21. Januar 2015
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.
Das Ziel dieses Verfahrens ist es, eine großflächige Resektion im knöchernen Teil einer Rippe als Modell für die Skelettreparatur zu erstellen. Dies wird erreicht, indem zunächst ein Schnitt durch die Haut an der Seitenseite des Tieres erstellt und geöffnet wird. Der zweite Schritt besteht darin, den Rippenknochen, der entfernt werden soll, freizulegen.
Anschließend wird ein Teil des Rippenknochens entweder zusammen mit der umgebenden Bindegewebsscheide oder dem Periost entfernt oder das Periost zurückgelassen. Der letzte Schritt besteht darin, die Schnitte zu schließen und dem Tier zu ermöglichen, sich zu erholen. Letztendlich kann dieses Modell für die Knochenreparatur verwendet werden, um die zellulären und molekularen Ereignisse zu zeigen, die während einer großflächigen Skelettreparatur auftreten.
Bei einem Säugetier ist die visuelle Demonstration dieser Methode von entscheidender Bedeutung, da die Manipulation der chirurgischen Instrumente Präzision erfordert und eine erfolgreiche Operation das Wissen erfordert, wo sich die verschiedenen Gewebe befinden. Das Verfahren wird von Marissa Roar und Nikita Tripper sowie allen Doktoranden in meinem Labor demonstriert. Nachdem Sie den Operationsbereich und die notwendigen sterilen Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien vorbereitet haben, leiten Sie die Anästhesie ein, indem Sie eine Tur-Maus in eine Induktionskammer mit 4% Eis Fluor legen.
Sobald die Maus betäubt ist, tragen Sie Salbe auf die Augen der Maus auf und bestätigen Sie die Narkosetiefe. Durch das Ausführen eines Zehenkneifens sollte es keine Reaktion auf das Zehenkneifen geben. Platzieren Sie die Maus auf oder neben einem Wärmekissen auf dem Tisch eines Präpariermikroskops, wobei der Nasenkonus des Anästhesieerhaltungsschlauchs über der Nase der Maus platziert wird.
Stellen Sie sicher, dass sich die Maus in einer seitlichen Position befindet. Stellen Sie den Fluoranteil zur Wartung auf zwei bis 3 % ein und beobachten Sie die Atemfrequenz. Injizieren Sie dann Buprenorphin subkutan über eine 25-Gauge-Nadel.
Bei vorbeugenden postoperativen Schmerzen kann das Bein zucken, was eine normale Reaktion ist. Wählen Sie zunächst die gewünschte Rippe aus, indem Sie von der rostralsten Rippe abtasten, die als Nummer eins gezählt wird. In diesem Video wird ein Teil der Rippe Nummer 10 entfernt.
Rasieren Sie den Bereich über der Rippe und reinigen Sie ihn dann mit Povidon-Jod, gefolgt von Isopropanol dreimal Nachdem Sie einen zwei Zentimeter langen Schnitt durch die Haut-, Muskel- und Fettschichten über der zu entfernenden Rippe erstellt haben, legen Sie alle drei Schichten in einen Retraktor, um den Operationsbereich freizulegen und gleichzeitig die Größe des Schnitts zu minimieren. Schneiden Sie dann mit einem fünf Millimeter Skalpell durch die Zwischenrippenmuskulatur oberhalb der Rippe an einer Stelle, fünf Millimeter proximal zum Schokogelenk, wo die Rippe nicht so stark gekrümmt ist. Trennen Sie dann vorsichtig den Muskel mit einer Pinzette mit feiner Spitze vom Knochen.
Um eine Resektion zu erstellen, während das Periost im Tier erhalten bleibt, schneiden Sie das Periost entlang der Länge der Rippe durch. Trennen Sie dann mit einer Pinzette mit feiner Spitze das empfindliche Periost seitlich sehr vorsichtig vom darunterliegenden Knochen. Messen Sie die Resektion bei Bedarf mit einem Spott am Mikroskop oder einem Lineal.
Dann mit einer feinen Mikroschere einen Querschnitt durch den Knochen ziehen. Heben Sie an einem Ende den Knochen vorsichtig aus dem Periost und schneiden Sie das andere Ende sofort ab. Legen Sie die entfernte Rippe für die zukünftige Analyse in 4%Paraldehyd.
Wenn es durch das Schneiden des Knochens zu Blutungen kommt, üben Sie vier bis fünf Sekunden lang mit einem Wattestäbchen Druck auf das abgeschnittene Ende aus, um die Blutung zu stoppen. Um den Schnitt zu schließen, nähen Sie die Interkostalmuskulatur mit drei oder 4 9 0 diskontinuierlichen Nähten über die verbleibende Periosthülse. Platzieren Sie die Nähte direkt über den abgeschnittenen Enden der Rippe, um als Indikatoren für die Operationsposition zu dienen.
Entfernen Sie den Retraktor und nähen Sie dann den darüber liegenden Muskel und das Fett mit neun null diskontinuierlichen Nähten. Bei Mäusen mit besonders dicken Muskel- oder Fettschichten wird jede Schicht separat vernäht. Verschließen Sie die Haut mit vier bis 5 7 0 Nähten und sichern Sie dann den Schnitt mit Gewebekleber.
DieRänder mit einer großen Pinzette zusammendrücken. Entwöhnen Sie die Maus langsam von Fluor, indem Sie die Konzentration für einige Minuten auf 1% einstellen, und schalten Sie dann die Fluorisdose aus. Legen Sie die Maus unter eine Wärmelampe und lassen Sie sie stehen, bis das Bewusstsein wiedererlangt ist.
Nachdem das Bewusstsein wiedererlangt wurde und während der gesamten Heilungsphase, sollte sich die Maus normal bewegen und gehen und keine Anzeichen von Stress zeigen. Sobald der Schnitt trocken ist, halten Sie die Maus in einem sauberen Käfig mit freiem Zugang zu Futter und Wasser. Weibchen können zusammen untergebracht werden, aber Männchen müssen alleine untergebracht werden, um Kämpfe zu verhindern und eine postoperative Schmerzbehandlung zu gewährleisten, einschließlich der Verabreichung von Buprenorphin in einer oralen Geninform in einer Dosis von 0,5 Milligramm pro Kilogramm alle 12 Stunden für 48 Stunden.
Bei der oralen Verabreichung ist es nicht erforderlich, das Tier zurückzuhalten, da dies zu Schmerzen im Brustbereich führen kann. Dieses Bild zeigt eine 4,5-Millimeter-Rippenresektion, die unmittelbar nach der Operation entnommen wurde. Es bleiben keine Knochenfragmente zurück.
Die Probe wurde mit einem Zarinrot gefärbt und in 80%Glycerin geklärt. Die Pfeilspitze zeigt die Position der abgeschnittenen Enden an. Dies ist der entfernte Rippenabschnitt aus dem Brustkorb in der vorherigen Abbildung ohne befestigtes Periost.
Der hier gezeigte histologische Schnitt, der mit Hämatin und Eoin gefärbt ist, zeigt, dass nur ein minimales Periost am Knochen befestigt ist, wie die gelbe Pfeilspitze links zeigt, und kein Periost rechts. Das gelbe Sternchen kennzeichnet die Knochenmarkhöhle. Dieses Bild zeigt einen entfernten Rippenabschnitt, an dem das Periost noch befestigt ist, und dieser histologische Schnitt zeigt das intakte Periost, das über dem Knochen liegt, wie durch die gelbe Klammer angezeigt.
Das gelbe Sternchen zeigt wiederum die Knochenmarkhöhle an. Dieses Bild zeigt eine Skelettpräparation nach zweimonatiger Heilung nach einer Resektion mit dem intakten Periost im Inneren der Maus, wobei eine vollständige Reparatur der Region zu sehen ist. Der gerade gezeigte histologische Schnitt der Skelettpräparation zeigt eine Wiederherstellung der Lamellenknochenwände und der Knochenmarkhöhle.
Dieses Bild zeigt eine Skelettpräparation nach dreimonatiger Heilung. Nachdem sowohl ein Rippenteil als auch das umgebende Periost entfernt worden waren, gab es nur eine minimale Reparatur an dem links von der Platte gezeigten Schnittende. Die gelbe Pfeilspitze zeigt auf das Schokogelenk.
Dieser histologische Schnitt der zuvor gezeigten Skelettpräparation zeigt die Granulation, die Gewebefett- und Muskelzellen, die sich an der Resektionsstelle füllen. Einmal gemeistert, kann diese Technik in weniger als einer Stunde durchgeführt werden, wenn sie nach diesem Verfahren richtig durchgeführt wird. Andere Methoden, wie z. B. das Erstellen einer Resektion im Knorpelteil der Rippe, können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, wie z. B. wie erfolgt eine großflächige Reparatur des Knorpels?
Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie eine Resektion im Knochenteil der Rippe erstellen, um die Skelettreparatur zu untersuchen.
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Dieses Verfahren zielt darauf ab, eine großflächige Resektion im Rippenknochen einer Maus durchzuführen, um ein Modell zur Untersuchung der knöchernen Heilung zu schaffen. Die Methode beinhaltet einen Hautschnitt, die Freilegung der Rippe und die Entfernung von Knochengewebe, gefolgt von der Naht des Schnitts.
Die großflächige Knochenreparatur bleibt eine zentrale Herausforderung in der translationale Forschung des Bewegungsapparats, da präklinische Modelle, die robuste Heilungsdynamiken nachbilden, begrenzt sind. Das Mausrippenresektionsmodell bietet ein reproduzierbares und zugängliches System, um die zellulären und molekularen Mechanismen der Langknochenregeneration zu untersuchen. Dieses Modell ermöglicht es Biopharma-Teams, Reparaturprozesse und periostale Beiträge zu bewerten und dadurch die Zielvalidierung voranzutreiben sowie frühe Knochenreparaturprogramme entlang ihres Risikoprofils zu bewerten.
Dieses Modell ist in die Entdeckungs- bis präklinische Kontinuum für die Reparatur des Bewegungsapparates integriert und verbindet frühe mechanistische Studien mit der Bewertung translationsfähiger Kandidaten.