Optimierung des ligaturinduzierten Parodontitis-Mausmodells für präklinische Forschung

Unser Labor untersucht Parodontalerkrankungen und untersucht, wie Entzündungen bei verschiedenen Gruppen von Individuen Zahnfleisch- und Knochenschäden verursachen. Wir wollen Gingivitis und Parodontitis verhindern, indem wir neue Akteure und neue Krankheitswege ansprechen. Das vereinfachte, ligaturinduzierte Parodontitis-Mausmodell verwendet einen doppelt geknoteten Einzelfaden zwischen den Zähnen, wobei 3D-gedruckte Werkzeuge, das Mausbett und der Ligaturhalter verwendet werden, was weniger komplex ist als herkömmliche Modelle.

Dieser Ansatz verwendet die Methode der Anästhesie-Inhalation, was bei Mäusen eine schnellere Genesung von weniger als 10 Minuten bewirkt, im Vergleich zu traditionelleren Modellen, die eine injizierbare Anästhesie verwenden, bei denen die Erholungszeit etwa 30 Minuten betragen kann. Um die Maus-Zahnbettmontage vorzubereiten, legen Sie alle Zahnbettteile und den Kleber auf der Arbeitsplattform aus. Dann fixieren Sie die kopfstabilisierenden Teile mit dem Kleber.

Mit einer Nummer drei Klinge auf einem 15C-Skalpell-Griff schrägen Sie die scharfen Kanten am äußeren Teil des Ligaturhalters in einem 45-Grad-Winkel ab, um Unannehmlichkeiten beim Ver- oder Entriegeln zu verringern. Richten Sie alle inneren abgerundeten Ecken an der Ligaturhalter-Sicherung ab. Entferne den Blitz von den oberen und unteren Rändern des 3D-Drucks und schräge diese Kanten auf 45 Grad ab.

Nehmen Sie von jeder Spitze des Ligaturhalters einen Schnitt in einem 45-Grad-Winkel heraus, um traumatische Verletzungen des Weichgewebes zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass jede Spitze am Ligaturhalter eine V-förmige Kerbe enthält. Wenn diese V-förmige Kerbe sichtbar ist, setzen Sie vorsichtig eine 15C-Skalpellklinge in die Basis der Kerbe.

Jetzt sollte man das Blatt vorsichtig zur äußeren Oberfläche der Spitze hin ausrichten und die Basis der V-förmigen Kerbe an der äußeren Kante feinen. Wenn die V-förmige Kerbe nicht sichtbar ist, setzen Sie eine 15C-Skalpellklinge in die Mitte der Spitze des Ligaturhalters und machen Sie in einer gezielten Bewegung einen flachen Schnitt, um eine V-förmige Kerbe zu erzeugen. Während Sie die Ligatur in die Rillen einfädeln, stellen Sie sicher, dass zwei Knoten von vorne aus zentriert und waagerecht sind.

Überprüfen Sie mit einem Dental Explorer, dass die Ligatur bei sanfter Kraft zwischen den Knoten wieder an ihren Platz zurückspringt, ohne zu rutschen. Für die Ligaturplatzierung positionieren Sie die betäubte Maus im Zahnbett der Maus, mit dem Rücken an das Bett und die Nase in der Nähe des Nasenkegels. Mit Gummibändern stabilisieren Sie den Kopf der Maus und öffnen Sie ihren Mund.

Um eine Ligatur auf die rechte Seite zu legen, halten Sie den Ligaturhalter in der rechten Hand und den Explorer in der linken. Setzen Sie vorsichtig die Spitze des Explorers unterhalb des interproximalen Kontakts der ersten und zweiten Molaren auf der Gaumenseite. Mit der Explorer-Spitze berühren Sie zuerst die Zähne, dann gleiten Sie nach unten und lehnen Sie sich gegen das Zahnfleisch, um das Weichgewebe nicht zu schädigen.

Legen Sie den Explorer-Griff in eine horizontale Winkelung ab, sobald er richtig positioniert ist. Achten Sie auf die korrekte Verwendung der Explorer-Spitze zur Ligaturplatzierung. Haken Sie den Explorer in den proximalen Kontaktbereich ein und stabilisieren Sie den Kopf gegen reaktionäre Kräfte.

Ziehen Sie die Wange mit dem Ligaturhalter zurück und positionieren Sie die Ligatur über dem interproximalen Kontakt zwischen dem ersten und zweiten Molaren. Als Nächstes drehen Sie den Griff des Ligaturhalters um bis zu 45 Grad und drücken Sie mit einer Kombination aus sanftem Schaukeln und Gleiten die Ligatur durch den Kontakt. Mit einer feinen Nadelpinzette schließen Sie den überschüssigen Faden, der am Knoten auf der rechten Seite befestigt ist.

Ziehen Sie den Faden über die Zähne nach links und schieben Sie die Schere den Faden hinunter, bis sie etwa 1,5 Millimeter vom Knoten entfernt ist, bevor Sie schneiden. Für die Mikro-CT-Analyse öffnen Sie die Software und klicken Sie auf Datei, dann auf Bild importieren. Im Pop-up-Menü klicken Sie auf Durchsuchen.

Gehe zum Ordner mit DICOM-Dateien für einen Scan und wähle die erste Datei aus. Klicken Sie auf Untersuchen, um weitere Dateien im Ordner für dieselbe gescannte Probe zu finden und auszuwählen. Dann klicke OK. Sobald die Bilder zu laden beginnen, klicken Sie auf Visualize und Isosurface.

Ändere den Bildschwellenwert auf 5.000 und den Oberflächenqualitätsfaktor auf 55. Haken Sie die Kästchen mit der Markierung "Bildglättung aktivieren" und "Clip Surface" mit aktueller ROI an und klicken Sie auf Aktualisieren. Um die Level-Eigenschaften anzupassen, klicke unten mit der rechten Maustaste auf Fenster/Level und klicke auf Fenster-/Level-Eigenschaften bearbeiten.

Stellen Sie den Knochendichtewert auf 2.000 ein und halten Sie ihn für alle Messungen konstant. Um Ebenen zu manipulieren, nutze die Tastenkombinationen IJK Hide and Show für die drei verschiedenen Ebenen. Rechtsklicke und bewege den Cursor, um hereinzu- und rauszuzoomen.

Drücke Shift und linksklicke zum Schwenken. Dann klicke auf Slice, um die Ebenen zu verschieben und zu drehen. Als Nächstes klicken Sie auf die Mitte der Ebene, um die Ebene vorwärts oder rückwärts zu bewegen.

Alternativ kann man den Cursor in die Mitte der gewünschten Ebene setzen und mit den Pfeiltasten nach oben und unten die Ebene Stück für Stück bewegen. Klicken Sie auf die Kante der Ebene, um um eine Linie parallel zu dieser Kante im Zentrum der Ebene zu drehen. Klicken Sie auf die Ecke einer Ebene, um sich um die Ebene zu drehen.

Als Nächstes orientieren Sie den Z-Schnitt, der oben auf dem Bildschirm in Blau zu sehen ist, so, dass die Oberflächen aller drei Zähne gleichzeitig oder so nah wie möglich sichtbar werden. Dann scrollen Sie durch dieselbe Z-Schnittebene, bis die Wurzeln des ersten und zweiten Molars sichtbar werden, um sicherzustellen, dass die umgebende Anatomie und die Kanäle gut definiert sind. Richten Sie die X-Achse mit den Mundwurzeln des ersten und zweiten Molar durch den zentralen Teil jedes Wurzelkanals aus.

Alternativ richten Sie sich durch die Mundwurzel des ersten Molars und die distobuckale Wurzel des zweiten Molars aus. Als Nächstes verwenden Sie die Orientierung des X-Scheibes als Referenz für die Ausrichtung des Y-Scheibes. Richten Sie die Y-Scheibe vertikal parallel durch die Wurzel des ersten Molar im X-Schnitt-Panel aus.

Rotiere die Ebene, um die Wurzel vertikal zu orientieren, und beobachte, dass die blauen Linien durch die Mitte der Wurzel verlaufen. Im Y-Schnitt-Panel wird zur Messung der Entfernung vom Zement-Emaille-Übergang (CEJ) zum Alveolarknochenkamm (ABC) der Cursor an der tiefsten Stelle der Rille am CEJ platziert und 1 gedrückt. Dann platziere den Cursor am näheren Punkt des ABC und drücke 2.

Ein blauer Pfeil bezeichnet den ersten Punkt, der zweite Punkt wird durch einen grünen Pfeil bezeichnet. Wenn die Pfeile, die Messpunkte anzeigen, nicht sofort erscheinen, fahren Sie mit dem Pfeil über die gewünschten Bereiche und drücken Sie die Zahlentasten auf der Tastatur. Wenn die CEJ schwer zu bestimmen ist, verwenden Sie die Pfeiltasten nach oben und unten, um durch die benachbarten Schnitte zu scrollen und ihre Position zu bestätigen.

Wenn es schwierig ist, den nächstgelegenen Punkt des ABC zu bestimmen, sollte man mehrere Punkte messen, um eine konsistente Messung sicherzustellen. Trotz unseres Erfolgs mit unserem Protokollpapier haben neue Forscher weiterhin Schwierigkeiten bei der Montage und Nutzung der 3D-gedruckten Werkzeuge, des Maus-Zahnbetts und des Ligaturhalters festgestellt. Um dem entgegenzuwirken, haben wir ein Schritt-für-Schritt-Video erstellt, das Forscher durch den Zusammenbau und die Nutzung dieser 3D-gedruckten Werkzeuge führt, damit sie im Labor eingesetzt werden können.

Unser Forschungsteam hat klinische Studien und das vereinfachte Modell der ligaturinduzierten Parodontitis genutzt, um herauszufinden, wie eine Gruppe von Proteinen namens Inflammasom eingesetzt werden kann, um die Entwicklung von Entzündungen und Parodontitis zu stoppen.