一种新型大鼠桡骨骨折内固定模型的建立：骨折愈合评估与背根神经节分离

桡骨骨折在全球范围内发病率很高，是四肢长骨骨折的主要类型之一。大鼠桡骨骨折模型在骨科研究中对于骨折愈合、药物筛选和生物材料评估具有重要意义。由于大鼠桡骨相对较细，临床上常用的钢板和螺钉并不适用于大鼠桡骨骨折的治疗。

为克服这一局限性，本方案创新性地结合了缝线与钛针固定技术，建立了一种稳定的桡骨骨折模型，用于内固定研究。在本方案中，我们还展示了利用活体动物微型CT成像系统来明确大鼠骨折愈合过程的方法。我们同时展示了在大鼠骨折模型中背根神经节（DRG）的提取与培养，该技术将用于研究骨折过程中神经损伤与修复的机制。

大鼠骨折手术器械包括手术刀片、手术刀柄、手术剪、持针器、止血钳和有齿组织镊。使用约8周龄、体重约200克的雄性Sprague Dawley大鼠。采用异氟烷气体麻醉机对大鼠进行麻醉，并在手术过程中持续维持呼吸麻醉。

维持手术室温度为 28 °C。将大鼠置于侧卧位，暴露右侧前肢，使用剃毛器剃除该部位毛发。铺无菌单，并在右侧前肢近端缠绕止血带以减少术中出血。

通过交替使用酒精和碘伏擦洗皮肤三次以进行皮肤准备。在右前臂背桡侧做一条1.5 cm的纵向切口。分离肌间隙，充分暴露右前肢桡骨。

使用手术剪在桡骨上进行横向截断以制造横断骨折。手术剪的方向与桡骨成90度角。取一根直径0.8 mm、长10 mm的钛针，沿桡骨的纵轴方向插入骨折处。

用缝线固定桡骨和钛针。缝线打三个连续的结，并通过四个间断缝合将钛针固定在桡骨上。修剪多余缝线，缝合皮肤切口。

使用聚维酮碘擦洗皮肤进行消毒。用无菌纱布覆盖伤口，并用绷带固定。大鼠在麻醉后恢复意识，状况恢复良好。

使用异氟烷气体麻醉机对大鼠进行麻醉。将大鼠置于扫描腔内，呈俯卧位。调整四肢和头部位置，使目标扫描区域位于视野中心，并在整个操作过程中持续维持通气和麻醉状态。

将固定好的动物床推入扫描室，并关闭室门。微计算机断层扫描（micro-CT）参数设置如下：扫描模式：标准，曝光时间：两分钟，视野范围：72 mm，体素尺寸：144 µm，管电压：90 kV，管电流：88 µA，滤波器：3D-soft。扫描数据将自动传输至软件，并生成三维CT图像。

分离目标组织。导出处理后的图像。切断脊柱，移除第1至第7颈椎椎体。

沿颈椎的前正中线和后正中线剪开，分为左右两半。使用有齿组织镊夹住背根神经节（DRG），轻轻提起，然后用手术剪剪断神经纤维。将分离出的DRG转移至含有提取液的1.5 mL离心管中。

置于冰上。缓慢吸出并弃去提取液。加入1 mL混合消化酶工作液。

在37°C水浴中消化60至70分钟。用移液器将适量纤连蛋白工作液加入培养皿中，在37°C培养箱中孵育1小时进行包被。消化完成后，吸除并弃去混合消化酶工作液。

收集滤液，在70 × g下离心8.5分钟。离心后，吸除并弃去离心管中的上清液。加入1 mL完全培养基重悬沉淀。

取出培养皿，弃去纤连蛋白工作液，用 PBS 洗涤两次。将细胞接种至培养皿中，加入 1 mL 完全培养基。

将它们置于37°C、5%二氧化碳的恒温培养箱中培养8-12小时。显微CT成像证实了大鼠桡骨骨折模型及大鼠桡骨骨折内固定模型的成功建立。造模后20天，对骨折模型组SD大鼠进行的显微CT分析显示预后良好。

观察到骨痂形成，连接骨折断端，伴有进行性融合和骨折线逐渐消失，符合骨愈合早期阶段的表现。影像显示建模区域的骨折线模糊，提示骨折部位的骨组织已基本愈合。在背根神经节（DRG）分离后的第5至第6天，神经元细胞表现出广泛的胞质暴露。

在此阶段，整个神经元胞体及其周围的突触可清晰分辨。采用免疫荧光显微镜对培养第6天的神经元细胞进行拍照观察。如图9所示，β III-微管蛋白呈现绿色荧光。

βIII-微管蛋白阳性的细胞（包括背根神经节细胞胞体及其轴突）呈绿色，蓝色荧光代表经DAPI染色的神经元细胞核。大鼠因其清晰的遗传背景和较短的繁殖周期，是研究骨折愈合机制的经典模型。然而，其桡骨直径较小（约1-1.5 mm），无法匹配临床级内固定装置，严重限制了其在神经-骨愈合研究中的应用。

针对这一问题，本研究创新性地提出了缝合钛针联合内固定方法。其核心思路是用缝线的柔性结扎替代螺钉的刚性固定，从而减少医源性神经损伤，并提供稳定的力学环境。该方案为模型构建提供了可重复性和标准化操作流程。

缝线和钛合金针用于大鼠桡骨骨折模型的内固定。通过显微CT评估骨折愈合情况。在完成骨折愈合检测后，分离并培养背根神经节（DRG）初级神经元。

在本实验方案中，我们创新性地结合缝合线与钛针，用于大鼠桡骨骨折模型的稳定内固定。通过显微CT评估骨折愈合情况，并分离培养原代背根神经节（DRG）神经元以进行后续研究。