملة للشريحة العظام أكبر من 1.5 مرة من قطر العظام المقطع العرضي 16. ثم يستقر العظام مع زرع المعادن للحفاظ على التوجه السليم من حواف كسر والسماح للتنقل. نظرا لصغر حجمها وهشاشةالعظام الطويلة، وإنشاء مثل هذه الآفات في الفئران هم أبعد من قدرات معظم المجموعات البحثية. على هذا النحو، تقتصر نماذج عيب العظام الطويلة للفئران والحيوانات الكبيرة. ومع ذلك، والفئران تحمل مزايا البحثية الهامة في أنها يمكن المعدلة وراثيا وتربيتها كما سلالات خطر المناعية التي لا نرفض الخلايا البشرية والأنسجة. لالتطبيقات المستندة إلى خلية الإنسان والفئران خطر المناعية جذابة للعمل مع لأنها من الناحية الفسيولوجية تتميز بشكل جيد، وسهلة المنزل، وفعالة من حيث التكلفة، وسهولة تحليلها شعاعيا وتشريحيا. من الأهمية بمكان أن الفئران خطر المناعية لا يرفض الخلايا من مختلف الأنواع بما في ذلك البشر. يسمح صغر حجمها أيضا اختبار أعداد صغيرة جدا من الخلايا أو مجلدات من السقالات التجريبية في تطبيقات العظام. تم الإبلاغ عن عدة نماذج تقويم العظام الفئران التي تحمل درجات مختلفة من الاستقرار العظام 17،18. تلك التنفسيمللي التي تؤدي إلى مستويات عالية جدا من الاستقرار، مثل المثبتات الخارجية وتأمين لوحات تلتئم في الغالب من قبل التحجر داخل الغشاء على الرغم من أن الشفاء غضروفي وقد تم الإبلاغ عن 19. في المقابل، تلك التي تسمح بعض المتناهية الصغر و / أو الحركة الماكرو، مثل تلك التي تستخدم المسامير النخاعية غير المثبتة أو جزئيا ثابتة، وشفاء بشكل عام مع غلبة التحجر غضروفي 20،21. اتحاد تأخر أو عيوب غير نقابية من العظام الطويلة من الصعب بشكل خاص لتحقيق في الفئران بسبب مستوى إضافي من الاستقرار المطلوب. ومع ذلك، فقد تم الإبلاغ عن عدد من النهج، بما في ذلك دبابيس النخاعية مع المسامير المتشابكة، وتأمين لوحات والمثبتات الخارجية 22. هذه الأنظمة تعمل بشكل جيد عموما، ولكن نظرا تصميم معقد من أنها يمكن أن يكون تحديا تقنيا لتثبيت. على سبيل المثال، جارسيا وآخرون. 23 وضعت على المتشابكة نظام دبوس أنيق للاستخدام في الفئران، ولكن ينطوي على إجراء شقوق في اثنين الموقع مستقلالصورة وتعديل واسع من عظم الفخذ لاستيعاب الدبابيس. وأجريت هذه الإجراءات تحت المجهر تشريح. هنا، نحن تصف دبوس النخاع الفخذ بسيط مع طوق المركزي تهدف إلى منع إغلاق عجز العظم 3 مم وكذلك ترسيم حواف الأصلية للعيب. في حين دبوس لم يحدد حتى العظم نفسه، وتحجيم دقيق لقطر دبوس والتوسيع من نتائج تجويف النخاع في التدخل كافية للحد من الحركة الالتوائية (الشكل 1). مع اختيار دقيق من العمر الفطرية ونوع الجنس والفئران المتطابقة سلالة، والنتيجة هي تكرار للغاية التصنع غير uniondefect-22 التي يمكن تقييمها بسهولة شعاعيا. وعلاوة على ذلك المناطق ذات الاهتمام يمكن تعريف بتكاثر بعد التصوير المقطعي-حسابها الصغرى (μCT) لقياس دي نوفو تكوين العظام والمعلمات histomorphological. تم نموذج أولي من المسامير في مختبرنا باستخدام أدوات متوفرة بسهولة.<img alt="الشكل (1)" src="/files/ftp_upload/52368/52368fig1highres.jpg" /> الشكل 1: مبدأ التجريبي ملخص بياني للنموذج الخلل القطعي. يتم استئصاله وسط شريحة 3 ملم من 9-10 ملم عظم الفخذ الفئران جراحيا (يسار). يتم تمرير 3 مم طويل، 19 مقياس أنابيب الصلب الجراحية أكثر من 9 ملم طويلة، 22 G أنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ وثابتة بمادة لاصقة في وسط الدقيق (يمين). تم تجهيز دبوس الناتجة في القنوات النخاعية ما تبقى من أجزاء القريبة والبعيدة للعظم الفخذ مع G طوق 19 استبدال جزء 3 ملم من العظم (أدناه، وسط).

<table><tr><tbody><td colspan = "4" ><قوي>دبوس التجميع< / قوي></td></tr> <tr><td>Dremel أداة دوارة</td><td>Dremel</td><td>8220</td><td>أو ما يعادلها</td></tr><tr><td>للخدمة الشاقة قطع عجلة</td><td>Dremel</td><td>420</td><td></td></tr><tr><td>أنابيب جراحية 19 &nbsp ؛ G</td><td>أجزاء صغيرة (أمازون)</td><td>B000FMZ8LY</td><td>OD 1.07&nbsp; مم ، معرف 0.889 &nbsp ؛ مم</td></tr><tr><td>الأنابيب الجراحية 21 &nbsp ؛ G</td><td>أجزاء صغيرة (أمازون)</td><td>B000FMZ8YQ</td><td>OD 0.82&nbsp; مم ، معرف 0.635 &nbsp ؛ مم</td></tr><tr><td>الأنابيب الجراحية 22 &nbsp ؛ ز</td><td>أجزاء صغيرة (أمازون)</td><td>B000FMYLZS</td><td>OD 0.719&nbsp; مم ، معرف 0.502 &nbsp ؛ مم</td></tr><tr><td>الأنابيب الجراحية 23 &nbsp ؛ G</td><td>أجزاء صغيرة (أمازون)</td><td>B000FN0SY0</td><td>OD 0.643&nbsp; مم ، معرف 0.444 &nbsp ؛ مم</td></tr><tr><td>Cyanoacrylate لاصق</td><td>Loctite</td><td>1365882</td><td></td></tr><tr><td>قرص Emery</td><td>Dremel</td><td>413</td><td></td></tr><tr><td>نقطة تلميع المطاط</td><td>Dremel</td><td>462</td><td></td></tr><tr><td>قرص تلميع شعر</td><td>Dremel</td><td>414</td><td></td></tr><tr><td>جيلاتين الإسفنج</td><td>Surgifoam / Ethicon</td><td>1974</td><td></td></tr><tr><td>لكمة الخزعة القاطع</td><td>Miltex</td><td>33-34</td><td></td></tr><tr><td colspan = "4" ><قوي>الجراحة / ما بعد الجراحة< / قوي></td></tr> <tr><td>وسادة دافئة ومضخة دائرية</td><td>Stryker / Thermocare</td><td>TP700 ، TP700C ، TPP722</td><td></td></tr><tr><td>تغطية رذاذ رباعي</td><td>Steris</td><td>1429-77</td><td></td></tr><tr><td>معقم الخرز</td><td>النبات / CellPoint Scentific</td><td>Germinator 500</td><td></td></tr><tr><td>نظام التخدير</td><td>VetEquip Inc</td><td>901806 أو 901807 / 901809</td><td></td></tr><tr><td>مخدر الأيزوفلوران</td><td>VETone / MWI</td><td>501017 ، مطهر جراحي 502017</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Chloraprep / CareFusion</td><td>260449</td><td></td></tr><tr><td>الأدوات الجراحية</td><td>أدوات العلوم</td><td>الدقيقة توصي بالعديد من</td><td>النصائح</td>الألمانية</tr><tr><td>الصنع حماية الوجه</td><td>Splash Shield</td><td>4505</td><td></td></tr><tr><td>قابلة لإعادة الشحن عالية السرعة مثقاب</td> أدوات <td>العلوم الدقيقة</td><td>18000-17</td><td></td></tr><tr><td>عجلة قطع الماس</td><td>Strauss Diaiond</td><td>361.514.080HP</td><td></td></tr><tr><td>خيوط قابلة للامتصاص&nbsp;</td><td>خيوط Covidien</td><td>UM-213</td><td></td></tr><tr><td>الخارجية</td><td>Ethicon</td><td>668G</td><td>أو ما يعادلها</td></tr><tr><td>Vetbond</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td>أو ما يعادلها</td></tr><tr><td>من جل الترطيب</td><td>Clear H2O</td><td>70-01-1082</td><td></td></tr><tr><td>جل دايت</td><td>Clear H2O</td><td>72-01-1062</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine</td><td>Reckitt and Benckser</td><td>12496-0757-01</td><td>مادة خاضعة للرقابة</td></tr><tr><td>كوخ الإسكيمو الفأر</td><td>Bio Serv</td><td>K3328 ، 3570،3327</td><td></td></tr><tr><td>كوكتيل القتل الرحيم</td><td>Euthasol / Virbac</td><td>710101</td><td>مادة</td></tr><tr> خاضعة للرقابة < td colspan = "4" >Analysis</td></tr><tr><td>Live animal imager&nbsp;</td><td>Orthoscan</td><td>FD Pulse</td><td>أو ما يعادلها</td></tr><tr><td>من وحدة وبرامج Micro-CT</td><td>Bruker</td><td>Skyscan1174</td><td>أو ما يعادلها</td></tr><tr><td>فيلم الختم / Parafilm M</td><td>VWR أو Fisher</td><td>100501-338 ، S37441</td><td></td></tr><tr> <td colspan = "4" > * المصادر العامة مناسبة لجميع العناصر الأخرى مثل الغاوس والستائر والملابس الواقية ومعدات العناية بالحيوان.</td></tr></tbody></table>

بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

في حين أن العظام لديها قدرة رائعة على التجدد ، إلا أن صدمة العظام الخطيرة غالبا ما تؤدي إلى تلف لا يلتئم بشكل صحيح. في الواقع ، يفشل عشر كسور عظام الأطراف في الشفاء تماما بسبب مدى الصدمة أو المرض أو عمر المريض. تعتمد قدرتنا على تحسين استراتيجيات تجديد العظام بشكل حاسم على القدرة على تقليد صدمات العظام الخطيرة في الاختبار ، لكن توليد وتثبيت آفات العظام الكبيرة يمثل تحديا تقنيا. في معظم الحالات ، يتم محاكاة صدمة العظام الطويلة الخطيرة بشكل تجريبي عن طريق إنشاء عيب لن يلتئم بشكل طبيعي. يتم تحقيق ذلك عن طريق الإزالة الكاملة لجزء عظمي أكبر من 1.5 مرة قطر المقطع العرضي للعظام. ثم يتم تثبيت العظم بغرسة معدنية للحفاظ على الاتجاه الصحيح لحواف الكسر والسماح بالحركة. 
نظرا لصغر حجمها وهشاشة عظامها الطويلة ، فإن إنشاء مثل هذه الآفات في الفئران يتجاوز قدرات معظم مجموعات البحث. على هذا النحو ، تقتصر نماذج عيوب العظام الطويلة على الفئران الكبيرة. ومع ذلك ، تتمتع الفئران بمزايا بحثية كبيرة من حيث أنه يمكن تعديلها وراثيا وتربيتها كساللات ضعيفة المناعة لا ترفض الخلايا والأنسجة البشرية.
 هنا ، نوضح تقنية تسهل توليد عيب قطاعي في عظم الفخذ باستخدام معدات مختبرية وبيطرية قياسية. من خلال الممارسة ، أصبح تصنيع جهاز التثبيت والزرع الجراحي ممكنا لغالبية الأطباء البيطريين المدربين وموظفي الأبحاث الحيوانية. باستخدام أمثلة على البيانات ، نقدم أيضا منهجيات للتحليل الكمي لشفاء العظام للنموذج.

الفئران عادة استرداد وعيه والقائمة الخلفية التنقل 5-10 دقائق بعد انسحاب التخدير. خلال 5 أيام الأولى، فمن المستحسن لإيواء الفئران بشكل فردي وإدخال تخصيب البيئي لمنع استخدام الفائض من أطرافهم. لهذا الغرض، القباني من نوع أعشاش تقلل من الحاجة لبناء العش وتشجع يستريح. وقد لاحظنا أيضا أن توفير الغذاء وهيدروجيل على أرضية القفص يقلل من احتمال دبوس النزوح. خلال فترة 5 أيام، وينبغي أن تدار تسكين كما هو مطلوب وفقا للسياسات المعتمدة مؤسسيا. فقدان الوزن تصل إلى ما يقرب من 15٪ من الوزن الأصلي ق...

غالبا ما تستخدم النماذج الحيوانية لتقليد إصابة العظام الخطيرة في البحوث الطبية الحيوية. نظرا لصغر حجمها ، فإن إنشاء آفات العظام المستقرة في الفئران يتجاوز قدرات معظم مجموعات البحث. هنا ، نصف طريقة بسيطة لإنشاء وتحليل عيوب الفخذ التجريبية في الفئران.

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو إحداث عيب تجريبي بسيط ذو حجم حرج في عظمة فخذ الفأر. يتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق صنع مسمار نخاعي من أنابيب الفولاذ الجراحي. وفي الخطوة الثانية، يتم إحداث عيب ذو حجم حرج في فخذ فأر تحت التخدير.يتم بعد ذلك زرع المسمار لتثبيت العظمة. وفي النهاية، يمكن استخدام التصوير الشعاعي وعلم الأنسجة لتقييم درجة التئام العظم. وأثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر تثبيت العظمة فقط باستخدام الملاقط الحالية والتأكد من أن الطوق مستوٍ مع حافة العظمة المقطوعة.ابدأ بوضع 10 µL من لاصق السيانوأكريليت على منتصف محور قطعة بطول 9 mm من أنبوب إبرة تحت الجلد من الفولاذ المقاوم للصدأ عيار 22. مرر طوقاً بقطر 3 mm فوق المحور حتى يصل إلى المركز، ثم قم بتدويره لتوزيع الغراء بالتساوي بين الطوق والمحور كما هو موضح هنا. يمكن تصميم نماذج أولية لتكوينات مختلفة من الدبابيس وفقاً للأغراض المحددة للدراسة والمتلقي.بعد ذلك، قم بقياس أبعاد المسمار باستخدام زوج من الفرجارات الرقمية. يجب أن يكون طول كل قسم حوالي 3 millimeters. اترك الطوق ليجف لمدة 15 ساعة على الأقل، ثم استخدم قرص Emory مشرب بحبيبات 20 grit لإزالة أي نتوءات أو غراء زائد.بعد ذلك، استخدم أداة دوارة لصقل المسمار باستخدام قرص صقل لبادي، ثم اشطف المسمار بالماء منزوع الأيونات وجففه باستخدام الهواء المضغوط. الآن، اختبر السلامة عن طريق وضع إبرة فارغة ذات سن غير حاد بمقياس 19 فوق ساق المسمار، وادفع الإبرة ضد الطوق للتأكد من أن الطوق يمكنه مقاومة وزن يبلغ 25 grams تقريباً. ثم اشطف المسمار في محلول PBS المفلتر والمعقم واختبر مدى الملاءمة عن طريق إدخال المسمار في التجويف النخاعي للفخذ في عينة عظمية، مع التأكد من أن الساق مثبتة بإحكام وبأن الطوق محاذٍ لحواف العظم المقطوع.تأكد من تغلغل طرف المسمار في العظم التربيقي للجسم أيضاً، وذلك لزيادة التثبيت وتحسين ملاءمة التداخل. استخرج أسطوانة من الرغوة الجيلاتينية بقطر ثلاثة مليمتر باستخدام سكين خزعة جلدية، واثقب مركزها بإبرة قياس 21. بعد ذلك، مرر أسطوانة الرغوة الجيلاتينية وقم بمحاذاتها مع الطوق.أخيرًا، قم بتعقيم الدبوس في جهاز الأوتوكلاف باستخدام دورة تجفيف عند 120 درجة مئوية وضغط 15 PSI. سوف تجف الرغوة ويغمق لونها. بعد التأكد من التخدير باستخدام الطريقة المعتمدة مؤسسيًا، ابدأ الإجراء الجراحي بوضع الحيوان المخدر بحيث تكون الأطراف الخلفية مواجهة للأعلى على غطاء معقم.ضع مرهم العين للحيوان، وبعد إزالة الفراء، غطِّ الحيوان بغطاء جراحي نظيف ومثقوب، ثم حدد الطرفين القريب والبعيد لعظمة الفخذ. قم بعمل شق في الجلد بطول خمسة إلى 10 مليمترات على طول المحور الطولي. بعد ذلك، استخدم مشرطاً مقاس 15 لفصل طبقة الجلد عن اللفافة، مما يكشف عن مدخل جانبي لعظمة الفخذ عبر العضلة ذات الرأسين الفخذية الإنسية (MAs) والعضلة المتسعة الوحشية (vastus lateralis).حدد موقع الحواجز الخاصة بكلتا العضلتين. ستجد خطًا من الأنسجة البيضاء مقابل اللون الوردي للعضلة؛ حيث يتم استخدام المشرط للتشريح بدقة على طول هذا الحد الفاصل بين العضلات حتى يصبح عظم الفخذ مرئيًا. بعد ذلك، استخدم رافع السمحاق غير الحاد لتوسيع الشق بحيث يتم كشف جسم العظم بالكامل.ثم قم بكشف الثلثين المركزيين من عظمة الفخذ مع الحرص على الحفاظ على الحزمة العصبية الوعائية الخلفية في الجانب الإنسي. استخدم المشرط لكشط الأنسجة الرخوة بلطف عن العظمة، ثم جفف العظمة باستخدام مسحة قطنية معقمة. الآن، استخدم مسطرة معقمة أو فرجاراً لتحديد مركز عظمة الفخذ ووضع علامة على العظمة على بُعد 1.5 millimeters تقريبًا في الاتجاه القاصي من المركز.بعد ذلك، أمسك عظم الفخذ برفق باستخدام ملقط دقيق الرأس تم تجهيزه مسبقاً وفق النمط الحالي، واستخدم مثقباً دقيقاً مزوداً بعجلة قطع مطلية بحبيبات الماس الدقيقة لإجراء القطع الأول مع وضع الرافع في مكانه لحماية الأنسجة الموجودة بالأسفل. ارفع عظم الفخذ المقطوع بزاوية 45 درجة مع الإمساك بطرف الجسد (diaphysis) بإحكام. قم بإجراء القطع الثاني لإزالة قطعة بطول 3 mm مع تثبيت العظم بواسطة الملقط.قم بتوسيع التجاوِف النخاعية لكل طرف بعناية باستخدام إبرة تحت الجلد غير مدببة بقياس 23 gauge. ثم باستخدام مقياس عمق مُعد مسبقاً مكون من قطعة أنبوب بقياس 22 gauge موضوعة داخل أنبوب بقياس 19 gauge، تأكد من أن عمق التجويف يبلغ 3 mm. وعندما تصبح العظمة جاهزة، أدخل المسمار المُجهز في التجويف النخاعي الداني ثم القاصي لإعادة عظمة الفخذ إلى طولها الأصلي، ولإنشاء فجوة مستقرة تبلغ 3 mm.تأكد من أن الدبوس يتناسب بإحكام في كلا التجويفين النخاعيين وأن حواف العظم المقطوع مستوية مع الطوق. بعد ذلك، أعد وضع العضلة والأنسجة الطرفية فوق الدبوس وأغلقها بغرزة مستمرة قابلة للامتصاص بقياس 5-0. أغلق الجلد باستخدام خيوط نايلون بقياس 5-7 عقدة مربعة، وغرز 5-0، ثم قم بسد الشق باستخدام لاصق جراحي للحيوانات.تم القتل الرحيم وفقًا لإرشادات A VMA وأيضًا بموجب بروتوكول معتمد من iacuc. بعد مرور أسبوعين إلى خمسة أسابيع، يتم كشف الفخذ القريب والحوض من الجانب الإنسي للحيوان لتشريح الطرف الخلفي بعناية. ثم يتم الضغط برفق على المفصل نحو الداخل من الجانب الوحشي للطرف مع استخدام المشرط لفصل رأس الفخذ عن التجويف الحقي.استخدم مشرطاً حاداً لاستئصال ما تبقى من العضلات والجلد لتحرير الطرف بالكامل من الحوض. ثم قم بقص الأنسجة الزائدة والطرف الخلفي السفلي على بُعد خمسة ملليمترات تقريباً تحت مفصل الركبة وأزل الجلد مع ترك العضلة في مكانها. بعد ذلك، قم بتثبيت النسيج في 10%Buffered formin مضاف إليه مادة مثبتة من كلوريد الكالسيوم بتركيز 10 millimolar لمدة أسبوع واحد، يليه التخزين في PBS مضاف إليه كلوريد الكالسيوم بتركيز 10 millimolar لمدة تصل إلى شهر واحد قبل التصوير.لتحليل العينات، غلف الأنسجة بطبقة رقيقة من الغشاء البلاستيكي، ثم ضعها بشكل عمودي، واحدة تلو الأخرى. وفي غرفة تصوير الـ micro CT، اضبط عملية المسح وفقاً للمعاملات التالية.الجهد إلى 29 kilovolts، والتيار إلى 661 milliamps، والقدرة إلى 19 watts. حجم بكسل الصورة إلى 21 microns. تدوير بزاوية 360 درجة إلى "نعم"، ومتوسط الإطارات إلى "تفعيل"، وخطوة التدوير إلى درجة واحدة، والحركة العشوائية إلى "تفعيل".عند الحصول على كل صورة، قم بحفظها كملفات jpeg في مجلد وجهة واحد لكل عملية مسح. بعد ذلك، وباستخدام الصور المحورية والبرنامج التحليلي لكل ملف، اختر المقاطع التي تشمل الياقة فقط لتحديد الحواف القريبة والبعيدة للعيب الأصلي، ولتعريف المنطقة ذات الاهتمام. وأخيراً، ارسم منطقة استبعاد بهامش 100 micron حول الياقة لاستبعادها من الحسابات، ثم انقل هذه المنطقة إلى كل مقطع من المقاطع الموجودة في المنطقة ذات الاهتمام.في غياب التدخل العلاجي، تمتد حواف العيب عادةً بمقدار 0.5 millimeters خلال أول 21 يوماً بعد الجراحة. وبعد مرور 14 إلى 21 يوماً من الالتئام، يمكن تحديد حجم العظم المتكون حديثاً بسهولة من الصور المحورية الناتجة عن مسح micro CT. ويزداد حجم العظم الجديد المتكون مع مرور الوقت، ولكن لا يتجاوز عموماً إجمالي واحد cubic millimeter.في حالة عدم وجود تدخل علاجي بعد مرور 21 يوماً، تتراوح عزم القصور الذاتي القطبي للعظم المتكون حديثاً على مسافة 0.25 millimeters من حواف الآفة بين 0.05 إلى 0.35 millimeters fourth، مقارنة بـ 0.02 إلى 0.08 millimeters fourth في مركز الآفة. ولتأكيد وجود عدم الالتحام في الحالات غير المعالجة كما يظهر في هذه الصورة التمثيلية، يتيح صبغ ماسون ثلاثي الألوان (Mason's TRI chrome) للمقاطع الطولية منزوعة الكالسيوم رؤية نمو العظم الغضروفي مع وجود الحافة الرائدة للغضروف يليه العظم الإسفنجي. وبينما سيحدث بعض الضرر حتماً أثناء عملية التشريح، إلا أنه في حال إزالة الدبوس بعناية، سيظل التركيب النسيجي للعظم والأنسجة الضامة واضحاً.بدلاً من ذلك، يمكن إجراء عملية الطمر في ميثيل ميثاكريلات (methylmethacrylate) وتقطيع المقاطع غير منزوعة المعادن مع بقاء الألم في موضعه. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إنجازها في غضون 30 دقيقة. وعقب هذا الإجراء، يمكن تطبيق طرق مثل CAR TPCR Microarray أو اللطخة المناعية (immuno blotting) على الأنسجة المستعادة للإجابة على أسئلة إضافية مثل: كيف تؤثر خلايا ذات أنماط جينية معينة، أو بروتينات، أو حتى مركبات، على ترميم العظام؟ وفي دراساتنا، نستخدم خلايا بشرية وبروتينات بشرية في فئران تعاني من نقص المناعة.

a-simple-critical-sized-femoral-defect-model-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

الطب

على الرغم من أن نماذج الفئران هي أدوات لا تقدر بثمن لهندسة أنسجة العظام ، إلا أن نماذج عيوب العظام الطويلة متناثرة. هذا يحتاج إلى تطوير البروتوكول الحالي الذي يستخدم لوحة قفل بأربعة براغي ورقصة مخصصة لأداء وتثبيت عيب قابل للتكرار ، فخذي ، ذو حجم حرج مع انخفاض المراضة.

إنشاء القطاعي فخذي الحرجة حجم عيب النموذجي في الفئران استقرت بواسطة لوحة تثبيت طرفي العظم

هذا البروتوكول وصف تقنية الصدمة مينيملي استخدام المسمار إينتراميدولاري للاستقرار موحدة من كسور عظم الفخذ، والتي يمكن أن تستخدم لتحليل العظام endochondral الشفاء في الفئران.

نموذج مينيملي لتحليل الكسر Endochondral الشفاء في الفئران تحت ظروف النشاط الحيوي موحدة

نموذج كسر فخذي مغلقة مورين هو منصة قوية لدراسة شفاء الكسر ورواية الاستراتيجيات العلاجية للتعجيل بتجديد العظام. والهدف من هذا البروتوكول الجراحية توليد الانفرادية كسور الفخذ مغلقة في الفئران باستخدام قضبان الصلب إينتراميدولاري لتحقيق الاستقرار في عظم الفخذ.

جيل كسور الفخذ مغلقة في الفئران: نموذج لدراسة شفاء العظام

في فيفو نماذج الثدييات من تشوهات العظام الحرجة الحجم ضرورية للباحثين دراسة آليات الشفاء والعلاجات العظام. نقدم لك هنا، على بروتوكول لإنشاء عيوب استنساخه، القطاعي، فخذي في الفئران التي استقرت باستخدام التثبيت الخارجي.

نموذج موثوق بها واستنساخه الحرجة الحجم القطاعي فخذي عيب في الفئران التي استقرت مع التبعي خارجية المخصصة

يصف هذا البروتوكول طريقة لإجراء الكسور على الفئران البالغة ومراقبة عملية الشفاء.

كسر عرضي لعظم عظم الفخذ مع دبوس التثبيت

يصف هذا البروتوكول إجراء جراحيا لإنشاء كسر حاجز في عظم الفخذ للفئران ، والذي يتم تثبيته بسلك داخل النخاع ، لدراسات التئام الكسور.

إنشاء نموذج كسر عظم الفخذ الحجابي في الفئران

أنشأت هذه الدراسة نموذج عيب نصف مقطع في فخذ الفخذ لتقييم الأداء الميكانيكي والعظمي لمواد بدائل العظام تحت ظروف تحمل الأحمال دون استخدام تثبيت داخلي أو خارجي.

نموذج عيب العظم نصف المقطع في الفئران لتقييم أداء بدائل العظام في المناطق الحاملة للأحمال

من أجل تقييم نماذج علاجية جديدة لعلاج دبقي ، والنماذج ذات الصلة الفيزيولوجية ضرورية. نحن الاستعانة بهيئة المسمار دليل زرع الداخلي لإنشاء نماذج طعم أجنبي داخل القحف أن أكثر سرعة وأكثر أمانا من النهج المجسم.

برغي دليل بسيط أسلوب للدراسات طعم أجنبي داخل الجمجمة في الفئران

توضح هذه المقالة طريقة لتحقيق الاستقرار في كسور العظام الطويلة التي تقوم على تطبيق مثبتات المعدلة الخارجية...

خلق كسور استقرت بشكل صارم لتقييم التعظم الغشائي، التعظم الهاء، أو الشفاء من العيوب الحجم الحرج

هذا البروتوكول يصف عزل الدهنية المشتقة من الخلايا اللحمية lipoaspirate وإنشاء عيب 4 مم الحرجة الحجم قبي لتقييم تجديد الهيكل العظمي.

إصلاح نموذج الحرجة الحجم عيب قبي طريق الدهنية المشتقة من الخلايا اللحمية المقطوع Lipoaspirate

تعلم تقنية بسيطة لإنشاء عيوب حرجة الحجم في فخذ الفئران باستخدام دبوس نخاعي من الفولاذ الجراحي. تساعد هذه الطريقة الباحثين على دراسة التئام العظام باستخدام الأشعة السينية والفحص النسيجي.

بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران

استكشف المزيد من الفيديوهات