البناء وتقييم نموذج عظام النهايات كالفاريال مورين بالتعرض للجسيمات كوكرمو في تخفيف العقيم

الهدف العام من هذا الإجراء هو بناء وتقييم نموذج انحلال العظم في الفئران من خلال التعرض لجزيئات الكوبالت والكروم والموليبدينوم النانوية. يعد انحلال العظم الناجم عن الجسيمات المتآكلة سببا رئيسيا للارتخاء المعقم في فشل تقويم المفاصل ، لكن الآليات الأساسية لذلك غير واضحة. نظرا لوقت المتابعة الطويل والحدوث المتقطع ، من الصعب استكشاف تكوين الارتخاء المعقم في الحالات السريرية.

وبالتالي ، فإن نموذج التآكل ضروري لمزيد من الدراسة. في مختبرنا ، يعد نموذج انحلال العظم الجلالي الجزائري الذي تم إنشاؤه بواسطة جسيمات سبائك الكوبالت نموذجا فعالا لدراسة تكوين الارتخاء المعقم. يتم تحقيق ذلك عن طريق توليد جزيئات الموليبدينوم الكروم الكوبالت النانوية أولا من بدلة سبائك الكوبالت وإعادة تعليقها في محلول ملحي عازل للفوسفات بتركيز 15 ملليغرام لكل ملليلتر.

الخطوة التالية هي تحديد موضع الشق عند خط بين نقطتي المنتصف بين العينين والأذنين ، على التوالي. ثم قم بإزالة السمحاق القحفي من الكالفاريوم عن طريق تشريح الصدمة. بعد ذلك ، خذ 50 ميكرولترا من مخزون الجسيمات النانوية من سبائك الكوبالت وقم بتضمينها في الخيط الأوسط للكفاريا.

بعد أسبوعين من الصيانة ، ضحي ببعض الفئران واجمع الكالفاريا لتقييم انحلال العظم. يتضح انحلال العظم في الفئران المعالجة بالجسيمات النانوية بسبائك الكوبالت ، سواء في صور تلطيخ التصوير المقطعي المحوسب الدقيقة و H و E. الحصول على سبائك الموليبدينوم الكروم الكوبالت من بدلة سبائك الكوبالت ، والحصول على جزيئات الموليبدينوم الكروم الكوبالت من سبائك الموليبدينوم الكروم الكوبالت عن طريق تيار مباشر ثلاثي الأقطاب الكهربائية عالية التفريغ.

من أجل تحديد متوسط قطر جزيئات الموليبدينوم الكروم الكوبالت ، خذ ملليغراما واحدا من الجسيمات في 1.5 ملليلتر من الإيثانول اللامائي وقم بتعليقها عن طريق الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية. ضع قطرة واحدة ، حوالي 20 ميكرولترا ، من التعليق على الجدول الموضوعي للفحص المجهري الإلكتروني للإرسال واحصل على سلسلة من الصور. استخدم البرنامج المقدم لحساب متوسط القطر وتوزيع حجم الجسيمات في صور TEM.

فيما يلي صور TEM تمثيلية على اللوحة اليسرى ، تظهر الصورة اليمنى توزيع حجم الجسيمات النانوية لسبائك الموليبدينوم الكوبالت والكروم المحسوبة بواسطة برنامجنا التجاري. يبلغ متوسط القطر حوالي 50 نانومتر. قم بتعقيم الجسيمات لمدة 15 دقيقة لإزالة السموم الداخلية.

بعد ذلك ، أعد تعليقها في محلول ملحي مخزن بالفوسفات بتركيز 15 ملليغرام لكل مليلتر كمحلول مخزون. التالي هو بناء نموذج انحلال العظم الجليمي. اختر وتخدير الفئران البالغة من العمر ستة أسابيع: ستة فئران لكل مجموعة.

ضع في الموضع الرئيسي. قم بإزالة الفراء وتطهير الجلد الموجود على الجمجمة بنسبة 75 في المائة من الإيثانول. للشق ، حدد نقطتي الوسط بين العينين والأذنين ، على التوالي ، وشق الجلد على طول الخط المتصل بينهما.

قم بإزالة السمحاق القحفي بعناية وبشكل كامل من الكالفاريوم عن طريق تشريح الصدمة. يؤدي التشريح الواضح للسمحاق إلى تكثيف التفاعلات بين الجسيمات في الجلسنة. يتم إجراء الخيط بعناية على طرفي الشق في خياطة متقطعة بسيطة.

عادة ، هناك حاجة إلى ثلاث غرز لخياطة كاملة. بالنسبة للمرحلة الأخيرة ، قم بتمرير خط الخياطة عبر الشق دون عقد ، مع الاحتفاظ بطرفي خط الخياطة. خذ 15 ميكرولتر من الجسيمات النانوية لمحلول مخزون سبائك الكوبالت وقم بتضمينها في الخيط الأوسط للكفاريا.

عقدة غرزة الأخيرة في خياطة متقطعة بسيطة. حافظ على الفئران لمدة أسبوعين آخرين. بعد أسبوعين ، ضحي بالحيوان واحصد كالفاريا.

قم بتنظيف جميع الأنسجة الرخوة برفق على عينات كالفاريا باستخدام ملاقط ، وقم بلصق الأنسجة في أربعة بالمائة بارافورمالدهيد عند أربع درجات مئوية. لتقييم انحلال العظم في النموذج المستحث بالجسيمات النانوية الموليبدينوم من الكروم الكوبالت ، قم بإجراء التصوير المقطعي المحوسب الصغير عالي الدقة قبل 24 ساعة من الفحص بالتصوير المقطعي المحوسب. نقل عينات كالفاريا في محلول ملحي مخزن بالفوسفات من بارافورمالدهايد.

في يوم الفحص بالأشعة المناوية الدقيقة ، اجمع عينات calvaria من محلول ملحي مخزن بالفوسفات ، وقم بتثبيتها على حامل مرتبط بأداة ما. مسح الكالفاريا على جهاز التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. إجراء إعادة بناء ثلاثية الأبعاد باستخدام برامج متنوعة.

تلطيخ H و E هو أداة أخرى لتقييم تحلل العظم في نموذج مستحث بالجسيمات النانوية. إزالة الكلس من عينات الكالفاريا في محلول ملحي مخزن بالفوسفات ، والذي يحتوي على 15 في المائة من إيهيلين ديامين تترا أسيتيك لمدة ثلاثة أسابيع عند أربع درجات مئوية. قم بتضمين الكالفاريا منزوعة الكلس في البارافين وقم بتقطيعها إلى قسمين ميكرومتريين في منطقة ترسب الجسيمات.

تلطخ الأقسام بالهيماتوكسيلين واليوزين. راقب التمرير الكلي من خلال التشكل والفحص المجهري الضوئي واحصل على صور مجهرية. فيما يلي صور تمثيلية للتصوير المقطعي المحوسب الصغير.

يتم عرض صور إعادة بناء ثلاثية الأبعاد لبيانات التصوير المقطعي المحوسب الدقيقة في اللوحة اليسرى. تظهر صور المقطع العرضي من التحكم والتشغيل الوهمي والفئران المعالجة بالجسيمات النانوية في اللوحة اليمنى. انحلال العظم واضح في مجموعة معالجة الجسيمات النانوية.

فيما يلي تحليل كمي لصور التصوير المقطعي المحوسب الدقيقة بواسطة البرامج المرتبطة بالأدوات. تشمل القياسات كثافة المعادن في العظام ، أو حجم العظام ، أو نسبة الحجم الإجمالي ، والنسبة المئوية للمسامية الكلية ، والعدد التربيقي ، والسمك التربيقي ، والفصل أو التباعد التربقي. تظهر الفئران المعالجة بجسيمات سبائك الكوبالت النانوية كثافة معدنية وحجم عظام أقل بكثير ، مع نسبة أعلى من المسامية الكلية مقارنة بحيوانات التحكم.

فيما يلي صور تلطيخ H و E التمثيلية لعينات الجلسنة من التحكم والتشغيل الوهمي والفئران المعالجة بالجسيمات النانوية. انحلال العظم واضح أيضا في مجموعة معالجة الجسيمات النانوية. نموذج انحلال العظم الجلجي الفئران الذي تم إنشاؤه بواسطة جزيئات سبائك الكوبالت النانوية لديه معدل نجاح مرتفع في نمذجة تحلل العظم الناجم عن الجسيمات التآكل.

فيما يلي عدة عوامل رئيسية. أولا ، تعزز الجسيمات النانوية لسبائك الكوبالت التفاعل بين جزيئات التآكل والكالفاريا. ثانيا ، التعرض الكافي للكالفيا والتشريح الواضح للسمحاق يجعل التفاعل بين الجسيمات والكالفاريا أكثر كثافة.

ثالثا ، تسهل القياسات الكمية لفقدان العظام بواسطة التصوير المقطعي المحوسب الدقيق الوصول إلى الاختلافات في فقدان العظام بين العلاجات المختلفة ، مما يوفر لنا دليلا قويا على انحلال العظام مقارنة بقياس الأنسجة التقليدي للعظام. يعد نموذج انحلال العظم التآكل الذي تم إنشاؤه بواسطة جسيمات سبائك الكوبالت نموذجا مثاليا للتحقيق في التفاعل بين جسيمات التآكل والخلايا المختلفة في التخفيف المعقم. مثل الميكروفاج والخلايا الليفية وناقضات العظم بانيات العظم.

نأمل أن يكون نموذجنا مفيدا لدراسة التخفيف المعقم في المستقبل.