تقنية تثبيت داخلي مصغرة الغازية لدراسة التقلص المرن الركبة الناجمعن التعطيل في الفئران
مايو 20, 2019
هنا، نقدم بروتوكول لوصف تقنية طفيفة التوغل لشل مفصل الركبة في نموذج الفئران. هذا البروتوكول القابل للاستنساخ، استنادا إلى طريقة فصل الفجوة العضلية ومهارة الشق المصغر، هو مناسبة لدراسة الآلية الجزيئية الكامنة وراء تقلص المفاصل المكتسبة.
هذا بسيطة وفعالة العضلات الفجوة فصل نموذج تقنية الجمع بين طرق مصغرة غزو الأسلوب هو أفضل التثبيت الداخلي في موقعنا فئران الركبة نموذج الانكماش المشترك. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن عملية استنساخها قابلة للتكاثر والبديل طفيفة التوغل لتحفيز مفصل الركبة في الحيوانات. ومن خلال هذا الإجراء سيكون شيهاى جيانغ و فى تشانغ طالب دراسات عليا من معملى .
بعد التأكد من عدم الاستجابة لقرصة إصبع الساق ، حلق الجسم السفلي للجرذ المُجرّد ، بما في ذلك الأطراف الخلفية. تطهير الجلد المكشوف مع صبغة من اليود povidone مرتين و 75٪ الإيثانول ثلاث مرات. تطبيق مرهم على عيون الحيوان ووضع الفئران بشكل عرضي تحت ستارة جراحية مع طرف واحد خلفي و الورك المكشوف.
تطهير المنطقة الجراحية مع بوديندون إضافية اليود. في نهاية عظم الفخذ أكبر التروسنتر، رسم خط على طول إسقاط سطح الجسم من الفجوة العضلية بين الفينور الفينات الفيني vastus العضلة ذات الرأسين للاحتفال باتجاه شق الجلد. بعد ذلك، قم بعمل شق طوله 1.5 سنتيمتر في البشرة على طول الخط.
استخدام ملقط الأنسجة لتشريح بصراحة الفجوة العضلية بين الفينوريات الفيني vastus و العضلة ذات الرأسين حتى يتعرض ما يقرب من سنتيمتر واحد من رمح الفخذ. استخدام الداهم لتسهيل فصل مستمر من فجوة العضلات. جعل شق سنتيمتر واحد في البشرة على طول سطح الجسم إسقاط الفجوة العضلية بين الثنية الأمامية والفيبولاريس لونجوس على الطرف السفلي.
تشريح بصراحة الفجوة العضلية حتى يتعرض ما يقرب من سنتيمتر واحد من الساق. استخدام الداكور والملذبات على نحو سلس لفصل الأنسجة الرخوة. عقد مثقاب عمودي على العظام، حفر حفرة قطرها ملليمتر واحد في رمح الفخذ في 1، 500 دوران في الدقيقة تقريبا ثمانية ملليمترات تحت الحافة السفلى من التروسنتر أكبر.
اضغط بسرعة على الجرح لوقف النزيف وحفر حفرة قطرها 0.9 ملليمتر في الساق ما يقرب من أربعة ملليمترات تحت حافة الانصهار الريبوفي. استخدام مستقيم البعوض من نوع المشبك hemostatic لتشكيل مسار تحت العضلية من ثقب الساق إلى ثقب الفخذ، ويمر تحت gastrocnemius في نهاية الساق وفوق الغلوتوس medius تحت العضلة ذات الرأسين في نهاية عظم الفخذ. ثم استخدام واحد m1.4 من قبل ثمانية ملليمتر الصلب المسمار لتأمين واحد نهاية لوحة بلاستيكية في عظم الفخذ القريب.
استخدام واحد m1.2 من قبل ستة ملليمتر الصلب المسمار لتأمين آخر نهاية لوحة بلاستيكية في الساق القاصي. عندما تم تأمين لوحة، واستخدام 4-0 خياطة قابلة للامتصاص لإغلاق myofascia، اللفافة العميقة، والأنسجة تحت الجلد. أغلق الجلد بخيوط الحرير.
التصوير بالأشعة السينية يكشف عن الموضع الصحيح للمسامير الفولاذية في عظم الفخذ أو الساق. تحليل إعادة الإعمار ثلاثي الأبعاد بعد التصوير المقطعي المجهري عالي الدقة يوضح الموضع الجانبي للمسامير حوالي ثمانية ملليمترات تحت الحافة السفلية للرقط الأكبر في عظم الفخذ القريب وحوالي أربعة ملليمترات تحت حافة الانصهار التابيوفي في الساق البعيدة. العجز المفصلي في نطاق زيادة الحركة أثناء شل الحركة بطريقة تعتمد على الوقت.
كما يتضح من ارتفاع متوسط العجز المفصلي تقاس لمفصل الركبة شلت مقارنة مع مفصل الركبة التحكم في 56 يوما من شل الحركة. في اليوم الأول من التثبيت ، لا يلاحظ أي التصاق بتلطيخ مرن من كبسولة مفصل الركبة الأمامية -متفوقة في الفضاء المشترك بين كبسولة المفصل الخلفي -متفوقة في عظم الفخذ في مفصل الركبة الجانبية أو الجانب الآخر. من قبل 28 يوما من شل الحركة ومع ذلك, الودائع الأنسجة الليفية والالتصاق تطوير في الفضاء المشترك للركبة شلت.
بعد 56 يوما من الجمود، يتم استبدال الأنسجة الليفية جزئيا من قبل ترسب في حين لا يلاحظ هذا النوع من الالتصاق في مفصل الركبة المقابلة. تم تعديل هذه الطريقة من تلك التي يستخدمها البروفيسور تروديل وزملاؤه من جامعة أوتاوا. ومن الضروري تحديد الفجوات العضلية وفصلها أثناء الجراحة.
بعد تقنيات شل مختلفة يمكن إجراء عملية تجريبية أخرى مثل ثقافة كبسولة مفصل الركبة لدراسة الآليات الجزيئية الأساسية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة تقنية قليلة التوغل لتثبيت مفصل الركبة في نموذج الفئران. تم تصميم البروتوكول ليكون قابلاً للتكرار ومناسب لدراسة الآليات الجزيئية الكامنة وراء تقلص المفاصل المكتسب.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- علم الأعصاب
- علم الأحياء
- نماذج الحيوانية
الخلفية
- تعتبر تقلص المفاصل مشكلة شائعة في العديد من الحالات.
- يمكن أن تقلل التقنيات قليلة التوغل من وقت التعافي والمضاعفات.
- يمكن أن يساعد فهم آليات التقلص في تطوير العلاجات.
- يستخدم هذا البروتوكول نموذج فصل العضلات.
غرض الدراسة
- لإنشاء طريقة قابلة للتكرار لتثبيت مفصل الركبة.
- لتسهيل دراسة الآليات الجزيئية في تقلص المفاصل.
- لتوفير بديل قليل التوغل للدراسات على الحيوانات.
الطرق المستخدمة
- تحضير نموذج الفأر تحت التخدير.
- حلاقة وتطهير الجزء السفلي من جسم الفأر.
- تطبيق مرهم لحماية العينين أثناء الإجراء.
- استخدام غطاء جراحي لكشف الطرف الخلفي للإجراء.
النتائج الرئيسية
- أظهرت التقنية قابلية التكرار في تثبيت مفصل الركبة.
- أقل النهج توغلاً تقليل الصدمات للحيوان.
- سهلت الدراسات الإضافية على آليات تقلص المفاصل.
- وفرت طريقة موثوقة لتطبيقات البحث في المستقبل.
الاستنتاجات
- نموذج فصل العضلات فعال لدراسات مفصل الركبة.
- يمكن لهذا البروتوكول تعزيز البحث في تقلص المفاصل.
- التقنيات قليلة التوغل مفيدة لرعاية الحيوان.
الأسئلة الشائعة
Executive Industry Relevance
Minimally invasive internal fixation models for joint contracture enable reproducible, low-trauma preclinical studies of immobilization-induced pathology. This approach supports mechanistic de-risking and target validation for musculoskeletal and fibrotic disease portfolios. The model's quantitative outputs and imaging compatibility facilitate robust translational continuity from early discovery through preclinical assessment.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of fibrotic and contracture pathways in a controlled, disease-relevant system.
- Supports functional target validation by quantifying joint mobility deficits and tissue remodeling.
- Facilitates mechanistic de-risking by allowing molecular and histological analysis of contracture progression.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized, reproducible animal model for evaluating anti-fibrotic or anti-contracture interventions.
- Delivers quantitative range-of-motion and imaging endpoints suitable for comparative compound assessment.
- Enables downstream histological and molecular assays for biomarker discovery and validation.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant pathology observed in human joint contracture and fibrosis.
- Supports continuity from mechanistic discovery to preclinical efficacy and safety studies.
- Allows risk-adjusted advancement decisions based on robust, time-dependent phenotypic data.
Pipeline & Workflow Integration
This mini-invasive rat model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for musculoskeletal and fibrotic disease research.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on contracture mechanisms and fibrotic tissue remodeling.
- Screening: Provides reproducible, quantitative endpoints for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Enables imaging (x-ray, micro-CT) and histological readouts for cross-condition comparison.
- Translational Research: Bridges early mechanistic findings with preclinical model validation and biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a scalable, low-trauma platform adaptable for diverse fibrotic and orthopedic research needs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in contracture research.
- Operational Value: Enhances reproducibility, standardization, and scalability of preclinical models.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by providing robust, quantitative data.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of anti-fibrotic and orthopedic candidates.
Implementation Considerations
- Requires surgical expertise in mini-invasive animal procedures and muscle-gap identification.
- Needs access to imaging infrastructure (x-ray, micro-CT) for fixation verification and endpoint analysis.
- Demands cross-team standardization of surgical and analytical protocols for reproducibility.
- Adaptable to other small animal models with consideration of anatomical differences.
- Potential limitations include surgical learning curve and model-specific recovery monitoring.
