Name: Behandlung mit Vancomycin Calcium-Sulfat und autogener Knochen in eine verbesserte Kaninchen-Modell der Knochenentzündung geladen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Erfahren Sie die Behandlung von Knocheninfektionen mit Vancomycin-Calciumsulfat und autogenem Knochen im verbesserten Kaninchenmodell. Diese Methode unterstützt die Forschung zur Knochenregeneration.

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Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (81803808, 81873062), Zhejiang Provincial Medical und Health Science und Technology Fund (2017KY271) und der Wissenschaft und Technologie-Projekt der Provinz Zhejiang (2017 37181) unterstützt.

Die Kaninchen, die in der vorliegenden Studie verwendet wurden gemäß dem Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren behandelt. Die experimentellen Verfahren folgten die Regeln für die Bioethik Komitee von Zhejiang Academy von traditionelle chinesische Medizin.
1. Vorbereitung der Bakteriensuspension
<ol><li>Lösen Sie 0,5 mg von S. Aureus Gefriertrocknung Pulver (ATCC 6538) mit 0,3 mL Kulturmedium Luria-Bertani auf. Mischen Sie Fahrwerk komplett.</li>
	<li>Streifen der Bakterien-Suspension auf tryptic Soy Agarplatten und inkubieren Sie die Bakterienkolonien bei 37 ° C 16 h.</li>
	<li>Wählen Sie eine einzelne bakterielle koloniebildenden Einheit (KBE) und Kultur in tryptic Soy Bouillon Rohre für 24 Std. durchführen einer Subkultur für ca. 24 h bei 37 ° C, und erhalten Mitte logarithmische Wachstum Phase Bakterien nach 16 bis 18 Uhr, wenn die optische Dichte (OD) Wert 0,6 bei 600 nm 14.</li>
	<li>Übertragen Sie 1 mL Suspension Bakterien in ein Zentrifugenröhrchen. Für 5 min bei 825 x g und 4 ° C zentrifugiert und den Überstand verwerfen. Aufschwemmen Sie und waschen Sie die Bakterien mit 100 µL Phosphat gepufferte Kochsalzlösung (PBS); Wiederholen Sie diesen Schritt 3 Mal. Zu guter Letzt Aufschwemmen Sie Bakterien mit 3 mL PBS.</li>
	<li>
Schätzen Sie die Bakterien-Konzentration mit McFarlands Turbidimetry15.
	<ol>
<li>Übertragen Sie 100 bis 500 µL Bakterien Suspension auf farbmetrischen Rohr, bis die Trübung ein 0,5 McFarland standard entspricht.</li>
		<li>Trübung durch visuellen Vergleich zu 0,5 McFarland, zu beurteilen, wenn der Inhalt der Bakterien ca. 10 erreicht8 KBE/mL. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass das Volumen der Bakterien-Aussetzung für die folgenden Protokolle ausreicht. Für jedes Kaninchen ist das Volumen der Bakterien Federung weniger als 1 mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>0,2 mL Bakteriensuspension auf einer Nährbodenplatte übertragen und gleichmäßig auftragen. Inkubieren Sie der Platte bei 37 ° C für 16 h. Graf die Bakterien-Kolonien um die KBE Bakterien Aussetzung zu überprüfen.</li>
</ol>2. Vorbereitung des Knochens Infektionsmodelle
<ol><li>Halten Sie männliche Neuseeland weiße Kaninchen, im Alter von 3 Monaten in einzelnen Käfigen unter Luft-kontrollierten Bedingungen (20 ± 1 ° C) und 12 h/12 h hell-dunkel Beleuchtung Zyklen. Routinemäßige Ernährung bieten und Leitungswasser täglich.</li>
	<li>Stellen Sie sicher, dass zum Zeitpunkt der Operation, dass die Kaninchen mehr als 3 kg wiegt.</li>
	<li>Betäuben Sie Kaninchen durch intraperitoneale Injektion mit Pentobarbital-Natrium (3 mg / 100 g Körpergewicht). Sicherstellen Sie, dass Kaninchen vollständig durch einen Ausfall reagieren auf eine Pfote Prise betäubt sind. Kaninchen auf dem Operationstisch während Operationsverfahren zu beheben. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Modellierung Verfahren dauert weniger als 1 h.</li>
	<li>Rasieren Sie die proximalen Tibia-Region mit einen elektrischen Rasierer gegen die Haarwuchsrichtung. Desinfizieren Sie die Haut durch die Anwendung einer Povidon-Jod-Lösung.</li>
	<li>Markieren Sie das obere Ende des Schienbeins und der Bohrposition Loch für die Injektion mit S. Aureus (der Abstand zum oberen Ende des Schienbeins ist 1,5 cm) mit Stift und Lineal. Sicherstellen, dass die Bohrpositionen Loch sind horizontal in der Mitte der Tibia Plateau (Abb. 1A).</li>
	<li>Schneiden Sie Tibia Haut mit einem Skalpell Nr. 11 und machen Sie einen 1 cm Einschnitt in das Periost (Abbildung 1B, C). Stanzen Sie ein Loch mit Durchmesser 2 mm in der Tibia mit einem elektrischen Knochen Bohreinheit (Abbildung 1D).</li>
	<li>Drücken Sie die 2 mm Durchmesser Löcher in die Tibia Plateau mit einem Zylinder von Knochen Wachs von 2 mm Durchmesser und 2 mm Höhe (Abbildung 1E). Das spare Knochens Wachs entlang der horizontalen Ebene der Tibia Plateau (Abbildung 1F) entfernen. Überprüfen Sie, dass die 2 mm Loch voller Knochen Wachs (Abbildung 1G). Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Löcher voller Knochen Wachs sind, indem Sie das Loch mit oder ohne Blut Überlauf.</li>
	<li>Nähen Sie das Periost und Haut mit resorbierbaren chirurgischen Naht in einer vertikalen Matratze Naht zu verhindern, dass das Tier kauen die Nähte (Abbildung 1H).</li>
	<li>1 x 108 KBE/mL der S. Aureus -Lösungen (30 µL pro 100 g Körpergewicht) mit einer 1 mL Asepsis Injektor (Abbildung 1ich) zu injizieren. Stellen Sie sicher die Nadeln dringen die Knochen Wachs und der S. Aureus -Lösung langsam in Knochenmark injizieren.</li>
	<li>Halten Sie das Tier im warmen und sauberen Bedingungen um Wärmeverlust nach Modellierung zu vermeiden. Überwachen Sie Atemfrequenz und Herzfrequenz. Beherbergen Sie nach dem Aufwachen die Kaninchen in einzelnen Käfigen mit freiem Zugang zu Futter und Wasser.</li>
</ol>3. Bewertung der Knochen-Infektionsmodell
<ol><li>Am Tage, 7, 14, 21 und 28 nach Infektion legen Sie Kaninchen in der Kaninchen-Fixierer mit dem Kopf und Ohr außerhalb der Fixierer.</li>
	<li>
Ziehen Sie 2 mL Blut aus der Ohrmuschel Venen in einen Dipotassium Ethylenediaminetetraacetic Acid (EDTA-K2) Antikoagulans Blut Behälter. Ein Blutgefäß entziehen Sie 1 mL Blut in ein Gefäß Blut. Zentrifugieren Sie das Serum für 10 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 651 X g bei Raumtemperatur.
	<ol>
<li>Bestimmen Sie Anzahl weißer Blutkörperchen (WBC) im Vollblut mit einem Blut-biochemischen Analysator und C - reaktives Protein (CRP) durch ein Enzym-linked Immunosorbentprobe assay (ELISA) Methode16.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Am Tage, 7, 14, 21 und 28 nach Infektion betäuben Sie ein Modell Kaninchen mit Pentobarbital-Natrium bei der Dosierung von 3 mg / 100 g Körpergewicht. Schneiden Sie Tibia-Haut mit einem Skalpell Nr. 11 und machen Sie einen 2 cm Schnitt in das Periost (Abb. 2A).</li>
	<li>Reinigen Sie Knochen Wachs. Debride nekrotische Knochen durch Lochen zwei angrenzenden 4,8 mm Durchmesser mit einer elektrischen Knochen Bohreinheit (Abbildung 2B). Debride nekrotisches Knochenmark und Granulationsgewebe mit einem Knochen Löffel (Abbildung 2C). Hinweis: Reinigen Sie Knochengewebe, während das Debridement, Knochengewebe, die restlichen im Knochenmark zu vermeiden.</li>
	<li>Kratzen Sie und reinigen Sie das Knochengewebe zwischen den beiden Bohrungen (Abb. 2D).</li>
	<li>1 mL Knochenmark auf Schafe Blutagar Platten zu verbreiten. Platten über Nacht bei 37 ° c inkubieren Wählen Sie Platten von 30 bis 300 Kolonien, und berechnen Sie die Anzahl der Kolonien.</li>
	<li>Am Ende der 28. Tag nach der Infektion extrahieren Sie Tibia Exemplare an den Rändern der Knie und Sprunggelenk. Fix die Tibia Exemplare in 4 % Paraformaldehyd für 24 h Decalcify der Tibia-Proben in 10 % EDTA für 8 Wochen.</li>
	<li>Die Tibia Exemplare in einer abgestuften Reihe von Ethanol Verdünnungen zu entwässern, und dann in Paraffin Wachs einbetten. Schneiden Sie 4 aufeinander folgenden 5 µm Abschnitte aus den koronalen Ebenen. Führen Sie Abschnitte mit Hämatoxylin und Eosin (H & E) Färbung Kit zu Flecken.</li>
	<li>Verwenden Sie ein Mikroskop, um die befleckte Abschnitte anzuzeigen und Datensatz übertragen Lichtbilder mit standard-Software.</li>
</ol>4. Vorbereitung der VCS Perlen
<ol><li>9,5 g von medizinischem Calcium-Sulfat 1 g Vancomycin Hydrochlorid Pulver hinzu, und fügen Sie dann 3 mL normale Kochsalzlösung für die gemischte macht. Mischen Sie sie gründlich mit einem Spatel für 30 bis 45 s.</li>
	<li>Platzieren Sie das gemischte Produkt in eine flexible Silica-Gel-Form (Zylinder mit Durchmesser von 4,8 mm und 4,8 mm Höhe), und bei Zimmertemperatur trocknen Sie, für 15 min. die VCS-Perlen durch Biegen der Formwerkzeugs entfernen.</li>
</ol>(5) Antibiotika-Behandlung und Implantation autogener Knochen
<ol><li>Betäuben Sie Modell Kaninchen mit Pentobarbital-Natrium bei der Dosierung von 3 mg / 100 g Körpergewicht aufdem 28 Tag nach Infektion . Die proximalen Tibia-Region mit einen elektrischen Rasierer zu rasieren. Desinfizieren Sie die Haut durch die Anwendung von Povidon-Jod-Lösung. Hinweis: Stellen Sie sicher, dass die Modellierung Verfahren weniger als 1 h.</li>
	<li>Rasieren Sie die Tail-Region mit einen elektrischen Rasierer zu und desinfizieren Sie das Heck durch die Anwendung von Povidon-Jod-Lösung.</li>
	<li>Reduzieren Sie die Rute mit einer chirurgischen Schere. Schneiden Sie Rute Haut mit einem Skalpell Nr. 11 und offenbaren Sie das Steißbein zu. Die Haut an der Rute Region mit resorbierbaren chirurgisches Nahtmaterial in einer vertikalen Matratze Naht zu verhindern, dass das Tier kauen die Fäden vernähen.</li>
	<li>Entfernen Sie alle Muskeln, Weichteile und Periost. Lösen Sie das Steißbein an jedem Gelenk zu und übertragen Sie das Knochenstück zu, um eine 100 mm Kunststoff Schale mit steriler Kochsalzlösung.</li>
	<li>Implantat-4er VCS Perlen (Zylinder Durchmesser 4,8 mm und 4,8 mm Höhe, 1,25 mg Vancomycin pro Stück Perle) in das Knochenmark Hohlraum gebogenen Pinzette (Abb. 2E).</li>
	<li>Füllen Sie den Knochendefekt mit 8 Stück autogener Knochen (Zylinder mit Durchmesser von 2 mm und 4 mm Höhe pro jedes Stück) mit gebogenen Pinzette (Abb. 2E).</li>
	<li>Nähen Sie das Periost und Haut mit resorbierbaren chirurgisches Nahtmaterial in gewissem Matratze Naht (Abbildung 2F). Hinweis: Halten Sie die Temperatur bei 25 ° C, während der Operation.</li>
	<li>Halten Sie das Tier in warmen und sauberen Bedingungen um Wärmeverlust nach der Operation zu vermeiden. Überwachen Sie Atemfrequenz und Herzfrequenz. Beherbergen Sie nach dem Aufwachen die Kaninchen in einzelnen Käfigen mit freiem Zugang zu Futter und Wasser.</li>
</ol>6. Beurteilung der antibiotischen Tätigkeit
<ol><li>Kaninchen in ein Kaninchen Fixiermittel, und legen Sie den Kopf und Ohr außerhalb der Fixierer auf 2, 4, 6 und 8 Wochen nach der Behandlung.</li>
	<li>Auricularis Adern mit EDTA-K2 Antikoagulans Blutgefäß entziehen Sie Blut. Ein Blutgefäß entziehen Sie 1 mL Blut in ein Gefäß Blut. Zentrifugieren Sie das Serum für 10 Minuten mit einer Geschwindigkeit von 651 X g bei Raumtemperatur.</li>
	<li>Bestimmen Sie die Anzahl weißer Blutkörperchen (WBC) im Vollblut mithilfe Blut biochemischen Analysator und C - reaktives Protein (CRP) durch einen ELISA-Methode-16.</li>
</ol>7. Bewertung der Knochenregeneration
<ol><li>Einschläfern Kaninchen durch die Injektion mit einer über Dosierungen von Pentobarbital-Natrium, am Ende des 8 oder 12 Wochen nach der Behandlung.</li>
	<li>Extrahieren Sie Tibia Exemplare, an den Rändern der Knie und Sprunggelenk. Debride Muskeln und Faszien Schichten.</li>
	<li>Analysieren Sie die Struktur der Tibia mittels Mikro-Computertomographie (Mikro-CT). Wählen Sie einen ovalen Bereich 4,8 mm Durchmesser und 9,6 mm lange wie der Region of Interest (ROI). 3D Modelbilder mit Bitmap-Daten zu rekonstruieren.</li>
	<li>Wählen Sie Resultate von das Verhältnis Volumen/Gewebe Knochenvolumen (BV/TV), trabekuläre Dicke (Tb.Th), Trabekel Anzahl (Tb.N) und trabekuläre Trennung (Tb.Sp)from the3D Modelle zur Knochenregeneration zu beurteilen.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren berichten keine Interessenkonflikte in dieser Arbeit.

In den bisherigen Studien wurden verschiedene Arten von Tiermodellen konstruiert, um sowohl akute und chronische Knochenentzündung zu studieren; die Suche nach dem idealen Modell weiterhin17,18. Darüber hinaus dürfte das ideale Knochenmodell Infektion zu simulieren die pathologischen Merkmale der Knochenentzündung im klinischen Umfeld, während die Modellierungen Perioden, bleiben, kostengünstig und einfach durchzuführen. So weit, Kaninchen Knochen Infektionsmodel...

Knochen-Infektion führt in der Regel von Bakterien oder anderen Mikroorganismen Invasion nach Trauma, Frakturen oder anderen Knochen Krankheiten1. Knochenentzündung kann ein hohes Maß an Entzündungen und Knochen Zerstörung des Gewebes führen. In der Klinik ist Staphylococcus Aureus (S. Aureus) die vorherrschende Erreger von Knochen Infektion2,3. Die Knochenentzündung ist schmerzhaft, schwächende, und dauert oft einen chronischen Verlauf, der extrem schwer zu4zu behandeln ist. Derzeit haben Debridement von nekrotischen Gewebes und Implantation von Vancomycin-geladenen Kalzium (VCS) Perlen als eine effiziente Strategie für die Steuerung der lokalen Infektion5,6bestätigt worden. Allerdings erlebten 10 % bis 15 % der Patienten einen längeren Knochen-Reparatur-Prozess, verzögerter oder Pseudarthrose nach Anti-Infektion Behandlung7. Der Großteil der ein Knochendefekt ist das schwierigste Thema für orthopädische Chirurgen. Ein autologes Knochentransplantat gilt als die optimale Knochenersatzes in Knochen Pseudarthrose Behandlung8,9.
Bis heute wurden die meisten Studien auf Knochen wurden Infektion und Implantation von autologem Knochen in verschiedenen Tiermodellen, wie z. B. Ratten, Kaninchen, Hunde, Schweine und Schafe10,11durchgeführt. Kaninchen-Modelle sind am häufigsten für Knochen Infektion Studien, als erste von Norden und Kennedy in 197012,13durchgeführt. In unseren früheren Studie wir Kaninchen Modelle nach Norden Methode verwendet, und wir fanden, dass die Menge von S. Aureus in Knochenmark injiziert nicht genau quantifiziert werden konnte, da das Blut austreten aus dem Knochenmark zu Bakterien Lösung Überlauf geführt.
Dieser Artikel stellt eine verbesserte chirurgische Methode zur Induktion Knochenentzündung auf Kaninchen. Am Ende des Verfahrens wurden ein Bluttest Biochemie, eine bakteriologische Untersuchung und einer histologischen Untersuchung durchgeführt, um das Knochenmodell Infektion zu überprüfen. Dann VCS war implantiert, um Infektion zu verhindern, und autogener Knochen implantiert wurde, zur Förderung der Knochenregeneration.

<table><tbody><tr><td>resorbierbares chirurgisches Nahtmaterial</td><td>Jinghuan</td><td>18S0604A</td><td></td></tr><tr><td>Asepsis-Injektor</td><td>Jinglong</td><td>20170501</td><td></td></tr><tr><td>Knochenwachs</td><td>ETHICON</td><td>JH5CQLM</td><td></td></tr><tr><td>CCD-Kamera</td><td>Olympus</td><td>DP72</td><td></td></tr><tr><td>EDTA-K2 gerinnungshemmendes Blutgefäß</td><td>XINGE</td><td>20170802</td><td></td></tr><tr><td>Elektrische Knochenbohreinheit</td><td>Bao Kang</td><td>BKZ-1</td><td></td></tr><tr><td>Elektrorasierer</td><td>Codos</td><td>3800</td><td></td></tr><tr><td>flexible Kieselgelform</td><td>WRIGHT</td><td>1527745</td><td></td></tr><tr><td>Hämatoxylin- und Eosin-Färbekit</td><td>Beyotime</td><td>20170523</td><td></td></tr><tr><td>Luria-Bertani Kulturmedium</td><td>Baisi Biothchnology</td><td>20170306</td><td></td></tr><tr><td>Medizinisches Calciumsulfat</td><td>WRIGHT</td><td>1527745</td><td></td></tr><tr><td>Mikrocomputertomographie (Mikro-CT)</td><td>Bruker</td><td>SkyScan 1172&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Olympus</td><td>CX41</td><td></td></tr><tr><td>Neuseeländische weiße Kaninchen</td><td>Zhejiang Experimental Animal Center&nbsp;</td><td>SCXK 2014-0047</td><td></td></tr><tr><td>Nr. 11 Skalpell&nbsp;</td><td>Yuanlikang</td><td>20170604</td><td></td></tr><tr><td>normale Kochsalzlösung</td><td>Mingsheng</td><td>20170903</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>TBD(Jingyi)</td><td>20170703-0592</td><td></td></tr><tr><td>Pentobarbital-Natrium</td><td>Merk</td><td>2070124</td><td></td></tr><tr><td>Povidon-Jod-Lösung</td><td>Lierkang</td><td>20170114</td><td></td></tr><tr><td>S. aureus Gefriertrocknungspulver</td><td>China Allgemeines Mikrobiologisches Culture Collection Center</td><td>ATCC 6538</td><td></td></tr><tr><td>Schafblut-Agar</td><td>HuanKai Mikrobielle</td><td>3103210</td><td></td></tr><tr><td>tryptische Soja-Agar-Platten</td><td>HuanKai Mikrobielle</td><td>3105697</td><td></td></tr><tr><td>tryptische Sojabrühe-Röhrchen</td><td>HuanKai Mikrobielle</td><td>3104260</td><td></td></tr><tr><td>Vancomycin</td><td>Lilly</td><td>C599180</td><td></td></tr></tbody></table>

behandlung mit vancomycin calcium-sulfat und autogener knochen in eine verbesserte kaninchen-modell der knochenentzündung geladen

Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

Knochenentzündung entsteht durch bakterielle Invasion, die extrem schwierig ist, in der klinischen, orthopädischen und traumatischen Chirurgie zu behandeln. Die Knochenentzündung führen anhaltende Entzündung, Osteomyelitis und eventuelle Knochen Pseudarthrose. Einrichtung eine praktikable, reproduzierbare Tiermodell ist wichtig, die Infektionsforschung und antibiotische Behandlung Knochen. Als ein in-vivo-Modell ist das Kaninchen-Modell in der Infektionsforschung Knochen verbreitet. Frühere Studien über Kaninchen Knochen jedoch Infektionsmodelle zeigte, dass der Infektionsstatus widersprüchlich, da die Menge der Bakterien Variable war. Diese Studie bietet eine verbesserte chirurgische Methode zur Induktion Knochenentzündung auf ein Kaninchen, durch die Blockierung der Bakterien im Knochenmark. Mehrstufige Bewertungen können dann um zu überprüfen, die Modellierungsmethode durchgeführt werden.
In der Regel dominieren Debridement nekrotischen Gewebes und Implantation von Vancomycin-geladenen Calcium-Sulfat (VCS) in Behandlung mit Antibiotika. Obwohl Calcium-Sulfat in VCS Osteocyte kriechen und Knochenneubildung zugute kommt, treten massive Knochendefekte nach Debridement. Autogener Knochen (AB) ist eine attraktive Strategie Knochendefekte für die Behandlung von massiven Knochendefekte nach Debridement nekrotischen Knochens zu überwinden.
In dieser Studie wird das Steißbein als ein autogener Knochen implantiert in den Knochendefekt verwendet. Knochen-Reparatur wurde gemessen mit Mikro--Computertomographie (Mikro-CT) und histologische Analyse nach Tieropfer. Infolgedessen wurde in der VCS-Gruppe Knochen Pseudarthrose konsequent erhalten. Im Gegensatz dazu waren die Knochen defekt Bereiche in der VCS-AB-Gruppe deutlich verringert. Die vorliegenden Modellierungsmethode beschrieben eine reproduzierbare, machbare und stabile Methode, um eine Infektion Knochenmodell vorzubereiten. Die VCS-AB Behandlung führte zu niedrigeren Knochen Pseudarthrose Raten nach Behandlung mit Antibiotika. Das verbesserte Knochenmodell Infektion und die Kombinationsbehandlung von VCS und autogener Knochen könnten hilfreich bei der Untersuchung der zugrunde liegenden Mechanismen in der Knochenregeneration Infektion und Knochen für orthopädische Traumatologie Anwendungen relevant sein.

Bewertung der Knochen-Infektionsmodell Nach Infektion mit S. Aureusähnelten die pathologischen Erscheinungen von Kaninchen das repräsentative Symptom der chronischen Osteomyelitis in der Klinik. In unserer Studie wurden 30 Kaninchen infiziert, unterworfen als eine Modellgruppe und 10 Kaninchen als Kontrolltiere unterzogen wurden. Alle Modell-Kaninchen infiziert haben Nebenhöhlen der Tibia lokalen Site, mit weißen und gelben Eiter über Flow aus den Nebenhöhlen<...

Diese Studie bietet eine verbesserte Kaninchen Modell durch die Blockierung der gleichen Menge an Bakterien im Knochenmark mit Staphylococcus Aureus infiziert. Vancomycin geladen-Calcium-Sulfat und autogener Knochen sind für Antibiotika und Knochen Repair-Behandlung verwendet. Das Protokoll könnte hilfreich für das Studium Knochenentzündung und Regeneration.

Behandlung mit Vancomycin Calcium-Sulfat und autogener Knochen in eine verbesserte Kaninchen-Modell der Knochenentzündung geladen

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

Ein produzierbares Tiermodell ist sehr wichtig für die Knocheninfektionsforschung. Derzeit gibt es jedoch kein Kaninchenmodell, für das der Infektionsstatus und die Anzahl der Bakterien konsistent sind. Unser Knocheninfektionskaninchenmodell verwendet ein konsistentes Bakterium und wird mit Vancomycin-belastetem Calciumsulfat und autogenen Fragmenten behandelt.Die Technik könnte auf die Diagnose von Knocheninfektionen und Knochen-Non-Union-Therapie erweitert werden, und im Verständnis der Pathogenese der Knocheninfektion. Diese Methode könnte Einblicke in andere Knocheninfektionsmodelle bei Ratten, Mäusen und Schweinen geben. Es ist schwierig, das gleiche Volumen an bakterieller Suspension in das Knochenmark zu laden.Visuelle Demonstration kann Forschern helfen, die kritischen Schritte einfach und genau durchzuführen. Um die bakterielle Suspension vorzubereiten, lösen Sie zunächst 0,5 Milligramm S.aureus gefriergetrocknetes Pulver in 0,3 Milliliter LB-Kulturmedium auf. Mischen Sie die Suspension gründlich, und streifen Sie die Bakterien auf tryptic Soja-Agar-Platten für ihre Inkubation für 16 Stunden bei 37 Grad Celsius.Am nächsten Morgen wählen Sie eine einzige bakterielle Kolonie bildende Einheit für Kultur in tryptischen Sojabrühenröhren für 24 Stunden bei 37 Grad Celsius. Wenn sich die Bakterien in der mittleren logarithmischen Wachstumsphase befinden, übertragen Sie 1 Milliliter Bakterien in eine 1,5-Milliliter-Röhre und sammeln Sie die Bakterien durch Zentrifugation. Dann waschen Sie das bakterielle Zellpellet dreimal in 100 Mikroliter PBS pro Wäsche, und setzen Sie die Bakterien in 3 Milliliter n frischem PBS nach der letzten Wäsche wieder auf.Um die Knocheninfektion Schimmel einzurichten, bestätigen Sie einen Mangel an Reaktion auf Pfoten-Pinch in einem drei Monate alten drei Kilogramm männlichen neuseeländischen weißen Kaninchen, und verwenden Sie einen elektrischen Rasierer, um das Haar aus der proximalen tibialen Region gegen die Richtung des Haarwachstums zu entfernen. Desinfizieren Sie die exponierte Haut mit Povidon-Jod-Lösung, und verwenden Sie einen Stift und ein Lineal, um das obere Ende der Tibia und die Bohrlochposition für die S.Aureus-Injektion zu markieren, wobei darauf zu achten ist, dass sich die Bohrlochposition in der horizontalen Mitte des Tibiaplateaus befindet. Als nächstes verwenden Sie ein Skalpell der Nummer 11, um einen Schnitt in der Haut zu machen, gefolgt von einem ein Zentimeter großen Schnitt im Peritoneum.Mit einer elektrischen Knochenbohreinheit ein Loch von zwei Millimetern in die Tibia schlagen und das Loch mit einem zwei Millimeter langen Zylinder aus Knochenwachs mit zwei Millimetern drücken. Entfernen Sie alle Ersatzknochenwachs entlang der horizontalen Ebene des Tibial Plateau, und bestätigen Sie, dass das Loch voller Knochenwachs ist. Verwenden Sie dann resorbierbare chirurgische Nähte, um das Periost und die Haut in einer vertikalen Matratzennaht zu nähen, um zu verhindern, dass das Tier die Stiche kaut.Und verwenden Sie einen Ein-Milliliter-Asepsis-Injektor, um langsam ein mal 10 in die acht koloniebildenden Einheiten pro Milliliter S.Aureus-Lösung in das Bohrloch zu injizieren. Am siebten, 14, 21 und 28. Tag nach der Injektion die infizierten Kaninchen mit Kopf und Ohr außerhalb des Restrainers in einen Kaninchenretrainer geben und Blutproben aus den auricularen Venen für weiße Blutkörperchen und C-reaktive Proteinanalyse sammeln. Nach der Anästhesie verwenden Sie ein Skalpell der Nummer 11, um Zentimeter tibiale Haut und peritoneale Einschnitte herzustellen und das Knochenwachs zu reinigen.Als nächstes verwenden Sie eine elektrische Knochenbohreinheit, um zwei benachbarte Löcher mit einem Durchmesser von 4,8 Millimetern zu stanzen, um den nekrotischen Knochen zu debride, und verwenden Sie einen Knochenlöffel, um das nekrotische Knochenmark und Granulationsgewebe zu debride. Dann kratzen und reinigen Sie das Knochengewebe zwischen den beiden Löchern, und verteilen Sie einen Milliliter des debrided Knochenmarks auf Schafe Blut Agar Platten für eine Nacht Inkubation bei 37 Grad Celsius. Am nächsten Morgen wählen Sie Platten mit 30 bis 300 Kolonien aus und berechnen die Anzahl der kolonienbildenden Einheiten pro infiziertem Tier.Am 28. Tag nach der Infektion, fügen Sie ein Gramm Vancomycin-Hydrochlorid-Pulver zu 9,5 Gramm medizinischem Gehalt Calciumsulfat, und verwenden Sie einen Spachtel, um die Mischung mit drei Milliliter normale Salzsäure für 30 bis 45 Sekunden zu rühren. Fügen Sie das mischierte Produkt in eine flexible Kieselgelform und lassen Sie das Produkt bei Raumtemperatur für 15 Minuten trocknen. Dann flexen Sie die Form, um das Vancomycin geladene Calciumsulfat oder VCS Perle zu entfernen.Für die Antibiotikabehandlung und Implantation des autogenen Knochens, zuerst, wieder die verletzte Tibia vor der Rasur der Schwanzregion, und desinfizieren die exponierte Schwanzhaut mit Povidon Jodlösung. Verwenden Sie eine chirurgische Schere, um den Schwanz zu schneiden, und verwenden Sie resorbierbare chirurgische Nähte, um die Haut in einer vertikalen Matratzennaht zu schließen, um zu verhindern, dass das Tier die Stiche kaut. Verwenden Sie ein Skalpell der Nummer 11, um die Schwanzhaut zu schneiden, um den Schwanzknochen zu enthüllen.Entfernen Sie alle Muskeln, Weichgewebe, und Periost, und lösen Sie das Schwanzknochen an jedem Gelenk. Übertragen Sie die Knochenfragmente in eine 100-Millimeter-Kunststoffschale mit steriler Saline. Als nächstes verwenden Sie eine gekrümmte Schere, um vier Teile der VCS-Perle in die Tibiamarkhöhle zu implantieren, und verwenden Sie gekrümmte Zangen, um den Knochendefekt mit acht Stücken autogener Schwanzknochenfragmente zu füllen.Schließen Sie dann die Periost- und Hauteinschnitte mit resorbierbaren chirurgischen Nähten in matratzennah. C-reaktive Protein- und weiße Blutkörperchen sind in der Modellgruppe der Knocheninfektion höher als bei den Kontrolltieren. Zwei, vier, sechs und acht Wochen nach der autogenen Knochenbehandlung von VCS oder VCS werden die Konzentrationen von C-reaktiven Proteinen und weißen Blutkörperchen deutlich reduziert.Zweidimensionale Rekonstruktionsbilder deuten auf eine fortschreitende Zunahme des Knochenvolumens während des 12-wöchigen Zeitraums nach der Behandlung mit VCS oder VCS und autogenem Knochen hin, während Knochenverlust in der modellischen Gruppe der unbehandelten Knocheninfektion signifikant ist. Um die quantitativen Indizes der Knochenregeneration zu analysieren, können 3D-Modellbilder mit Bitmap-Daten rekonstruiert und in jedem Knochen ein ovaler ovaler Bereich mit einer Länge von 4,8 Millimetern und einer Länge von 9,6 Millimetern ausgewählt werden. Das Verhältnis von Knochenvolumen zu Gewebevolumen in der Modellgruppe der unbehandelten Knocheninfektion ist deutlich niedriger als das in den autogenen Knochengruppen VCS und VCS gemessenen.Die Trabekulären Anzahl und Dicke in der VCS autogenen Knochengruppe sind deutlich höher als im unbehandelten Knocheninfektionsmodell und VCS-Tieren. Darüber hinaus sind die trabekulären Trennwerte in der autogenen Knochengruppe VCS deutlich niedriger als die im unbehandelten Knocheninfektionsmodell und in den VCS-Gruppen gemessenen Werte. Achten Sie darauf, Kaninchen mit entsprechendem Körpergewicht auszuwählen.Die Staphylococcus aureus-Lösung mit Knochenwachs blockieren. Debride den nekrotischen Knochen vollständig, und schlagen Sie die beiden benachbarten 4,8 Millimeter Durchmesser Löcher. Im Anschluss an das Verfahren können andere diagnostische Messmethoden wie Ultraschall, Radiologie und Computertomographie durchgeführt werden, um die pathologischen Prozesse der Knocheninfektion und -reparatur zu überwachen.Dieses verbesserte Knocheninfektionsmodell und die Kombination VCS und autogene Knochenbehandlung könnte bei der Untersuchung des Unterstreichungsmechanismus der Knocheninfektion und Knochenregeneration hilfreich sein. Da das gefriergetrocknete Pulver Staphylococcus aureus gefährlich ist, sollte die bakterielle Suspension immer in einem isolierten bakteriellen Labor hergestellt werden.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Medicine

Medizin

Ein experimentelles Verfahren für die Behandlung von Knorpeldefekten in das Kaninchen Kniegelenk beschrieben. Die Implantation von autologen Chondrozyten auf einer Matrix ausgesät ist eine gut akzeptierte Methode für den Umbau und die Reparatur von Gelenkknorpelläsionen Bereitstellung befriedigend langfristige Ergebnisse. Matrix-assistierte autologe Chondrozyten-Transplantation (MACT) bietet eine standardisierte und klinisch etablierte Methode der Implantation.

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Ein experimentelles Verfahren für die Behandlung von osteochondralen Defekten in das Kaninchen Kniegelenk beschrieben. Die Implantation von allogenen mesenchymalen Stammzellen in osteochondralen Defekten stellt eine viel versprechende Entwicklung auf dem Gebiet des Tissue Engineering. Die Herstellung von...

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In diesem Video beschreiben wir das chirurgische Verfahren zur Generierung eines Kaninchen-Kalvarienbergmodells, um die Knochenregenerationskapazitäten von Knochenprobenersatzmaterialien von Interesse zu bewerten.

Generierung eines Modells für kalvariale Defekte bei Kaninchen: Ein chirurgisches Verfahren zur Erzeugung runder Defekte im oberen Teil des Kaninchenschädels zur Beurteilung von Knochenersatzmaterialien für die Knochenregenerationsfähigkeit

Dieses Video beschreibt die Technik der chirurgischen Induktion einer bakteriellen Infektion im Knochenmark eines Kaninchens unter Verwendung von Knochenwachs, um das Austreten von Bakterien zu verhindern. Dieses Kaninchenmodell kann verwendet werden, um die Behandlung von Knocheninfektionen und die Knochenregeneration zu untersuchen.

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Kombinierte optische und μCT Bildgebung in einem Mausmodell der orthopädischen Implantatinfektion unter Verwendung eines Biolumineszenz-engineered Stamm von Staphylococcus aureus, sofern die Möglichkeit, die Dynamik der bakteriellen Infektion, sowie die entsprechende Entzündungsreaktion und anatomische Veränderungen in den nichtinvasiven und in Längsrichtung zu überwachen Knochen.

Kombiniert<em&gt; In-vivo-</em&gt; Optische und μCT Imaging-Infektion, Entzündung und Knochenanatomie in einem Orthopädie Implantat-Infektion in Mäuse Monitor

Jede Art von vaskularisierte zusammengesetzte Allotransplantation hängt derzeit long-term-Immunsuppression, schwer, für nicht-Leben-kritische Hinweise zu unterstützen. Wir präsentieren ein neues Porcines tibiale VCA-Modell, das Knochen VCA zu studieren und demonstrieren den Einsatz von chirurgischen Angiogenese weiterhin Knochen Rentabilität ohne die Notwendigkeit der langfristigen immun-Modulation verwendet werden kann.

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Hier stellen wir ein operationschirurgisches Protokoll bei Kaninchen vor, mit dem Ziel, Knochensubstitutionsmaterialien in Bezug auf die Knochenregenerationskapazitäten zu bewerten. Durch die Verwendung von PEEK-Zylindern, die an Kaninchenschädeln befestigt sind, können Osteokontintion, Osteoinduktion, Osteogenese und Vaskulogenese, die durch die Materialien induziert werden, entweder an lebenden oder eingeschläferten Tieren bewertet werden.

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Das Protokoll beschreibt ein neuartiges In-vivo-Mausmodell für Wirbelsäulenimplantatinfektionen, bei dem ein K-Draht-Implantat aus Edelstahl mit biolumineszierendem Staphylococcus aureus Xen36 infiziert ist. Die bakterielle Belastung wird longitudinal mit biolumineszierender Bildgebung überwacht und mit koloniebildenden Einheitenzählungen nach Euthanasie bestätigt.

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Tiermodelle werden häufig genutzt, um Krebs Metastasen in Knochen zu untersuchen. In diesem Protokoll werden wir zwei gängige Methoden der Tumorinokulation für Knochenmetastasen Studien beschreiben und beschreiben Sie kurz einige Analysen genutzt werden, um zu überwachen und zu quantifizieren diese Modelle.

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Erfahren Sie die Behandlung von Knocheninfektionen mit Vancomycin-Calciumsulfat und autogenem Knochen im verbesserten Kaninchenmodell. Diese Methode unterstützt die Forschung zur Knochenregeneration.

Behandlung mit Vancomycin Calcium-Sulfat und autogener Knochen in eine verbesserte Kaninchen-Modell der Knochenentzündung geladen (Video) | JoVE Journal

Behandlung mit Vancomycin Calcium-Sulfat und autogener Knochen in eine verbesserte Kaninchen-Modell der Knochenentzündung geladen

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