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Protokoll zur Entwicklung eines Femurosteotomiemodells bei Wistar Albino-Ratten

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DOI:

10.3791/63712

31. August 2022

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um den Femurschaft von Wistar-Albinoratten iatrogen zu brechen und die Entwicklung des Kallus zu verfolgen. Dieses Femurosteotomiemodell kann Forschern helfen, den Prozess der Frakturheilung zu bewerten und zu untersuchen, wie ein Medikament die Frakturheilung beeinflussen könnte.

Zusammenfassung

Frakturheilung ist ein physiologischer Prozess, der zur Regeneration von Knochendefekten durch die koordinierte Wirkung von Osteoblasten und Osteoklasten führt. Osteoanabole Medikamente haben das Potenzial, die Reparatur von Frakturen zu verbessern, haben aber Einschränkungen wie hohe Kosten oder unerwünschte Nebenwirkungen. Das Knochenheilungspotenzial eines Medikaments kann zunächst durch In-vitro-Studien bestimmt werden, für den endgültigen Machbarkeitsnachweis sind jedoch In-vivo-Studien erforderlich. Unser Ziel war es, ein Femurosteotomie-Nagetiermodell zu entwickeln, das Forschern helfen könnte, die Entwicklung der Kallusbildung nach einer Fraktur des Femurschaftes zu verstehen und festzustellen, ob ein potenzielles Medikament knochenheilende Eigenschaften hat. Erwachsene männliche Wistar-Albinoratten wurden nach Freigabe durch das Institutional Animal Ethics Committee verwendet. Die Nagetiere wurden betäubt, und unter aseptischen Bedingungen wurden vollständige Querfrakturen am mittleren Drittel der Oberschenkelknochenschaft mittels offener Osteotomie erzeugt. Die Frakturen wurden reduziert und innerlich mit intramedullären K-Drähten fixiert, und die sekundäre Frakturheilung konnte stattfinden. Nach der Operation wurden intraperitoneale Analgetika und Antibiotika für 5 Tage verabreicht. Sequentielle wöchentliche Röntgenaufnahmen beurteilten die Kallusbildung. Die Ratten wurden basierend auf radiologisch vorgegebenen Zeitpunkten geopfert, und die Entwicklung des Frakturkallus wurde radiologisch und immunhistochemisch analysiert.

Einleitung

Knochen ist ein dichtes Bindegewebe, das aus knochenbildenden Zellen, den Osteoblasten, und knochenresorbierenden Zellen, den Osteoklasten, besteht. Frakturheilung ist ein physiologischer Prozess, der zur Regeneration von Knochendefekten durch die koordinierte Wirkung von Osteoblasten und Osteoklasten führt1. Bei einer Fraktur sind osteoblastische und osteoklastische Aktivität an der Frakturstelle einige der wichtigen Faktoren, die die Knochenheilung bestimmen2. Wenn die Frakturheilung von ihrem normalen Verlauf abweicht, führt dies zu einer verzögerten Vereinigung, Malunion oder Nichtvereinigung. Eine Fraktur wird als n....

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Protokoll

Tierversuche wurden nach ethischer Genehmigung des Institutional Animal Ethics Committee (IAEC), AIIMS, Neu-Delhi, Indien (286/IAEC-1/2021) durchgeführt.

1. Präoperatives Verfahren

  1. Männliche Wistar-Albinoratten im Alter von 6 bis 8 Wochen mit einem Gewicht zwischen 150 und 200 g in einer zentralen Tiereinrichtung (CAF) in separaten Einzelkäfigen. Dies stellt sicher, dass keine chirurgische / Frakturstelle verletzt wird, wenn sich mehrere Ratten Käfige teilen.
  2. Halten Sie die Ratten bei einer Temperatur von 23 °C ± 2 °C in einer feuchtigkeitskontrollierten Umgebung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von ....

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Ergebnisse

Diese Studie wurde durchgeführt, um ein Femurosteotomiemodell bei Wistar-Albinoratten zu entwickeln. Dieses Modell kann verwendet werden, um die Knochenheilung sowie die osteogene Wirkung eines vielversprechenden osteoanabolen Medikaments bei der Knochenheilung zu bewerten. Die üblichen chirurgischen Vorsichtsmaßnahmen und Protokolle wurden befolgt. Für den Eingriff wurden sterile Kittel, Abdecktücher und chirurgische Geräte verwendet (Abbildung 1). Das Gerät (Tabelle 1) wur.......

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Diskussion

Diese Methode beschreibt klar die Details, die für die Entwicklung eines Frakturosteotomiemodells bei Wistar-Albinoratten erforderlich sind. Dieses Modell kann verwendet werden, um die osteogene Wirkung eines vielversprechenden osteoanabolen Medikaments bei der Frakturheilung zu bewerten und die Feinheiten der Knochenheilung zu verstehen. Das hervorstechende Merkmal dieser Methode ist, dass sie einfach ist und nicht zu viel Zeit oder anspruchsvolle Ausrüstung benötigt. Bei dieser Methode wurden erwachsene männliche Wista.......

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Offenlegungen

Keiner der Autoren hat Interessenkonflikte oder andere finanzielle Offenlegungen.

Danksagungen

Die Autoren danken dem Central Council for Research in Homoeopathy (CCRH), Ministry of AYUSH, Govt. of India, für die Forschungsförderung. Die Autoren sind dankbar für die Hilfe und Unterstützung der Central Animal Facility, AIIMS, Neu-Delhi, für ihre Hilfe und Unterstützung bei den Tierversuchen und CMET, AIIMS, Neu-Delhi, für ihre Hilfe und Unterstützung bei Fotografie und Videografie.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
AlkoholRaman & Weil Pvt. Ltd, Mumbai, Maharashtra, IndienMFG/MD/2019/000189Sterillium Händedesinfektionsmittel
Arterienzange Nebel chirurgisch, Gujarat, IndienG.105.05S5", gerader
Bard-Parker-Griff Nebula surgical, Gujarat, IndienG.103.03Größe Nummer 3
Betadin-LösungWin-medicare Neu-Delhi, IndienUP1425000000110% w/v Povidon-Jod-Lösung
Katzenpfoten-Haut-Retraktor Nebula surgical, Gujarat, Indien908.SSmall
EDTASisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, Indien43272Dinatriumsalz
EosinSigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, Indien115935Zur Herstellung der Färbelösung 
Pinzette (einfach)Nebel chirurgisch, Gujarat, Indien115.066", glatt
Pinzette (gezahnt)Nebel chirurgisch, Gujarat, Indien117.066", gezahnt
FormaldehydSisco Research Laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, Indien84439Zur Herstellung des neutral gepufferten Formalin 
HämatoxylinSigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, Indien104302Zur Herstellung der Färbelösung 
HammerNebula chirurgisch, Gujarat, Indien401.M
Injektion CefuroximAkumentis Healthcare Ltd, Thane, Maharashtra, Indien48/UA/SC/P-2013Cefuroxim-Natrium IP, 1,5 g/Fläschchen 
InjektionKetamin Baxter Pharmaceuticals India Private Limited, Gujarat, IndienG/28-B/6Ketaminhydrochlorid IP, 50 mg/ml 
Injektion XylazinIndian Immunologicals Limited, Hyderabad, Telangana, Indien28/RR/AP/2009/F/GXylazinhydrochlorid USP, 20 mg/ml
Injektion LignocainJackson Laboratories Pvt Limited, Punjab, Indien 1308-B2 % Lignocainhydrochlorid IP, 21,3 mg/ml
Injektion TramadolIntas Pharmaceuticals Limited, Ahmedabad, Gujarat, IndienMB/07/500Tramadolhydrochlorid IP, 50 mg/ml
K-DrahtNebel chirurgisch, Gujarat, Indien166 (1mm)12", doppelseitiger
mechanischer Bohrer zum Einsetzen von K-Draht& lrm; Bosch, Deutschland 06019F70K4GSR 120-LI Profi
Metzenbaum Schneideschere Nebel chirurgisch, Gujarat, IndienG.121.06S6", gerade
NadelhalterNebel chirurgisch, Gujarat, IndienG.108.066", gerade
Augensalbe GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, Bengaluru, Karnataka, IndienKTK/28a/467/2001Neomycin, Polymixin-B-Sulfat und Bacitracin-Zink-Augensalbe USP
Osteotom (Meißel)Nebelchirurgie, Gujarat, Indien1001.S.1010 mm, gerader
periostischer Aufzug Nebel chirurgisch, Gujarat, Indien918.10.S10 mm, gerade
Zange mit DrahtschneiderNebula chirurgisch, Gujarat, Indien604.65
Reynold' s SchereNebula surgical, Gujarat, IndienG.110.06S6", gerade
Standard halbsynthetische Diät Ashirvad Industries, Chandigarh, IndienKeine Katalognummer verfügbarDetaillierte Zusammensetzung in den verwendeten Materialien
angegeben Stahlbecher zur Aufbewahrung von Betadin für die AnwendungLokaler KaufKeine Katalognummer verfügbar
Stahltablett mit Deckel für autoklavierende InstrumenteLokaler KaufKeine Katalognummer verfügbar
Sterile GazeIdeal Healthcare Industries, Delhi, Indien& nbsp;E(0047)/14/MNB/7951Steril, 5cmx5cm, 12-lagig
Steriler Marmorblock zur UnterstützungLokaler KaufKeine Katalognummer verfügbarLokal hergestellt; autoklavierbare
Spritze und Nadel (1 mL) Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, IndienREF 3030601 mL sterile Spritze mit 26 G x 1/2 (0,45 mm x 13 mm) Nadel
Spritze und Nadel (2 mL)  Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, IndienREF 307749sterile 2 mL Spritze mit 24 G x 1'' (0,55 mm x 25 mm) Nadel
Spritze und Nadel (10 mL)  Hindustan Spritzen & Medical Devices Ltd. Faridabad, Indien 334-B(H)10 mL sterile Spritze mit 21 G x 1,5" (0,80 mm x 38 mm)
Nadel Chirurgische Klingen (Größe Nr. 15)Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, Indien für Medline Industries Inc, IL, USAREFzum Einmalgebrauch
(Größe Nr. 24)Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, Indien für Medline Industries Inc, IL, USAREFsteril,
Einmal-NahtmaterialHealthium Medtech Pvt Ltd, Bangalore, Karnataka, IndienSN 3318 4-0, 16 mm, 3/8 Kreis-Schneidenadel, monofiles Polyamid-Nahtmaterial 
Wachsblock in Aluminiumschale Lokal hergestelltKeine Katalognummer verfügbar 30cm x 30 cm x 4 cm Aluminiumschale mit Wachs (um ein Ausrutschen der Tiere zu verhindern)
RöntgengerätPhilips India Ltd, Gurugram, HaryanaSN19861013Modell: Philips Digital Diagnost R 4.2 
MDS15115E Sterile chirurgische Klingen MDS15124E

Referenzen

  1. Wang, T., Zhang, X., Bikle, D. D. Osteogenic differentiation of periosteal cells during fracture healing. Journal of Cellular Physiology. 232 (5), 913-921 (2017).
  2. Fakhry, M., Hamade, E., Badran, B., Buchet, R., Magne, D. Molecular me....

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Schlagwörter

FrakturheilungKnochenheilungosteoanabole Medikamenteintramedull rer Kirschner DrahtKallusbildungKnochendekalzifikationImmunhistochemieMikro CT

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