Name: Ein chirurgischer Eingriff zur Resektion der Maus Rib: Ein Modell für Großlangknochenreparatur (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 42 s
Description: Lernen Sie eine chirurgische Resektion der Mausrippe als Modell für Großlangknochenreparatur. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung zellulärer und molekularer Heilungsprozesse in vivo.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wir danken den Mitgliedern des Mariani-Labors für die kritische Lektüre des Manuskripts. Unsere Finanzierungsquellen waren: das Baxter Medical Scholar Research Fellowship (an M.K.S.), USC Undergraduate Fellowships und die Provost, Dean Joan M. Schaeffer und Rose Hills Fellowships (an M.K.S.). Wir danken auch für ein CIRM BRIDGES-Stipendium durch das Pasadena City College (an T.T.T). und der James H. Zumberge Research and Innovation Fund, die USC Regenerative Medicine Initiative und das NIAMS NIH unter der Fördernummer R21AR064462 (an F.V.M).

HINWEIS: Alle Verfahren sind in Übereinstimmung mit einem von der Institutional Animal Care und Verwenden Committee (IACUC) an der University of Southern California genehmigten Tier Protokoll. 1. Vorbereitung für die Chirurgie <ol><li> Legen Sie die notwendigen chirurgischen Werkzeuge und Materialien (sterilisiert, Einträge 1 bis 18 in der Materialliste) und vereinbaren Sie einen Binokular und einen Lichtwellenleiter transLicht in einer Haube oder einem Wartungstisch. </li><li> Legen Sie eine geschlechtsreif Maus (20 - 30 g, 1-3 Monate alt) in einer Induktionskammer mit 4% Isofluran Anästhesie zu induzieren. </li><li> Bestätigen Anästhesie mit einer Pfote und / oder Schwanz Prise Test. </li><li> Bewerben Salbe die Augen der Maus die zu Augentrockenheit während der Operation zu vermeiden. </li><li> Bewegen Sie die Maus auf den Mikroskoptisch. Platzieren Sie die Maus in die Bugnase des Wartungsschlauch und seitlich zu positionieren. Geben Sie eine Erwärmung Beutel neben dem Tier zur Aufrechterhaltung der Körpertemperatur. NICHTE:. Position der Maus hängt von persönlichen Vorlieben und / oder Händigkeit des Chirurgen, der rechten oder linken Seite ist in Ordnung. </li><li> Passen Isofluran zu 2-3% für die Wartung, und beobachten Sie die Atemfrequenz. </li><li> Injizieren Buprenorphin (0,05 mg / kg) subkutan (Seitenflanke des Beins) zum postoperativen Schmerz mit einer 25 G-Nadel. Das Bein kann zucken, welche eine normale Reaktion ist. </li></ol> 2. Öffnungs Incision <ol><li> Ermitteln Sie die gewünschte Rippe durch Palpation, und löschen Sie den Bereich der Haare mit einem Rasierer. HINWEIS: Rippen 8-10 werden empfohlen, da Rippen 1-7 sind näher an der Lunge und 11-13 sind deutlich kürzer. Zählen der Rippen sollte mit den meisten rostral Rippe als Nummer 1 beginnen. </li><li> Bereiten Sie die Gegend mit wechsel PVP-Jod und Isopropanol (70%) Abtupfen (3x wird oft von Tiernutzung Protokolle empfohlen). </li><li> Schneiden Sie ein 2 cm Schnitt durch die Haut, direkt über und parallel mit mittelgroßen Mikroscheren gewünschten Rippe. IncisE durch die darunter liegende Muskulatur und Fettschichten. </li><li> Legen Sie alle drei Schichten (Haut, Muskeln, Fett) in eine Rückziehvorrichtung, um das Operationsfeld freizulegen, bei gleichzeitiger Minimierung der Größe des Einschnitts. </li></ol> 3. Ausschneiden des Rib <ol><li> Durch die Zwischenrippenmuskeln, die über dem gewünschten Abschnitt der Rippe mit einer 5,0 mm Skalpell. Position diesen Schnitt um 5 mm proximal der chondrocostal gemeinsame da hier die Rippe ist nicht so stark gekrümmten. Trennen Sie vorsichtig die Muskeln von den Knochen mit feiner Spitze Pinzette. </li><li> Um eine Resektion zu schaffen unter Beibehaltung der Knochenhaut in der Tier, schneiden durch die Knochenhaut, über die Länge der Rippe mit einer 5,0 mm Skalpell. Trennen Sie vorsichtig das Periost von der darunter liegenden Knochen seitlich feine Spitze Pinzette. Gehen Sie mit Vorsicht, da die Knochenhaut ist sehr empfindlich und hat eine gelartige Konsistenz. </li><li> Weiter stellen Sie einen Querschnitt durch den Knochen an einem Ende mit feinen Mikro Schere. Bei Bedarf messen die Resektion mitein Fadenkreuz im Mikroskop oder einem Lineal Typ Wertangabe. Dann heben Sie die Knochen von der Knochenhaut und schneiden Sie das andere Ende. HINWEIS: Gehen Sie mit Vorsicht. Dies ist der heikelste Schritt, wie oben ziehen, ohne Auslösen der Rippe unter die Pleura Membran reißen und zu einem Pneumothorax. Wenn der pleuralen Membran zerrissen wird dies ohne weiteres ersichtlich sein, wie das Innere der Brusthöhle sichtbar werden. </li><li> Wenn die Blutung als Folge des Schneidens des Knochens auftritt, wenden Sie Druck an der Schnittende mit einem Wattestäbchen für 4-5 Sekunden, um die Blutung zu stoppen. HINWEIS: In den seltenen Fällen, dass Blutung anhält, kann es notwendig sein, zu stoppen und das Tier einschläfern als signifikante Blutverlust wird die Erholung gefährden (ohne Flüssigkeitsersatz ist die maximale Blutvolumen, die sicher verloren gehen können 10% des gesamten Blutvolumens oder 7.7 -. 8 ul / g für eine 25 g Maus entspricht dies rund 180 bis 200 &amp; mgr; 9). </li><li> Sofort legen Sie die entfernt Rippe in4% PFA für eine spätere Analyse. HINWEIS: Wenn die Resektion von sowohl dem Knochen und der Knochenhaut ist durchgeführt werden soll, lassen Sie den Knochenhaut Schnitt und Trennung (Schritt 3.2). Da die Knochenhaut ist sehr eng an die Pleura Membran angebracht gehen vorsichtig, Hänseleien der Rippe von der Pleura-Membran mit einer Pinzette, um Risse zu vermeiden. </li></ol> 4. Schließen der Inzision <ol><li> Nähen Sie die Zwischenrippenmuskeln über die Spitze des verbliebenen periostalen Hülle mit 9-0 Nahtmaterial (2 Nähte sind in der Regel ausreichend). Zeigen die Fäden direkt über die Schnittenden der Rippe, die als Indikatoren für die Chirurgie Ort handeln. </li><li> Entfernen Sie die Rückziehvorrichtung. Naht der darüberliegenden Muskeln und Fett mit 9-0 Nahtmaterial (3-4 Nähte sind in der Regel ausreichend). In Mäusen, die mit besonders dicken Schichten von Muskulatur und / oder Fett, Naht jede Ebene (beispielsweise 1-Schicht von Nähten für die Muskelschicht und 1 Schicht von Nähten für die Fettschicht). </li><li> Schließen Sie dieHaut mit 7-0 Nahtmaterial (4-5 Nähte sind in der Regel ausreichend). </li><li> Sichern Sie den Schnitt mit Nahtkleber, Kneifen die Ränder zusammen mit großen Zangen. </li><li> Langsam zu entwöhnen Sie die Maus aus Isofluran durch zunächst für einige Minuten Einstellung auf 1% und schalten Sie. </li><li> Platzieren Sie die Maus unter einer Wärmelampe und verlassen, bis das Bewusstsein wiedererlangt, 5 - 10 min. Nach Bewusstsein wiedererlangt und während der Heilungsphase sollte die Maus bewegen und normal ambulate und zeigen keine Anzeichen von Leiden. </li></ol> 5. Wiederaufnahme und Analyse <ol><li> Geben postoperativen Schmerztherapie einschließlich der Anwendung von Buprenorphin in einer mündlichen Gelatineform bei 0,5 mg / kg alle 12 Stunden für 48 Stunden. Die orale Verabreichung erfordert keine Zurückhalten der Tiere, die Schmerzen für den Brustbereich verursachen könnten. </li><li> Pflegen Sie die Maus in einen Käfig mit freiem Zugang zu Futter und Wasser während der Heilungsphase. Nachdem der Schnitt trocken ist, können weibliche Tiere zusammengebracht werden, während Männers müssen getrennt bleiben, um Kämpfe zu vermeiden. </li><li> Nach der Einheilzeit, folgen Sie dem zugelassenen Verfahren für die Euthanasie. Entfernen Sie den Brustkorb zur Fixierung und Analyse. </li></ol>

<ol><li>Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+study+of+rib+regeneration+following+costectomy+in+adolescent+idiopathic+scoliosis%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Spine+J%22%5BJournal%5D)">Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis.</a> Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).</li>
<li>Munro, I. R., Guyuron, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Split-rib+cranioplasty%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Plast+Surg%22%5BJournal%5D)">Split-rib cranioplasty.</a> Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).</li>
<li>Taggard, D. A., Menezes, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Successful+use+of+rib+grafts+for+cranioplasty+in+children.+Pediatric+neurosurgery%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery.</a> 34 (3), 149-155 (2001).</li>
<li>Head, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevention+of+Regeneration+fo+the+Ribs%3A+A+problem+in+thoracic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Surgery%22%5BJournal%5D)">Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery.</a> Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).</li>
<li>Kawanabe, Y., Nagata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+of+costal+cartilage+harvest+for+total+auricular+reconstruction%3A+part+I.+Avoidance+and+prevention+of+intraoperative+and+postoperative+complications+and+problems%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+and+reconstructive+surgery%22%5BJournal%5D)">A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems.</a> Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).</li>
<li>Cheung, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+orthopaedic+research+%3A+official+publication+of+the+Orthopaedic+Research+Society%22%5BJournal%5D)">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).</li>
<li>Matthys, R., Perren, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Internal+fixator+for+use+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Internal fixator for use in the mouse.</a> Injury. 40, Suppl 4. S103-S109 (2009).</li>
<li>Cooper, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Testing+the+critical+size+in+calvarial+bone+defects%3A+revisiting+the+concept+of+a+critical-size+defect%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+and+reconstructive+surgery%22%5BJournal%5D)">Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect.</a> Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ask+the+Vet%5BTitle%5D)+AND+%22JAX+NOTES%22%5BJournal%5D)">Ask the Vet.</a> JAX NOTES. 499, Available from:
 
 <a target="_blank" href="http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/499c.html">http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/499c.html</a> (2005).</li>
<li>Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+oral+buprenorphine+%28%27buprenorphine+jello%27%29+for+postoperative+analgesia+in+rats--a+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Laboratory+animals%22%5BJournal%5D)">Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial.</a> Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).</li>
<li>Rigueur, D., Lyons, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole-mount+skeletal+staining%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+molecular+biology%22%5BJournal%5D)">Whole-mount skeletal staining.</a> Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).</li>
<li>Evans, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contribution+of+somitic+cells+to+the+avian+ribs%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+biology%22%5BJournal%5D)">Contribution of somitic cells to the avian ribs.</a> Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).</li>
<li>Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Altered+fracture+repair+in+the+absence+of+MMP9%5BTitle%5D)+AND+%22Development%22%5BJournal%5D)">Altered fracture repair in the absence of MMP9.</a> Development. 130 (17), 4123-4133 (2003).</li>
<li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+basis+for+age-related+changes+in+fracture+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+orthopaedic+research+%3A+official+publication+of+the+Orthopaedic+Research+Society%22%5BJournal%5D)">Cellular basis for age-related changes in fracture repair.</a> Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).</li>
<li>Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioluminescent+imaging+in+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+molecular+biology%22%5BJournal%5D)">Bioluminescent imaging in bone.</a> Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).</li>
<li>Pelled, G., Gazit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+using+osteocalcin-luciferase%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+musculoskeletal%22%5BJournal%5D)">Imaging using osteocalcin-luciferase.</a> Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).</li>
<li>Elefteriou, F., Yang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+mouse+models+for+bone+studies--strengths+and+limitations%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations.</a> Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).</li>
<li>Srour, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Natural+large-scale+regeneration+of+rib+cartilage+in+a+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bone+Miner%22%5BJournal%5D)">Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse.</a> J. Bone Miner. , (2014).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen

Wenn erst zu lernen, dieses Protokoll, zu bestimmen, wo die anfänglichen Schnitt zu finden kann eine Herausforderung sein. , Praxis auf eingeschläfert Mäusen hilft jedoch dem Chirurgen erfahren, wo die anfänglichen Schnitt legen und setzen die gewünschte Rippe reseziert werden. Die Arbeit an Kadavern verbessert auch die feinmotorischen Fähigkeiten erforderlich, um den Rippenabschnitt mit oder ohne Knochenhaut zu entfernen. Zudem könnte jemand neu in diesem Verfahren finden die Manipulation der feinen Werkzeuge und dünne...

Schwächenden Skelettverletzungen, chronische Arthrose, und die schwere Probleme mit der Wiederherstellungschirurgie verbunden Auswirkungen der wirtschaftlichen Produktivität, Familie Wohlbefinden und Lebensqualität. Während kleine Pausen und Läsionen können ziemlich gut heilen, sind die Menschen nicht in der Lage zu reparieren große Defekte und muss daher auf rekonstruktive Eingriffe angewiesen, um Struktur und Funktion wiederherzustellen. Die Rekonstruktion kann es sich um allogene Transplantate oder heterogeneic, morcellized Knochen implantiert Gerüste oder Distraktionsosteogenese. Leider gibt es nicht nur hartnäckig Morbidität Faktoren mit diesen Behandlungen aber die ursprüngliche Festigkeit des reparierten Knochens selten erreicht verbunden. So werden neue klinische Ansätze erforderlich. One-way, um innovative Methoden, um Segmentdefekte zu behandeln entwickeln zu Situationen, in denen groß angelegte Reparatur kommt in der Natur zu studieren. Amphibien können bekanntlich Skelettelemente zu regenerieren, während Säugetiere sind als begrenzt in thist die Fähigkeit. Da jedoch der Beginn des 20. Jahrhunderts, einige wenige Berichte über die Regeneration der menschlichen Rippe wurden veröffentlicht hindeutet, dass Menschen nicht so beschränkt 1-4 werden. Derzeit wird dieses Phänomen am besten plastischen Chirurgen, die Rippenmaterial für Kiefer-, Gesichts- und Gehör Rekonstruktion verwenden bekannt, aber es ist nicht mehr weit geschätzt 5. Um dieses Reparatur genauer zu untersuchen, haben wir ein chirurgisches Modell unter Verwendung der Maus entwickelt. Mit diesem Protokoll können die Forscher die angeborenen Faktoren zu identifizieren und diese Informationen benutzen, um Skelettheilung an anderen Standorten zu erleichtern. Es gibt viele Vorteile, um mit den Rippen als Modell für die Untersuchung der Skelettreparatur. Zunächst werden die umgebenden Rippen eine natürliche Fixateur (verglichen mit der Resektion des Femurs 6,7). Dies verringert das Morbiditätsrisiko der internen und externen Fixatoren und vereinfacht die chirurgische Prozedur. Zweitens sind die dünnen Muskelschichten der Brust wawerde sorgen für einfachen Zugang und gute Sicht, die der Test vergleichbar mit dem Komfort der Schädel Resektionen 8 zu machen. Drittens, im Gegensatz zu der, die von Calvarien intramembranous Ossifikation Rippen Form durch endochondrale Ossifikation bilden und über Verlängerung an Wachstumszonen an jedem Ende eines zentralen Diaphyse angeordnet wachsen in der Länge. Daher kann die Reparatur der Rippen mehr vergleichbar Reparatur der langen Röhrenknochen der Gliedmaßenskelett sein. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass im Vergleich zu dem Femur, die Knochenhaut der Rippe dicker und kann leichter gehandhabt werden. So können Forscher, die zur Knochenreparatur zum Zweck der Untersuchung der Knochenhaut oder Testzelltherapien, pharmakologische Wirkstoffe und / oder Gewebegerüste testen möchten finden diese Operationsmodell sinnvoll. Zusammenfassend stellt diese Rippenresektion Modell ein Rahmen ist, um natürliche großen Knochenreparatur bei Säugetieren zu studieren, da kein solches Modell im allgemeinen Gebrauch derzeit existiert.

<table><tbody><tr><td>Mittelgroße Mikrodissektionsschere (Vannas-T&uuml; bingen Federschere 5 mm)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15003-08</td><td></td></tr><tr><td>Feine Mikrodissektionschere (Vannas Federschere - 2mm Schneide)</td><td>Fine Science Tools</td><td>15000-04</td><td>gebogene Spitze ist vorteilhaft</td></tr><tr><td>Mikroskalpell 5,0 mm</td><td>Fine Science Tools</td><td>10315-12</td><td>andere feine Skalpelle können ersetzt werden</td></tr><tr><td>Dumont 55 Pinzette</td><td>Fine Science Tools</td><td>11295-51</td><td></td></tr><tr><td>Retraktor&nbsp;</td><td>Fine Science Tools</td><td>17004-05</td><td>Verstellbarkeit ist praktisch</td></tr><tr><td>Mikronadelhalter</td><td>Fine Science Tools</td><td>12060-01</td><td></td></tr><tr><td>9,0 Nylonnähte (Ethilon), Taper Point am besten</td><td>Ethicon</td><td>2819G oder ähnliche</td><td>Taper Point am besten, aber umgekehrtes Schneiden ist auch gut</td></tr><tr><td>7,0 Prolene Nähte (Prolene)</td><td>Ethicon</td><td>8700H oder ähnlich</td><td>6-0 kann auch verwendet werden, Nadelspitze kann variieren</td></tr><tr><td>Große Pinzette (Adson Forceps)</td><td>Fine Science Tools</td><td>11006-12</td><td>andere Marken sind fein</td></tr><tr><td>Gleitmittel Augensalbe (Akwa Tears)</td><td>Akorn</td><td>17478-062-35</td><td></td></tr><tr><td>Nahtkleber (GLUture Topical Tissue Adhesive)</td><td>Abbot</td><td>32046-01</td><td>hat eine ausgezeichnete Verarbeitungszeit</td></tr><tr><td>Rasierer</td><td>Wahl</td><td>9918-6171 oder ähnlich</td><td></td></tr><tr><td>Klemmlampe</td><td>Zoo Med</td><td>LF-5</td><td></td></tr><tr><td>Infrarot-Lampe, 75W</td><td>Zoo Med</td><td>RS-75</td><td></td></tr><tr><td>RC2 Nagetier-Anästhesiesystem</td><td>VetEquip&nbsp;</td><td>922100</td><td></td></tr><tr><td>IsoFlo (Isofluran)</td><td>Abbot</td><td>05260-05</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphin (Buprenex)</td><td>Reckitt Benckiser</td><td>12496-0757-1</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Purdue Frederick</td><td>67618015017</td><td></td></tr><tr><td>Aromatisierte Gelatine,</td> Himbeer-Wackelpudding <td></td><td>B000E1FYL0</td><td>fest gemacht, bis zur Konsistenz von 'Jigglern'</td></tr></tbody></table>

ein chirurgischer eingriff zur resektion der maus rib: ein modell für großlangknochenreparatur

A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair

Dieses Protokoll stellt die Forscher ein neues Modell für große Knochenreparatur unter Verwendung der Maus Rippe. Das Verfahren beschreibt die folgenden: Vorbereitung des Tieres für die Chirurgie, Öffnen des Brustkörperwand, indem die gewünschte Rippe aus den umliegenden Zwischenrippenmuskeln, Ausschneiden des gewünschten Abschnitt der Rippe, ohne einen Pneumothorax, und Schließen der Schnitte. Im Vergleich zu den Knochen des Gliedmaßenskelett, die Rippen sind sehr zugänglich. Darüber hinaus ist kein interner oder externer Fixateur notwendig, da die benachbarten Rippen eine natürliche Fixierung. Die Operation nutzt kommerziell verfügbare Angebot, ist einfach zu lernen, und durch das Tier gut vertragen. Das Verfahren kann mit oder ohne Entfernung des umgebenden Knochenhaut erfolgen, und somit ist der Beitrag der Knochenhaut zu reparieren beurteilt werden kann. Die Ergebnisse zeigen, dass, wenn die Knochenhaut gehalten wird, in 1 tritt robust Reparatur - 2 Monate. Wir gehen davon aus, dass die Verwendung dieses Protokolls wirdFörderung von Forschung in die Rippe Reparatur und dass die Ergebnisse wird die Entwicklung von neuen Wegen, um die Knochenreparatur in anderen Orten rund um den Körper zu stimulieren, zu erleichtern.

Tiere in der Regel schnell wieder von diesem Verfahren, der Schnitt heilt gut, und die Tiere zeigen normales Verhalten. Die Prozedur verwendet handelsübliche Versorgung und nach dem Training, kann in weniger als 1 Stunde durchgeführt werden. Bevor Sie dieses Verfahren, um experimentelle Daten zu generieren, ist es wichtig, die Resektion am Tag 0 Zeitpunkt zu analysieren, um festzustellen, ob große Knochenfragmente könnte innerhalb der Resektion Zone bleiben. Ein Weg, um die richtige Vorgehensweise zu beurteilen ist, die...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, erfolgreich einen Teil des Knochens aus der Rippe einer Maus zu resezieren. Das Verfahren wurde als Modell entwickelt, um die großflächige Reparatur langer Knochen zu untersuchen.

Ein chirurgischer Eingriff zur Resektion der Maus Rib: Ein Modell für Großlangknochenreparatur

This protocol introduces researchers to a new model for large-scale bone repair utilizing the mouse rib. The procedure details the following: preparation ...

Das Ziel dieses Verfahrens besteht darin, einen großflächigen Defekt im knöchernen Anteil eines Rippenstücks als Modell für die knöcherne Reparatur zu erzeugen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein Schnitt durch die Haut an der Seitenfläche des Tieres angelegt und geöffnet wird. Im zweiten Schritt wird der Rippenknochen freigelegt, der entfernt werden soll.Anschließend wird ein Teil des Rippenknochens entweder zusammen mit der umgebenden Bindegewebshülle oder dem Periost entfernt oder das Periost dabei belassen. Im letzten Schritt werden die Inzisionen verschlossen und das Tier zur Genesung freigegeben. Letztendlich kann dieses Modell zur Knochenreparatur verwendet werden, um die zellulären und molekularen Vorgänge zu veranschaulichen, die während der Regeneration größerer Skelettdefekte auftreten.Bei einem Säugetier ist die visuelle Demonstration dieser Methode entscheidend, da das Handhaben der chirurgischen Instrumente Präzision erfordert und eine erfolgreiche Operation voraussetzt, dass der Operateur weiß, wo sich die verschiedenen Gewebe befinden. Die Durchführung der Prozedur werden Marissa Roar und Nikita Tripper übernehmen, beide Doktorandinnen in meinem Labor. Nachdem der Operationsbereich sowie die notwendigen sterilen Instrumente und Materialien vorbereitet wurden, wird die Anästhesie induziert, indem eine erwachsene Maus in eine Induktionskammer mit 4% Fluoranästhetikum gebracht wird.Wenn die Maus narkotisiert ist, Augensalbe auf die Augen der Maus auftragen und die Narkosetiefe überprüfen. Bei einer Zehenquetschung sollte keine Reaktion erfolgen. Die Maus auf oder neben eine Wärmepackung auf dem Objekttisch eines Stereomikroskops legen, wobei die Nasenkanüle des Narkosezubringschlauchs über die Nase der Maus gestülpt wird.Stellen Sie sicher, dass sich die Maus in Seitenlage befindet. Stellen Sie das Isofluran auf zwei bis 3 % für die Erhaltungsdosis ein und beobachten Sie die Atemfrequenz. Injizieren Sie anschließend Buprenorphin subkutan über eine 25-Gauge-Nadel.Bei präemptiver postoperativer Schmerzempfindung kann es zu Zuckungen des Beins kommen, was eine normale Reaktion ist. Wählen Sie zunächst die gewünschte Rippe aus, indem Sie von der am kranialsten liegenden Rippe ausgehen, die als Nummer eins gezählt wird. In diesem Video wird ein Abschnitt der Rippe Nummer 10 entfernt.Rasieren Sie die Region über dem Rippenbogen und reinigen Sie sie anschließend dreimal abwechselnd mit Povidon-Iod und Isopropanol. Nachdem ein zwei Zentimeter langer Schnitt durch die Haut-, Muskel- und Fettschichten oberhalb der zu entfernenden Rippe angelegt wurde, legen Sie alle drei Schichten in einen Retraktor, um den Operationsbereich freizulegen und gleichzeitig die Größe des Schnitts zu minimieren. Verwenden Sie dann ein fünf Millimeter breites Skalpell, um durch die Interkostalmuskulatur oberhalb der Rippe an einer Stelle zu schneiden, die fünf Millimeter proximal zum Chokos-Gelenk liegt, wo die Rippe weniger stark gekrümmt ist. Trennen Sie anschließend vorsichtig den Muskel mit feinspitziger Pinzette vom Knochen ab.Als Nächstes, um eine Resektion durchzuführen, während das Periost am Tier erhalten bleibt, schneiden Sie entlang der Länge des Rippenstücks durch das Periost. Verwenden Sie dann feine Pinzetten, um das empfindliche Periost vorsichtig seitlich vom darunterliegenden Knochen zu lösen. Falls erforderlich, messen Sie die Resektion mithilfe einer Skala im Mikroskop oder eines Lineal-ähnlichen Messgeräts. Verwenden Sie dann feine Mikroscheren, um einen Querschnitt durch den Knochen zu führen. Heben Sie an einem Ende vorsichtig den Knochen aus dem Periost und schneiden Sie das andere Ende unverzüglich durch. Legen Sie die entfernte Rippe zur späteren Analyse in 4 % Parafolmalddehyd.Wenn durch das Durchtrennen des Knochens Blutungen auftreten, üben Sie vier bis fünf Sekunden lang Druck auf das Schnittende mit einem Wattestäbchen aus, um die Blutung zu stoppen. Um den Schnitt zu schließen, nähen Sie die Interkostalmuskulatur mit drei oder vier 9-0-Unterbrechungsnähten über die verbleibende Periostmanschette. Platziern Sie die Nähte direkt über den durchtrennten Rippenenden, um als Markierung für den Operationsort zu dienen.Entfernen Sie den Retraktor und nähen Sie anschließend das überliegende Muskel- und Fettgewebe mit neun Einzelknopfnähten in 0-Nahtmaterial. Nähen Sie jede Schicht getrennt bei Mäusen mit besonders dicken Muskel- oder Fettgewebeschichten. Verschließen Sie die Haut mit vier bis fünf 7-0-Nähten und sichern Sie den Schnitt anschließend mit einem Gewebekleber.Die Ränder mit einer großen Pinzette zusammendrücken. Die Maus langsam von Isofluran entwöhnen, indem die Konzentration einige Minuten lang auf 1 % eingestellt wird, und anschließend das Isofluran abschalten. Die Maus unter eine Wärmelampe legen und so lange belassen, bis das Bewusstsein zurückkehrt.Nachdem das Bewusstsein wiedererlangt wurde und während der gesamten Heilphase sollte die Maus sich normal bewegen und keine Anzeichen von Distress zeigen. Sobald der Schnitt trocken ist, sollte die Maus in einem sauberen Käfig mit freiem Zugang zu Futter und Wasser untergebracht werden. Weibliche Tiere können gemeinsam gehalten werden, männliche Tiere hingegen müssen einzeln untergebracht werden, um Kämpfe zu vermeiden, und benötigen eine postoperative Schmerztherapie, einschließlich der Verabreichung von Buprenorphin in oraler Gelinform mit 0,5 Milligramm pro Kilogramm alle 12 Stunden über einen Zeitraum von 48 Stunden.Die orale Verabreichung erfordert nicht, das Tier festzuhalten, was Schmerzen im Brustbereich verursachen könnte. Dieses Bild zeigt eine 4,5 mm große Rippenresektion, die unmittelbar nach der Operation entnommen wurde. Es verbleiben keine Knochenfragmente.Die Probe wurde mit Zarinrot angefärbt und in 80 % Glycerin klargestellt. Die Pfeilspitzen zeigen die Lage der Schnittenden an. Dies ist der im vorherigen Bild entfernte Rippenabschnitt aus dem Rippenkorb ohne angeheftetes Periost.Der hier mit Hämatoxylin und Eosin gefärbte histologische Schnitt zeigt, dass nur minimales Periost am Knochen angeheftet ist, wie durch den gelben Pfeil nach links angegeben, und rechts kein Periost vorhanden ist. Der gelbe Stern markiert den Knochenmarkraum. Dieses Bild zeigt einen entfernten Rippenabschnitt mit noch angeheftetem Periost, und dieser histologische Schnitt veranschaulicht das intakte, den Knochen überlagernde Periost, wie durch die gelbe Klammer angezeigt.Der gelbe Stern wiederum kennzeichnet die Knochenmarkhöhle. Dieses Bild zeigt eine Skelettaufbereitung zwei Monate nach der Heilung folgende Resektion mit intaktem Periost im Inneren der Maus; eine vollständige Reparatur des Bereichs ist erkennbar. Dieser histologische Schnitt der zuvor gezeigten Skelettaufbereitung demonstriert eine Wiederherstellung der Lamellenknochenwände und der Knochenmarkhöhle.Diese Aufnahme zeigt eine Skelettpräparation nach drei Monaten Heilung. Nach Entfernung eines Rippenabschnitts und des umgebenden Periosts war die Reparatur an dem am linken Rand des Bildes gezeigten Schnittende nur minimal. Der gelbe Pfeil zeigt auf das Chocos-Gelenk.Dieser histologische Schnitt der zuvor gezeigten Skelettaufbereitung zeigt Granulationsgewebe, Fett- und Muskelzellen, die die Resektionsstelle ausfüllen. Wenn die Technik einmal beherrscht ist, kann sie innerhalb einer Stunde durchgeführt werden, sofern das vorliegende Verfahren korrekt befolgt wird. Andere Methoden, wie beispielsweise das Anlegen einer Resektion im Knorpelanteil des Rippenstücks, können durchgeführt werden, um weitere Fragestellungen zu klären, etwa: Wie erfolgt die Regeneration von Knorpel in großem Maßstab?Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man einen Defekt im knöchernen Anteil eines Rippenstücks erzeugt, um die knöcherne Reparatur zu untersuchen.I.

a-surgical-procedure-for-resecting-mouse-rib-model-for-large-scale

Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Eine Einschränkung der präklinischen Forschung auf dem Gebiet der Knochenreparatur ist der Mangel an experimenteller Kontrolle über die lokale mechanische Umgebung innerhalb einer heilenden Knochenläsion. Wir berichten über die Entwicklung und Verwendung eines externen Fixateurs für die Knochenreparatur mit der Möglichkeit, die Steifigkeit des Fixatators in vivo zu verändern.

Einstellbare Steifheit, Fixateur externe für die Ratte Femurosteotomie und segmentale Knochendefekt Modelle

Tiermodelle werden häufig verwendet, um schwere Knochenschäden in der biomedizinischen Forschung nachzuahmen. Aufgrund ihrer geringen Größe übersteigt die Etablierung stabilisierter Knochenläsionen bei Mäusen die Möglichkeiten der meisten Forschungsgruppen. Darin beschreiben wir eine einfache Methode zur Feststellung und Analyse experimenteller Femurdefekte bei Mäusen.

Eine einfache Kritische große Femoral Defect Modell an der Maus

Obwohl Mausmodelle unschätzbare Werkzeuge für die Knochengewebezüchtung sind, sind Modelle von Defekten langer Knochen spärlich. Dies erforderte die Entwicklung des vorliegenden Protokolls, das eine Verriegelungsplatte mit vier Schrauben und einer speziellen Vorrichtung verwendet, um einen reproduzierbaren, femoralen Defekt kritischer Größe mit geringer Morbidität durchzuführen und zu stabilisieren.

Einrichtung eines segmentalen Femoral Critical-size Defektmodell in Mäusen durch Plattenosteosynthese Stabilisierte

Die Auswertung der Gewebeentwicklung in Fraktur Kallus während Endochondral Knochenheilung ist wichtig, den Heilungsprozess überwachen. Wir berichten hier, die Verwendung von einer Magnetresonanztomographie (MRT)-kompatibel Fixateur externe für die Maus Femur erlauben MRI scans während Knochenregeneration bei Mäusen.

In Vivo Bewertung der Fraktur Kallus Entwicklung während der Knochenheilung bei Mäusen mit einem MRI-kompatiblen Osteosynthese Gerät für Maus Femur

Dieses Protokoll beschreibt ein Maus-Modell der orthopädischen Chirurgie, die verwendet wurde, um die Mechanismen der postoperativen Neuroinflammation und Verhaltensänderungen und in Kombination mit Parabiosis, Geweberegeneration während des Alterns zu studieren studieren.

Ein Maus-Modell der orthopädischen Chirurgie, Postoperative kognitive Dysfunktion und Geweberegeneration zu studieren

Dieses Protokoll beschreibt eine minimal-invasive Osteosynthese-Technik mit einem intramedullären Schraube für standardisierte Stabilisierung des Femur-Frakturen, die zum Analysieren der Endochondral Knochenheilung bei Mäusen.

Eine Minimal-Invasive Modell Endochondral Frakturheilung bei Mäusen unter standardisierten Bedingungen biomechanische Analyse

Wir präsentieren eine tibiale Ablenkung Osteogenesis Mausmodell mit einem maßgeschneiderten Distraktor entwickelt. Die Verwendung einer Maus als ein Analyseziel ist vorteilhaft für die Förderung der Forschung.

Ein Mausmodell Ablenkung Osteogenesis

Das murine geschlossenen femoralen Fraktur-Modell ist eine leistungsfähige Plattform, Frakturheilung zu studieren und neue therapeutische Strategien zur Knochenregeneration zu beschleunigen. Das Ziel dieses chirurgischen Protokolls soll einseitige geschlossenen femorale Frakturen bei Mäusen mit einem intramedullären Stahl-Stab Femur zu stabilisieren.

Die Generation der geschlossenen femoralen Frakturen bei Mäusen: ein Modell zur Knochenheilung

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode, um Frakturen an erwachsenen Mäusen durchzuführen und den Heilungsprozess zu überwachen.

Querbruch des Mausfemurs mit stabilisierendem Stift

Dieses Protokoll beschreibt ein chirurgisches Verfahren zur Etablierung einer diaphysären Fraktur im Oberschenkelknochen von Mäusen, die mit einem Markdraht stabilisiert wird, für Frakturheilungsuntersuchungen.

Etablierung eines diaphysären Femurfrakturmodells bei Mäusen

Dieses Protokoll stellt eine umfassende und effiziente Methode zur Analyse der Unterkieferknochenreparatur dar. Wir beschreiben eine reproduzierbare Technik für die nicht-stabilisierte Unterkieferfraktur im Mausmodell, die es ermöglicht, den Prozess der endochondralen Knochenreparatur mit minimaler Gewebeschädigung und Knochenverlust zu analysieren.

Weniger invasive Technik für nicht-stabilisierte Unterkieferfraktur in Mausmodellen

Lernen Sie eine chirurgische Resektion der Mausrippe als Modell für Großlangknochenreparatur. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung zellulärer und molekularer Heilungsprozesse in vivo.

Ein chirurgischer Eingriff zur Resektion der Maus Rib: Ein Modell für Großlangknochenreparatur

Weitere Videos entdecken