Name: Fraktur Apparat Design und Protokoll-Optimierung für geschlossen-stabilisierten Frakturen bei Nagern (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 59 s
Description: Lernen Sie das Design eines Frakturapparats zur Optimierung geschlossener Frakturen bei Nagern. Diese Methode nutzt Röntgenbilder und einstellbare Geräte für konsistente Ergebnisse in der Knochenbiologie.

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Die Forschung in dieser Publikation berichtet wurde vom National Institute of Arthritis und Muskel-Skelett unterstützt und Hauterkrankungen von den National Institutes of Health unter Award Nummer F30AR071201 und R01AR066028.

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Diese Fraktur Optimierung und Generierung Protokoll sieht Forscher mit einer effizienten Methode bei Fraktur Parameter ableiten und ausführen ein minimal-invasives Verfahren, das genaue, wiederholbare, Quere Frakturen produziert. Dieses Protokoll stellt darüber hinaus einen gemeinsamen Satz von Fraktur Generation Parametern, die Methode Konsistenz unter den Wissenschaftlern fördert. Dieser Parameter ermöglicht die Schaffung einer gemeinsamen Datenbank der Fraktur, Fraktur-Standards, basierend auf einer Vielzahl von Param...

Forschung auf Frakturheilung ist notwendig, ein große klinische und ökonomische Problem anzugehen. Jedes Jahr werden mehr als 12 Millionen Brüche in den Vereinigten Staaten1, kostet $ 80 Milliarden pro Jahr2behandelt. Die Wahrscheinlichkeit, dass eine männliche oder weibliche Leiden eine Fraktur im Laufe ihres Lebens ist 25 % und 44 %, bzw.3. Probleme im Zusammenhang mit Frakturheilung sollen mit erhöhten Komorbiditäten Alterung der Bevölkerung zu erhöhen. Um zu studieren und dieses Problem anzugehen, sind robuste Modelle der Fraktur-Generierung und Stabilisierung erforderlich. Nager-Modelle sind ideal für diesen Zweck geeignet. Sie bieten klinischen Relevanz und Adresse bestimmten Bedingungen (d. h., mehrere Verletzungen, offene, geschlossene, ischämische und infizierten Frakturen) angepasst werden können. Neben klinischen Szenarien zu replizieren, sind tierische Fraktur Modelle wichtig für das Verständnis der Knochenbiologie und die Entwicklung von Therapeutika und Geräte. Versuche die Unterschiede zwischen Interventionen untersuchen können jedoch durch die Variabilität von inkonsistenten Fraktur Generation eingeführt erschwert werden. So ist es wichtig, Bereich der Muskel-Skelett-Forschung, reproduzierbare und konsequent geschlossene Frakturen in Tiermodellen zu erzeugen.
Trotz richtig steuernd für potenzielle Thema Heterogenität durch die Sicherstellung der entsprechenden genetischen Hintergrund, Geschlecht, Alter und Umweltbedingungen, die Produktion von klinisch relevanten konsistente Knochenverletzungen ist eine wichtige Variable beeinflussen Reproduzierbarkeit, die kontrolliert werden müssen. Statistische Vergleiche mit inkonsistenten Frakturen sind mit experimentellen Lärm und eine hohe Variabilität4geplagt; Darüber hinaus führt Bruch Variabilität zu unnötigen tierischen Tod wegen der Notwendigkeit, erhöhen Sie die Größe der Stichprobe oder die Notwendigkeit, Tiere mit zerkleinertem oder fehlgestellte Frakturen einzuschläfern. Der Zweck der hier beschriebenen Methode besteht darin, die Fraktur-Generation-Parameter optimieren, die speziell für Probentyp und ergeben eine konsequente Bruch Lage und Muster.
Aktuelle Modelle der Fraktur-Generation fallen in zwei Hauptkategorien, jede mit ihren eigenen Stärken und Schwächen. Open-Fraktur (Osteotomie) Modelle operiert um den Knochen verfügbar zu machen, nach dem eine Fraktur induziert wird, von den Knochen schneiden oder Schwächen und dann brechen es manuell5,6,7,8. Die Vorteile dieser Methode sind die direkte Visualisierung der frakturstelle konsequenter Bruch Lage und Muster. Die physiologischen und klinischen Relevanz des Ansatzes und Mechanismus der Schädigung ist jedoch begrenzt. Darüber hinaus erfordern offene Methoden der Fraktur-Generation ein chirurgisches Vorgehen und Verschluss mit einen längeren Zeitraum, während, die die Nagetiere zu einem erhöhten Risiko einer Kontamination ausgesetzt sind.
Geschlossene Techniken behandeln viele der offenen Technik Beschränkungen. Geschlossene Techniken erzeugen Frakturen mit ein extern Krafteinwirkung stumpfen Trauma die Schädigung der Knochen und das umliegende Gewebe, mehr ähnlich denen im menschlichen klinischen Verletzungen induziert. Die am häufigsten verwendete Methode wurde von Bonnarens und Einhorn in 19849beschrieben. Sie beschrieben eine gewichtete Guillotine vermitteln stumpfes Trauma um die Knochen zu brechen, ohne irgendwelche externen Hautwunden verwendet wird. Diese Methode hat verbreitet zur Untersuchung der Wirkung von Genetik10,11, pharmakologische Therapie12,13,14,15, Mechanik16, 17, und Physiologie18,19,20 auf Knochenheilung bei Mäusen und Ratten. Während der Vorteil der geschlossenen Methoden physiologisch relevanten Frakturen ist, sind experimentelle Reproduzierbarkeit und Genauigkeit durch Bruch Heterogenität begrenzt. Die inkonsistente Fraktur-Generation führt eine begrenzte Differenzierung zwischen-Gruppe, verlorene Exemplare und eine Zunahme der Tiere, um statistische Signifikanz zu erreichen.
Controlling der Variabilität in der Fraktur-Generierung und Stabilisierung ist unerlässlich um sinnvolle Ergebnisse zu erzielen. Um die Biologie der Fraktur Reparatur ordnungsgemäß zu studieren, braucht man eine einfache, aber robuste Fraktur-Modell. Das Modell sollte übersetzbar Nagetierarten, Knochen-Typen (Femur oder Tibiae, zum Beispiel), und über Variable Maus genetische Hintergründe und induzierte Mutationen. Darüber hinaus sollte das ideale Verfahren werden technisch einfache und konsistente Ergebnisse zu produzieren. Zur Adresse Fraktur Heterogenität die hier beschriebene Methode ist der Bau ein kontrolliertes Fraktur-Gerät, das dann verwendet werden kann, um Parameter zu optimieren und generieren konsequent geschlossene Frakturen unabhängig von Alter, Geschlecht oder Genotyp.

<table><tbody><tr><td>Support Unterbaugruppe</td><td></td><td></td><td>Ergänzende Abbildung 1</td></tr><tr><td>Träger, Support - Backenquerschnitt&nbsp;</td><td>80/20</td><td>1003 x 9.00</td><td>mit #7042 bei A, C, im linken Endträger</td></tr><tr><td>, Stütze - Horizontaler Querschnitt</td><td>80/20</td><td>1002 x 14.00</td><td></td></tr><tr><td>Träger, Stütze - Vertikal 1</td><td>80/20</td><td>1050 x 10.50</td><td>w/ #7042 bei A im linken Ende und bei A im rechten Ende</td></tr><tr><td>Träger, Stütze - Vertikal 2</td><td>80/20</td><td>1010 x 10,50</td><td>mit #7042 bei D, B am linken Ende und bei A am rechten Ende</td></tr><tr><td>Träger, Halterung - Plattenhalterung</td><td>80/20</td><td>1030 x 8,00&nbsp;</td><td>mit #7036 am linken Ende</td></tr><tr><td>Träger, Halterung - Magnet</td><td>80/20</td><td>1010 x 13,50 & nbsp;</td><td>mit #7042 bei A, C, am rechten Ende</td></tr><tr><td>Anker (3)</td><td>80/20</td><td>3392</td><td></td></tr><tr><td>Doppelanker (3)</td><td>80/20</td><td>3091</td><td></td></tr><tr><td>Bolzenbaugruppe (6)</td><td>80/20</td><td>3386</td><td>1/4-20 x 3/8"</td></tr> <tr><td>Zylinderschraube mit Innensechskant (6)</td><td>80/20</td><td>3604</td><td>1/4-20 x 3/4"</td></tr><tr><td><stark>Ram Baugruppe</stark></td><td></td><td></td><td>Ergänzend Abbildung 2</td></tr><tr><td>Block, Anschlag</td><td>Benutzerdefinierte</td><td></td><td>Ergänzung Abbildung 3</td></tr><tr><td>Block, Führung</td><td>Benutzerdefinierte</td><td></td><td>Ergänzung Abbildung 3</td></tr><tr><td>Stange, Stößel</td><td>Benutzerdefinierte</td><td></td><td>Ergänzung Abbildung 4</td></tr><tr><td>Ausrichtungsschraube</td><td>Benutzerdefinierte</td><td></td><td>Ergänzung Abbildung 5</td></tr><tr><td>Platte, Montage</td><td>Benutzerdefinierte</td><td></td><td>Ergänzung Abbildung 6</td></tr><tr><td>Lineares Gleitlager (2)</td><td>McMaster-Carr</td><td>8649T2</td><td></td></tr><tr><td>Sechskantmutter (3)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A125</td><td>3/8-16 UNC</td></tr><tr><td>Innensechskantschraube (8)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A108</td><td>4/40 x 3/8"</td></tr> <tr><td>Innensechskantschraube (6)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A032</td><td>4/40 x 1 1/8"</td></tr> <tr><td>Innensechskantschraube (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A267&nbsp;</td><td>10/32 3/8"</td></tr><tr><td>Magnet Subassembly</td><td></td><td></td><td>Ergänzend Abbildung 7</td></tr><tr><td>Halterung, Magnet</td><td>Custom</td><td></td><td>Ergänzend Abbildung 8</td></tr><tr><td>Netzteil</td><td>McMaster-Carr</td><td>70235K23</td><td></td></tr><tr><td>Fußschalter</td><td>McMaster-Carr</td><td>7376k2</td><td></td></tr><tr><td>Elektromagnet</td><td>McMaster-Carr</td><td>5698k111</td><td></td></tr><tr><td>Draht - 10 Fuß</td><td>McMaster-Carr</td><td>9936k12</td><td></td></tr><tr><td>Stange, Magnet</td><td>McMaster-Carr</td><td>95412A566</td><td>1/4" Gewindestange x 7"</td></tr> <tr><td>Eckhalterung (6)</td><td>80/20</td><td>4108</td><td></td></tr><tr><td>Innensechskantschraube (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A705</td><td>10/32 1 1/4"</td></tr> <tr><td>Sechskantmutter (4)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A113</td><td>1/4-20 UNC</td></tr><tr><td>Komplette Montage</td><td></td><td></td><td>Ergänzend Abbildung 9</td></tr><tr><td>Halterung, Beinbacke (2)</td><td>Custom</td><td></td><td>Supplementary Figure 10</td></tr><tr><td>Plattform, Fraktur</td><td>Custom</td><td></td><td>Supplementary Figure 11</td></tr><tr><td>Jig, Positioning-Fracture</td><td>Custom</td><td></td><td>Supplementary Figure 12</td></tr><tr><td>Other</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pin Cutter</td><td>Medizinischer Bedarf und Ausrüstung</td><td>150S</td><td></td></tr><tr><td>Nadeln</td><td>Sigma</td><td>Z192430, Z192376&nbsp;</td><td>23 g x 1,5" - Oberschenkelknochen der Maus, 27 g x 1,25" - Schienbein der Maus</td></tr></tbody></table>

fraktur apparat design und protokoll-optimierung für geschlossen-stabilisierten frakturen bei nagern

Fracture Apparatus Design and Protocol Optimization for Closed-stabilized Fractures in Rodents

Die zuverlässige Generation konsistent stabilisierte Frakturen in Tiermodellen ist unerlässlich für das Verständnis der Biologie der Knochenregeneration und Therapeutika und Geräte zu entwickeln. Allerdings sind verfügbar Verletzungen Modelle von was verlorene Tiere und Ressourcen und unvollständige Daten Inkonsistenz geplagt. Zur Behebung dieses Problems der Fraktur Heterogenität ist der Zweck der hier beschriebenen Methode zur Optimierung der Fraktur Generation Parameter spezifisch für jedes Tier und ergeben eine konsequente Bruch Lage und Muster. Dieses Protokoll entfallen auf Variationen in Größe und Morphologie, die möglicherweise zwischen Mausstämme vorhanden und lässt sich anpassen, konsequente Frakturen bei anderen Spezies, wie z. B. Ratte zu generieren. Darüber hinaus ist eine kostengünstige, verstellbare Fraktur Apparat beschrieben. Im Vergleich zu aktuellen stabilisierte Fraktur Techniken, zeigen die Optimierung Protokoll und neue Fraktur Apparat erhöhte Konsistenz in stabilisierter Fraktur Mustern und Standorte. Mit optimierte Parameter spezifisch für die Art der Probe, die beschriebene Protokoll erhöht die Präzision der induzierten Traumata, Minimierung der Fraktur Heterogenität in der Regel in geschlossen-Fraktur Generation Verfahren beobachtet.

Die Guillotine, die früher in unserem Labor wurde im Jahr 2004 entwickelt und stützte sich auf Modelle von Einhorn21veröffentlicht. Das Design hat es nicht erlaubt Anpassungen der Unterschiede in der Morphologie der Knochen ausreichend berücksichtigt und erlaubte nicht, eine reproduzierbare Positionierung der Gliedmaßen. Darüber hinaus benötigt der früheren Apparat zwei Personen zu bedienen. Daher wir entworfen, entwickelt und errichtet einen neuen Bruch-Apparat. D...

Das Ziel des Protokolls ist die Fraktur Generation Parameter, um konsistente Frakturen führen zu optimieren. Dieses Protokoll entfallen die Variationen in Größe und Morphologie, die zwischen den Tieren bestehen können. Darüber hinaus ist eine kostengünstige, verstellbare Fraktur Apparat beschrieben.

Fraktur Apparat Design und Protokoll-Optimierung für geschlossen-stabilisierten Frakturen bei Nagern

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing ...

Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der Knochenbiologie zu beantworten, z. B. welche Eingriffe die Frakturheilung fördern. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine einfache Methode zur Ableitung von Parametern zur Erzeugung konsistenter Brüche bietet. Um die Region für die Fraktur zu lokalisieren, werden Röntgenaufnahmen des Femurs oder der Tibia der Extremität in einer repräsentativen Stichprobe von fünf eingeschläferten Tieren angefertigt.Hier sind Tibia-Bilder zu sehen. Markieren Sie die gewünschte Stelle der Fraktur auf dem Röntgenbild der zu frakturierenden Extremität. Messen Sie vom Fersenbeingelenk bis zur Höhe der markierten Fraktur.Berechnen Sie die mittlere Bruchlänge für alle Versuchsproben. Messen Sie an der verstellbaren Frakturvorrichtung den Abstand von der Außenfläche eines Stützambosses zum Zentrum des Guillotine-Aufpralls. Subtrahieren Sie das Zentrum des Guillotine-Aufpralls von der Bruchlänge, um die Bruchpositionierungsvorrichtungstiefe (JD) zu berechnen. Maschinell oder 3D-Druck eines U-förmigen Kanals mit einer Höhe und Breite, die dem Amboss und einer Tiefe entspricht, die dem JD entspricht. Positionieren Sie die Probe i

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Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zur Stabilisierung von Frakturen langer Röhrenknochen, die über die Anwendung der modifizierten Ilizarov Fixateur externe...

Erstellen Starr stabilisierte Frakturen zur Beurteilung intramembranöse Ossifikation, Distraktionsosteogenese, oder Heilung von kritischer Größe Mängel

Diese Studie beschreibt eine reproduzierbare und ausführliche Protokoll mit einem neu entwickelten Fixateur externe für Ablenkung Osteogenesis (tun) in einer femoralen Ratte Modell welche Genehmigungen physiologische Belastung durch das Tier nach der Entfernung der Fixateur externe.

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

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

In Vivo Säugetier-Modelle der kritischen Größe Knochendefekte sind essentiell für Forscher heilenden Mechanismen und orthopädische Therapien. Hier stellen wir ein Protokoll für die Erstellung von reproduzierbaren, segmentale, femoralen Mängel bei Ratten mit Fixateur externe stabilisiert.

Eine zuverlässige und reproduzierbare kritische Größe segmentale femoralen defekt-Modell bei Ratten mit einer benutzerdefinierten Fixateur externe stabilisiert

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

Querbruch des Mausfemurs mit stabilisierendem Stift

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.

Protokoll zur Entwicklung eines Femurosteotomiemodells bei Wistar Albino-Ratten

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

Die Studie kombiniert innovativ Nähte und Titannadeln für eine stabile innere Fixation in einem Rattenradialbruchmodell. Die Bruchheilung wurde mittels Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) untersucht, und primäre Neuronen des dorsalen Wurzelganglions (DRG) wurden isoliert und für weitere Untersuchungen kultiviert.

Entwicklung eines neuartigen internen Fixationsmodells für Rattenradialfrakturen: Bruchheilungsbewertung und Isolierung des dorsalen Wurzelganglions

Lernen Sie das Design eines Frakturapparats zur Optimierung geschlossener Frakturen bei Nagern. Diese Methode nutzt Röntgenbilder und einstellbare Geräte für konsistente Ergebnisse in der Knochenbiologie.

Fraktur Apparat Design und Protokoll-Optimierung für geschlossen-stabilisierten Frakturen bei Nagern

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