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Artículo de método

Construcción y evaluación de un modelo murino Osteolysis Calvarial por exposición a partículas de CoCrMo en aflojamiento aséptico

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DOI:

10.3791/56276

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17 de febrero de 2018

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En este artículo

Resumen

Este manuscrito describe un modelo murino osteolysis calvarial por exposición a partículas de CoCrMo, que constituye un modelo animal ideal para la evaluación de las interacciones entre las partículas de desgaste y diversas células en aflojamiento aséptico.

Resumen

Osteólisis inducida por partículas de desgaste es una de las principales causas del aflojamiento aséptico en el fracaso de la artroplastia, pero el mecanismo subyacente es incierto. Debido al largo seguimiento necesarios para detección y ocurrencia esporádica, es difícil evaluar la osteólisis inducida por el ofparticle de patogenesia en casos clínicos. Por lo tanto, modelos animales óptimos se requieren estudios adicionales. El modelo murino de osteólisis calvarial establecido por la exposición a partículas de CoCrMo es una herramienta eficaz y válida para evaluar las interacciones entre las partículas y diversas células en aflojamiento aséptico. En este modelo, las partículas de CoCrMo primero fueron obtenidas por alto vacío de tres electrodos corriente y resuspendió en solución salina con tampón fosfato a una concentración de 50 mg/mL. Entonces, 50 μl de la suspensión resultante se aplicó a la mitad de la calvaria murino después de la separación del periostio craneal por agudo disección. Después de dos semanas, los ratones fueron sacrificados y se cosecharon muestras de la calvaria; se realizaron evaluaciones cualitativas y cuantitativas por hematoxilina y eosina y micro tomografía computada. Los puntos fuertes de este modelo incluyen simplicidad de procedimiento, evaluación cuantitativa de la pérdida de masa ósea, rapidez de desarrollo de osteólisis, uso potencial transgénico o knockout modelos y un costo relativamente bajo. Sin embargo, este modelo no puede utilizarse para evaluar la fuerza mecánica y efectos crónicos de las partículas en aflojamiento aséptico. Modelo murino osteolysis calvarial generado por la exposición a partículas de CoCrMo es una herramienta ideal para evaluar las interacciones entre las partículas de desgaste y varias células, por ejemplo, los macrófagos, fibroblastos, osteoblastos y osteoclastos, en aflojamiento aséptico.

Introducción

Aflojamiento aséptico es la causa más común de artroplastia total de cadera (THA) y fracaso de la artroplastia (TKA) total de la rodilla, que requiere de cirugía de revisión1. Sin embargo, el mecanismo subyacente permanece claro2. Una carta recordativa larga es necesaria para detectar la osteólisis inducida por partículas cuya ocurrencia es rara; por lo tanto, es un reto a explorar su patogenesia en casos clínicos. Por lo tanto, estudios más centrados en mecanismos celulares y tejidos complejos requieren que ambos experimentos en vivo en usan modelos de la osteólisis inducida por partículas y en vitro e....

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Protocolo

Todos los métodos aquí descritos han sido aprobados por el institucional Animal Care y el Comité uso (IACUC) de la Universidad de Nanjing.

1. preparación de la partícula CoCrMo

  1. Obtener partículas de CoCrMo mediante alto vacío fabricadas tres electrodos corriente4. Aleación de CoCrMo lugar en el instrumento bajo 10-3 Pa vacío, 0,04 MPa argón y 3:2 (v/v) de hidrógeno y 650 A cátodo actuales.
  2. Medir los diámetros de las partículas de CoCrMo.
    1. Añadir 1 mg de CoCrMo partículas en 1,5 mL de etanol anhidro.
    2. Resuspender las partículas CoCrMo en etanol anhidro por agitación ultr....

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Resultados

Las partículas de nanoescala producido interno CoCrMo fueron alrededor de 50 nm (error estándar de 3.56) de diámetro, como cuantificado por TEM (figura 2). Después de la exposición de ratón calvarias a partículas de CoCrMo, los animales (n = 6 por grupo) se mantuvieron durante dos semanas. Dentro de dos semanas, la incisión calvarial fue curada completamente, y la sutura puede caer. Cualquier infección local o no sindical puede afectar la evaluación de la pér.......

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Discusión

Existen dos métodos principales para la osteólisis inducida por partículas de desgaste en ratones: el modelo de bolsa de aire y el modelo de osteólisis calvarial. En el modelo de bolsa de aire, una bolsa de aire subcutáneo generada se establece primero, seguido por la introducción de partículas de desgaste y la implantación en el tejido óseo del8. La pared de bolsa imita el periostio en aflojamiento aséptico. Sin embargo, la implantación de hueso es no vascular sin actividad biológica, que hace di.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (81572111), la clínica de la ciencia y tecnología proyecto de Fundación de la provincia de Jiangsu (BL2012002), el proyecto de investigación científica de Nanjing (201402007), la Ciencia Natural Fundación de la provincia de Jiangsu (BK20161385) y la Fundación especial de asociación médico chino (2015COS0810).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Aleación de CoCrMo de prótesisWaldemar Link GmbH & CoGEMINI MK IIMateria prima para obtener nanopartículas de CoCrMo
Fabricación de corriente continua de tres electrodos de alto vacíoFacultad de Ciencia de Materiales y Ingeniería, Universidad de TecnologíaMáquina de diseño propio
de 6 semanas de edad C57BL / 6JModelo centro de investigación animal de la Universidad de NanjingN000013
100% etanolReactivo de NanjingC0691514023solvente de nanopartículas de CoCrMo para transmisión escaneo con microscopio electrónico Tubos de
microcentrífuga de 1,5 mlTaizhou Weierkang Medical Supplies co., LTDW603
Balanza microanalíticaShenzhen Qun long Instrument Equipment Co,. LTDEX125DZH
Agitador ultrasónicoShanghai Yuhao instrumento científico co., LTDYH-200DHPara suspender nanopartículas de CoCrMo
Microscopio electrónicode transmisión FEITecnai G20
SimplePCI softwareCompix Inc.6.6 versiónPara calcular el diámetro medio y la distribución del tamaño de partícula.
Bandeja de esterilización de mano altaQIULONGYIQIKYQL-100DSPara descontaminar endotoxinas
Limulus Ensayo de lisado de amebocitos (LAL)Charles RiverR13025Para detectar endotoxinas 
15 ml Tubos de microcentrífugaTaizhou Suyi MedicalB122
Solución salina tamponada con fosfatoBoster Biological TechnologyAR0030Disolvente de solución madre de nanopartículas de CoCrMo
Pentobarbital SodioSigmaP3761Para anestesiar ratones
Solución salina normalSACKLERSR8572EP-15Para evitar la sequedad de los ojos de los ratones
Etanol al 75%Nanjing ReactivoC0691560275Desinfección
Bola de algodón médicoShuitao1278298933
AfeitadoraKemeiKM-3018Para afeitar la piel
TijeraRWD LIFE SCIENCES12005-10Para incidir la piel
SuturaRWD LIFE SCIENCEF34001-01Para suturar la piel
PortaagujasRWD LIFE CIENCIAF33001-01Para suturar la piel
AgujaRWD LIFE SCIENCER14003-12Para suturar la piel
Pinzas para vasosRWD LIFE SCIENCEF22003-09Para suturar la piel
BisturíRWD LIFE SCIENCES31010-01Para cosechar calvaria
PinzasRWD LIFE SCIENCEF12006-10Para cosechar calvaria
100 µ PipetasL Eppendorf3120000240Para incrustar partículas en suspensión en las calvatias
100 µ L puntas de pipetaAXYGENT-200-YPara incrustar partículas en suspensión en las calvatias
5 ml MicrotubosTaizhou Weierkang Medical Supplies co., LTDW621
4% ParaformaldehídoServicebioG1101Fijación
Micro Tomografía Computarizada SkyScanSkyScan1176
Etileno Diamino Ácido tetraacéticoServicebioG1105Descalcificación
ParafinaServicebio#0001
Cortadora de parafinaLeicaRM2125RTS
Portaobjetosde vidrio ServicebioG6004
Cubierta de vidrioServicebio200
kit de tinción HEServicebio#1-5Microscopio óptico de tinción HE
NikonE200
de Nanjing macho ratones de desinfección

Referencias

  1. Dong, L., et al. Antisense oligonucleotide targeting TNF-alpha can suppress Co-Cr-Mo particle-induced osteolysis. J Orthop Res. 26 (8), 1114-1120 (2008).
  2. Deng, Z., et al. SIRT1 protec....

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