Name: 兔子骨增增的千叶模型,用于骨代材料骨生长和新血管化的评估 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-13T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 41 s
Description: 了解兔颅骨模型评估骨替代材料的骨再生能力。该模型通过PEEK圆柱固定于颅骨，测量异位骨生长和新血管化，为口腔颌面骨再生研究提供可靠方法。

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作者感谢Geistlich AG（Wolhusen, CH）和Osteology基金会（Lucerne, CH）（项目编号n&#176;感谢18-049项目的支持，以及法国布里涅的Global D公司提供螺钉。特别感谢Geistlich公司的B. Schaefer博士。同时衷心感谢Eliane Dubois和Claire Herrmann在组织学处理方面的卓越工作及其宝贵建议。最后，我们诚挚感谢Xavier Belin、Sylvie Roulet以及Walid Habre教授领导的“实验外科部门”全体团队所提供的出色技术支持。

根据瑞士法律法规，该方案已获得学术委员会批准，并由州级和联邦级兽医机构监督（许可编号 n&#176; GE/165/16 和 GE/100/18
1. 特定设备与动物
<ol>
	<li>圆柱体
	<ol>
		<li>将聚醚醚酮（PEEK）材料加工成带有侧向稳定凸片的圆柱体，内径为5 mm，外径为8 mm，高度为5 mm（图1）。</li>
		<li>加工PEEK盖帽，设计为可精确卡接到圆柱体顶部（厚度1 mm）。</li>
		<li>手术前通过高压灭菌法对PEEK圆柱体和盖帽进行灭菌。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>螺钉
	<ol>
		<li>使用自钻式微型螺钉（由商业纯钛（5级）制成）固定圆柱体（直径1.2 mm，长度4 mm）。手术前通过高压灭菌法进行灭菌。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>实验动物
	<ol>
		<li>购买三个月大的新西兰白兔（雄性或雌性），每只体重约2.5 kg。 
		注：本研究使用的兔子来源于日内瓦大学的繁殖种群。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 手术
<ol>
	<li>手术托盘 
	<ol>
		<li>准备好手术刀、剪刀、两把镊子、骨膜剥离器、注射器（1 mL、2 mL、5 mL、50 mL）、外科手机、圆形外科钻头（0.8 mm直径）、针头、无菌生理盐水、四个圆柱形装置、八枚螺钉和螺丝刀。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>临床前治疗
	<ol>
		<li>手术前一周对动物进行适应性饲养。</li>
		<li>手术前2小时开始，每天给予一次预防性抗生素（5–10 mg/kg，口服），持续至术后第3天。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>麻醉与插管
	<ol>
		<li>通过肌内注射（IM）给予氯胺酮（25 mg/kg，50 mg/mL，0.5 mL/kg）+ 赛拉嗪（3 mg/kg，20 mg/mL，0.15 mL/kg）使动物镇静。等待约20分钟，直至动物进入睡眠状态 
		深度（完全肌肉松弛） 
		注意：本项预先用药可实现简单、快速且无痛的插管过程。深度镇痛和麻醉的诱导方法见步骤 2.3.8。</li>
		<li>将静脉（IV）套管插入耳缘静脉，并保持关闭状态直至完成插管。 
		注意：此静脉通路将用于输注芬太尼和丙泊酚，分别实现深度镇痛和麻醉（见步骤 2.3.8）。</li>
		<li>通过纯氧供给5%七氟烷维持麻醉，直至完成插管。 
		注意：仅当动物出现苏醒迹象（如眼球运动、肌肉收缩）时，才需要执行此步骤。</li>
		<li>用10%利多卡因喷雾对气管进行局部麻醉。将兔子置于俯卧位，并使其头部保持垂直伸展状态。</li>
		<li>将第一根小直径（2.5 mm）的气管插管插入兔气管，直至能听到管内有气流声。此举可打开声门，便于后续插入正式气管插管。</li>
		<li>在导管中插入引导管（插管导管），以固定导管在气管内的位置。移除细径导管，并沿引导管插入终末气管导管（4.9 mm）。</li>
		<li>移除引导器，然后充胀气管导管末端的气囊，以封闭并固定装置于气管内。导管将保持在原位，但可通过一根系于前额的系带进一步固定。&#160;&#160;立即用纯氧中3%七氟烷（7 mL/kg，频率40次/分钟）对动物进行通气。</li>
		<li>持续灌注（耳静脉）芬太尼（0.01 mg/mL，2–4 mL/h）以实现镇痛，2–4 mg/kg 的丙泊酚（2%，20 mg/mL，4–8 mL/h）以诱导麻醉，并以 4 mL/kg/h 的速度输注醋酸林格液以维持等容状态。</li>
		<li>放置直肠温度探针。在整个过程中监测心功能、体温和血氧饱和度。</li>
		<li>通过监测自主呼吸来控制麻醉深度；若动物出现自主呼吸迹象，给予小剂量的丙泊酚和芬太尼。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>术前准备
	<ol>
		<li>将兔子置于加热垫（39 &#176;C)&#160;用软垫（以避免灼伤）覆盖手术台上的动物。剃除头皮毛发。</li>
		<li>在眼睛上涂抹润滑凝胶以避免刺激和干燥。使用聚维酮碘（10%）擦拭皮肤对术区进行消毒。然后用无菌手术巾覆盖兔子，并为颅骨暴露区域剪开适当窗口。</li>
		<li>用聚维酮碘（10%）对手术部位进行第二次消毒。在眼睛上涂抹润滑凝胶，以避免刺激和干燥。</li>
		<li>准备一张铺有无菌巾的手术台，用于放置完整的手术托盘。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术部位切开
	<ol>
		<li>用利多卡因2%（1 mL）进行皮下（SC）注射，局部麻醉&#160;在颅骨上</li>
		<li>沿颅骨矢状线从眼眶至枕外隆凸处（使用手术刀）切开皮肤（约4 cm长）。确保切开骨膜。</li>
		<li>沿切口两侧轻轻抬起骨膜（使用骨膜剥离器）。用无菌生理盐水冲洗术区。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>圆柱体放置
	<ol>
		<li>在颅骨上定位矢状缝和冠状缝（图 2A，B）。请注意，这些解剖标志线形成一个十字。圆柱体将被放置于该十字所划分的每个象限内，确保圆柱体的边缘不覆盖骨缝（图2C).</li>
		<li>将第一个圆柱体置于左上象限（左额骨），并尝试使装置平放。用手施加较大压力固定位置，然后拧入微型螺钉，直至感到阻力。确保螺钉头部与圆柱体凸缘表面齐平。</li>
		<li>在另一侧的骨瓣上重复相同操作，将圆柱体牢固地固定在颅骨上。确保圆柱体与骨组织完全密闭固定。</li>
		<li>在右上象限（右额骨）、左下象限（左顶骨）和右下象限（右顶骨）重复上述操作。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>在圆柱限定区域内进行5个髓内孔的骨钻孔（图1)
	<ol>
		<li>在骨面、圆筒划定区域的中心位置，使用球钻在生理盐水灌注条件下钻一个髓腔孔（直径0.8 mm，深度约1 mm），确保出现出血。</li>
		<li>沿穿过两个标签螺钉的轴线，在圆柱体内侧边缘再钻两个髓腔孔。沿垂直轴线，在圆柱体内侧边缘再钻两个髓腔孔。确保有出血出现。</li>
		<li>在其余三个圆柱体内重复上述操作。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>将材料样品填入圆柱体并封盖（图3）
	<ol>
		<li>根据制造商说明或材料规格准备所需的骨替代材料。</li>
		<li>将材料样品填满第一个圆柱体至边缘，并通过安装盖子封闭圆柱体。在其余3个圆柱体中重复此过程。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>手术部位关闭
	<ol>
		<li>使用间断性不可吸收缝线缝合覆盖在圆柱体上方的皮肤。</li>
		<li>在伤口上喷洒可喷涂敷料。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. 术后处理
<ol>
	<li>停止镇痛和麻醉（停止输注丙泊酚和芬太尼），并检查自主呼吸是否恢复。</li>
	<li>动物恢复自主呼吸后停止通气。在完全苏醒前，维持动物吸入纯氧。</li>
	<li>皮下注射盐酸丁丙诺啡（0.02 mg/kg，0.03 mg/mL，0.67 mL/kg），术后镇痛每6小时注射一次，持续3天。</li>
	<li>将动物转移至常规饲养环境，并提供水和完整饲料。</li>
	<li>伤口愈合约10天后拆除缝线。</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

本文所述模型操作简便，只要遵循所有步骤并使用合适的设备，即可轻松建立。由于本方案属于外科手术方法，所有步骤均至关重要，必须严格遵守。操作人员必须接受过动物实验培训，尤其是兔类动物的饲养管理和麻醉技术。如有需要，应毫不犹豫地寻求专业麻醉师和兽医的帮助。必须强调在缝线拆除前后对动物进行每日视觉观察。尽管颅骨部位皮肤较厚、丰富且松弛，但圆柱体固定后会产生较大张力。若过早拆除缝线，伤口可能重新裂开，需要再缝合一周并重新进行抗生素治疗。若伤口裂开部位超出切口线范围，外科医生需评估是否仍可进行缝合。如无法缝合，则需考虑样本废弃。
除了方案部分所述的关键步骤外，以下细节可能有助于正确实施本方案。从技术角度来看，由于所使用的兔子年龄较小且体型较小，因此必须采用方案中描述的两步插管法。&#160;第二根（也是最终的）导管过大，不能用于首次插管，否则存在明显的“错误路径”风险，可能导致严重损害甚至死亡。 
根据所测试的材料，可考虑从已放置的耳缘静脉留置管中采集少量新鲜血液。这种方法可用于在植入前用天然细胞和生长因子预处理骨替代材料。新鲜凝固的血液也可作为理想的假手术对照样本。
<p ...

颅骨骨增量模型于20世纪90年代建立，旨在优化口腔及颅面外科领域内的引导性骨再生（GBR）概念。该模型的基本原理是在颅骨的皮质骨部分上方垂直生长新的骨组织。为此，将一个反应器（例如钛制穹顶、圆柱或笼状结构）固定于颅骨上，以保护由移植物（如水凝胶、骨替代材料等）介导的骨再生过程。借助该模型，研究人员已对钛或陶瓷笼1,2,3,4,5,6、GBR膜7,8,9,10、成骨因子11,12,13,14,15,16,17、新型骨替代材料12,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29，以及骨再生过程中新生血管化的机制30进行了评估。
从转化医学的角度来看，颅骨模型代表了一种单壁缺损，可与颌骨的IV类缺损相比较31。该模型的目标是在皮质骨区域上方生成新骨，且无内源性骨壁提供的侧向支撑。因此，该模型极为严格，能够评估在骨皮质部分实现垂直骨传导的真实潜力。尽管本文所述模型主要用于评估骨替代材料的骨传导性，但也可用于评估成骨作用和/或骨诱导作用，以及血管生成能力1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30。
出于伦理、实际和经济方面的考虑，兔颅骨模型被开发出来，因为兔的骨代谢和骨结构与人类具有较高的相关性32。上述引用的30篇文献中，80%采用了兔颅骨模型1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,17,22,23,26,27,28,29,30,33，从而证明了该动物模型的重要性。2008年，Busenlechner 研究组将颅骨模型转移至猪，以实现同时比较八种骨替代材料20（相比之下，兔模型仅能比较两种骨替代材料）。另一方面，我们的研究组则将兔颅骨模型应用于绵羊。简而言之，将钛制穹顶置于绵羊颅骨上，用于表征一种新型3D打印骨替代材料的骨引导性能。这些研究使我们得以开发并掌握颅骨模型及其分析方法16,21。
最近引用的三项研究16,20,21，以及另外多项研究12,17,18,19,22,23,24,26,27,28,29，共同证实了颅骨模型作为筛选和表征模型的巨大潜力。然而，尽管所获得的结果相当令人满意，这些研究也指出了某些局限性：（1）使用了钛制穹顶，阻碍了X射线的穿透，从而无法进行活体微计算机断层扫描（micro-CT）检测。由于组织学处理前无法移除钛制穹顶，研究人员被迫将样本包埋于聚甲基丙烯酸甲酯树脂（PMMA）中，导致后续分析在很大程度上仅限于表面形貌观察。（2）高昂的经济成本，尤其是动物本身的费用，以及与动物运输、饲养和手术相关的成本。（3）在大型动物实验中获得伦理审批存在困难。
Polo 等人最近的一项研究26在兔模型上进行了大幅改进。用可闭合的圆柱体替代了钛制穹顶，该圆柱体可填充固定体积的材料。将四个此类圆柱体置于兔颅骨上。实验结束后，可移除圆柱体，使活检样本不含金属，从而在样本处理方面提供了更大的灵活性。兔颅骨模型因此成为一种具有吸引力的模型，可用于同步测试，且成本较低、动物操作简便、样本处理便捷。利用这些最新进展，我们进一步改进了该模型，使用聚醚醚酮（PEEK）替代钛来制造圆柱体，从而允许X射线穿透，并可在活体动物上应用显微断层扫描技术。
本文将介绍麻醉和手术操作流程，并展示使用该方案可能获得的结果示例，即通过（免疫）组织学、组织形态计量学、活体及离体显微断层成像技术来评估骨再生机制，并定量分析骨替代材料所支持的新骨形成。

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;药物&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>恩诺沙星 Baytril 10%</td><td>Bayer</td><td></td><td>抗生素</td></tr><tr><td>芬太尼</td><td>Bischel</td><td></td><td>用于镇痛</td></tr><tr><td>Ketalar 50mg/ml</td><td>Pfizer</td><td></td><td>用于麻醉的氯胺酮</td></tr><tr><td>Lidohex</td><td>Bichsel</td><td></td><td>眼部润滑凝胶</td></tr><tr><td>Opsite</td><td>Smith and Nephew</td><td>66004978</td><td>可喷洒敷料</td></tr><tr><td>聚维酮碘 10%，Betadine</td><td>Mundipharma</td><td></td><td>抗感染剂</td></tr><tr><td>丙泊酚 2%</td><td>Braun</td><td>3538710</td><td>用于麻醉</td></tr><tr><td>Rapidocain 2%</td><td>sintetica</td><td></td><td>局部麻醉</td></tr><tr><td>林格氏醋酸盐</td><td>Fresenius Kabi</td><td></td><td>容量补充</td></tr><tr><td>Rompun 2%</td><td>Bayer</td><td></td><td>用于麻醉的赛拉嗪</td></tr><tr><td>七氟烷 5%</td><td>Abbvie</td><td></td><td>用于麻醉</td></tr><tr><td>无菌生理盐水</td><td>Sintetica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Temgesic</td><td>Reckitt Benckiser</td><td></td><td>盐酸丁丙诺啡，用于镇痛</td></tr><tr><td>硫喷妥钠 Inresa</td><td>Ospediala</td><td></td><td>用于麻醉</td></tr><tr><td>Xylocaine 10% 喷雾</td><td>Astra Zeneca</td><td></td><td>用于插管</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;设备&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Fresenius Vial pilot C</td><td>Imexmed</td><td></td><td>输液泵</td></tr><tr><td>加热垫</td><td>Harvard Apparatus</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Suction dominant 50</td><td>Medela</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Suction tubing Optimus</td><td>Promedical</td><td>80342.2</td><td></td></tr><tr><td>外科电机</td><td>Schick dental</td><td>Qube</td><td>用于钻制髓内孔</td></tr><tr><td>通气设备</td><td>Maquet Servo1</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;材料&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>圆柱体及盖帽</td><td>Boutyplast</td><td>定制</td><td>成分：PEEK（聚醚醚酮）</td></tr><tr><td>手动自持式套管</td><td>GlobalD</td><td>ACT1K</td><td></td></tr><tr><td>自持式套管的移动手柄</td><td>GlobalD</td><td>MTM</td><td></td></tr><tr><td>自攻螺钉</td><td>GlobalD</td><td>VA1.2KL4</td><td>十字驱动螺钉，由钛合金5级（ISO 5832-3）制成</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;名称&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;公司&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;目录编号&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;备注&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;手术托盘&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Shiley 气管插管，直径 2.5 mm</td><td>Covidien</td><td>86233</td><td>用于插管</td></tr><tr><td>Shiley 气管插管，直径 4.9 mm</td><td>Covidien</td><td>107-35G</td><td>用于插管</td></tr><tr><td>Ethicon prolene 4-0</td><td>Ethicon</td><td>8581H</td><td>不可吸收缝线</td></tr><tr><td>镊子</td><td>Marcel Blanc</td><td>BD027R</td><td>145 mm</td></tr><tr><td>插管导管</td><td>Cook medical</td><td></td><td>插管引导</td></tr><tr><td>持针器</td><td>Marcel Blanc</td><td>BM008R</td><td></td></tr><tr><td>BD Microlance3 针头</td><td>Becton Dickinson</td><td>300300/304622</td><td>26G；18G</td></tr><tr><td>骨膜剥离器</td><td>HU-Friedy</td><td>P9X</td><td></td></tr><tr><td>圆形外科钻头</td><td>Patterson</td><td>78000</td><td>直径 0.8 mm，用于钻制髓内孔</td></tr><tr><td>手术刀</td><td>Swann-Morton</td><td></td><td>编号&amp;deg;10 和编号&amp;deg;15</td></tr><tr><td>剪刀</td><td>Marcel Blanc</td><td>00657</td><td>180 mm</td></tr><tr><td>Omnifix 注射器</td><td>Braun</td><td>4616057V</td><td>5 ml、10 ml 和 50 ml</td></tr><tr><td>Venflon G22</td><td>Braun</td><td>42690985-01</td><td>耳部静脉通路用 Vasofix 安全型留置针</td></tr></tbody></table>

用于评估骨替代材料中骨生长与新生血管形成的兔颅骨骨增量模型

Calvarial Model of Bone Augmentation in Rabbit for Assessment of Bone Growth and Neovascularization in Bone Substitution Materials

兔颅骨模型的基本原理是在颅骨皮质部分的上方垂直生长新骨组织。该模型可用于评估骨替代材料在口腔和颅面骨再生方面对骨生长和新生血管形成的支持作用。动物麻醉并进行通气（经气管插管）后，将四个由聚醚醚酮（PEEK）制成的圆柱体分别固定于颅骨上，位于矢状缝和冠状缝两侧。在每个圆柱体所限定的骨区域内钻五个髓内孔，以允许骨髓细胞流入。将待测材料样本置入圆柱体内，随后封闭圆柱体。最后缝合手术部位，使动物苏醒。可通过显微CT对活体动物进行骨生长的评估。动物安乐死后，可利用显微CT、免疫组织化学和免疫荧光技术进一步评估骨生长及新生血管形成情况。由于材料评估需要最大程度的标准化与校准，颅骨模型显得尤为理想。该模型操作简便，使用定义明确的圆柱体有助于实现校准与标准化，并可同时评估四个样本。此外，可对活体动物进行连续断层扫描，从而有望显著减少需安乐死的动物数量。

本文所述模型专用于评估骨替代材料的骨传导性。也可对经（预先）细胞化或负载生物活性分子的骨替代材料的成骨作用和/或骨诱导作用，以及血管生成进行评估1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,<sup class="...

本文介绍了一种在兔子中进行的外科手术方案，旨在评估骨替代材料在骨再生能力方面的性能。通过将聚醚醚酮（PEEK）圆柱体固定在兔颅骨上，可在活体或安乐死动物中评估材料所诱导的成骨传导、成骨诱导、成骨生成以及血管生成作用。

兔颅骨模型的基本原理是在颅骨皮质部分的上方垂直生长新的骨组织。该模型能够……

本文介绍了一种用于评估骨替代材料在骨再生能力方面的兔手术实验方案。该兔颅骨模型的基本原理是在颅骨皮质部分的顶部垂直生长新骨组织。该模型可用于评估骨替代材料在支持骨生长及新生血管形成方面对口腔及颅颌面骨再生的作用。该模型在评估骨再生方面具有重要意义，因为它能够测量新骨组织在成熟骨组织上方的异位生长情况。与传统模型相比，传统模型中新生骨组织再生以填补人为制造的骨缺损，并最终恢复至原有水平；而本模型通过在兔颅骨上固定较大的圆柱体，可在活体或处死的动物上分别评估材料所诱导的成骨传导、成骨诱导、成骨生成以及血管生成。演示该操作的将是我们实验室的研究助理 Laurin Marger 和我本人。在对动物进行镇静后，将静脉导管插入耳缘静脉，并保持关闭状态，直到完成插管。将兔子置于俯卧位，并使其头部保持垂直伸展状态。通过喷洒10%利多卡因对气管进行局部麻醉。将一根小直径的气管导管插入兔的气管，直至在导管中能听到气流声。这将打开喉部，便于插入最终导管。接下来，将导引器插入管中，以固定导管在气管内的位置。移除小直径的导管，并沿导引器插入确定性的气管插管。随后取出导引器，并充气气管插管末端的气囊，以封闭并固定装置于气管内。持续大量给予芬太尼以诱导镇痛。每公斤体重给予2至4毫克的丙泊酚以诱导麻醉，每公斤体重每小时给予4毫升的醋酸林格氏液以维持等容状态。立即使用纯氧中3%的七氟烷对动物进行通气。首先，将兔子置于手术台的加热垫上，温度设置为39摄氏度，并插入直肠温度探头。剃除头皮毛发。使用10%聚维酮碘对皮肤进行消毒。然后，用无菌手术巾覆盖兔子，并在颅骨上剪出一个操作区域。再次使用10%聚维酮碘对术区进行消毒。首先，在颅骨部位皮下注射利多卡因进行局部麻醉。使用手术刀沿颅骨矢状线从眼眶至枕外隆突切开皮肤，确保切开骨膜。使用骨膜剥离器轻轻抬起切口两侧的骨膜。用无菌生理盐水冲洗手术部位。首先，在颅骨上定位矢状缝和冠状缝。注意这些解剖线形成一个十字。将圆柱体放置于该十字划分出的各个象限内，确保圆柱体的边缘不覆盖在骨缝上。将第一个圆柱体放置在左上象限，尽可能平放装置。用手施加较大的压力固定圆柱体位置，并拧入微型螺钉直至感到阻力。确保螺钉头部与圆柱体的凸缘齐平。以相同方式固定圆柱体的另一个卡扣，确保圆柱体牢固地固定在颅骨上。确保圆柱体与骨组织之间实现严密的密封。随后重复整个操作过程，将圆柱体依次固定在其余三个象限上。首先，在圆筒所圈定区域的骨面中心，使用圆钻在生理盐水冲洗下钻一个髓内孔。确保出现出血。接着，沿穿过圆筒内侧边缘两个标签螺钉的轴线，再钻两个髓内孔。沿垂直轴方向，在圆柱体内侧边缘再钻两个髓内孔。对另外三个圆柱体重复此钻孔过程。然后，将待测材料样品装满第一个圆柱体至其边缘。安装盖子以封闭圆柱体。对另外三个圆柱体重复此填充过程。使用间断性不可吸收缝线闭合圆柱体上方的皮肤，并在伤口上喷洒敷料。此后，停止镇痛和麻醉供给，并检查自主呼吸是否恢复。一旦动物恢复自主呼吸，即停止通气。在动物完全苏醒前，维持其吸入纯氧。皮下注射盐酸布托啡诺。术后镇痛需每六小时重复给药一次，持续三天。在将动物转移至常规饲养环境前，应确保其完全清醒，并提供水和充足饲料。本视频中描述的模型专门用于评估骨替代材料的骨传导性、骨诱导性、成骨作用以及新生血管化。手术完成后，可通过活体动物的骨组织断层扫描，在不同时间点监测骨生长情况。如需进行其他分析，则需处死动物。安乐死后，对样本进行切片并小心取出圆柱体。随后用含4%甲醛的PBS溶液固定活检组织。此后，可采用显微断层扫描技术评估骨生长情况。样本也可进行组织学染色处理。随后可进行组织形态计量学分析和特异性染色，以更具体地完成分析。由于本方案为手术方法，所有步骤均至关重要，必须严格遵循。进行动物实验的培训非常重要，尤其是兔子的操作和麻醉方面的培训。除了文中所述方法外，还可通过流式细胞术对细胞进行更特异性的分析。此外，例如还可通过纳米压痕技术评估材料演变、骨组织成熟度及力学性能。借助该模型，已开展了多项评估，例如针对钛或陶瓷笼、GBM膜、成骨因子、新生替代物以及骨再生过程中血管新生机制的研究。

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Research

科研

JoVE Journal

Bioengineering

生物工程

兔子骨增增的千叶模型,用于骨代材料骨生长和新血管化的评估

人类血管周围干细胞（PSCs）是一类新型干细胞，可用于骨骼组织再生，其功能类似于间充质干细胞（MSCs）。PSCs可通过FACS（荧光激活细胞分选）从标准吸脂手术中获取的脂肪组织中分离，随后与成骨诱导性支架材料结合，以实现骨形成。 体内.

使用人血管周围干细胞进行骨再生

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建立兔颅骨缺损模型：一种在兔颅骨顶部创建圆形缺损的外科手术方法，用于评估骨替代材料的骨再生能力

自体和同种异体骨移植是治疗严重颅面骨缺损的公认方法。然而，移植物成分对血管新生、细胞分化与骨形成之间相互作用的影响尚不明确。本文介绍一种多模态成像方案，旨在阐明移植物邻近区域血管生成与成骨作用之间的相互依赖关系。...

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在大鼠股骨皮质骨中构建箱形骨腔缺损模型

本方案提出一种综合性方法，通过多模态分析手段在全球范围内评估骨再生过程中的骨形成情况。该方法旨在提供有关新骨形成定性与定量的信息，从而提高基础研究和临床前研究的严谨性与有效性。...

体外模型中组织矿化的全面表征

本研究建立了一种大鼠股骨半节段性缺损模型，用于评估骨替代材料在无内固定或外固定条件下承受负荷时的力学性能和成骨性能。...

用于评估承重区域骨替代材料性能的大鼠半节段性骨干骨缺损模型

了解兔颅骨模型评估骨替代材料的骨再生能力。该模型通过PEEK圆柱固定于颅骨，测量异位骨生长和新血管化，为口腔颌面骨再生研究提供可靠方法。

用于评估骨替代材料中骨生长与新生血管形成的兔颅骨骨增量模型

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