Consideraciones prácticas para el diseño, la ejecución y la interpretación de estudios que involucran ensayos de flexión de huesos enteros de huesos de roedores

Resumen

Las pruebas mecánicas de huesos de roedores son un método valioso para extraer información sobre la susceptibilidad de un hueso a las fracturas. Al carecer de una comprensión práctica adecuada, los resultados pueden sobreinterpretarse o carecer de validez. Este protocolo servirá como guía para garantizar que las pruebas mecánicas se realicen con precisión para proporcionar datos válidos y funcionales.

Resumen

La fragilidad esquelética que conduce a la fractura es una crisis de salud pública estadounidense que resulta en 1.5 millones de fracturas cada año y $18 mil millones en costos de atención directa. La capacidad de comprender los mecanismos subyacentes a la enfermedad ósea y la respuesta al tratamiento no solo es deseable, sino fundamental. Las pruebas mecánicas del hueso sirven como una técnica valiosa para comprender y cuantificar la susceptibilidad de un hueso a la fractura. Si bien este método parece simple de realizar, se puede llegar a conclusiones inapropiadas e inexactas si el usuario no tiene en cuenta los supuestos rectores y los pasos clave. Esto se ha observado en todas las disciplinas, ya que se siguen publicando estudios con un mal uso de los métodos y una interpretación incorrecta de los resultados. Este protocolo servirá como una introducción a los principios asociados con las pruebas mecánicas junto con la aplicación de estas técnicas, desde las consideraciones del tamaño de la muestra, pasando por la recolección y el almacenamiento de tejidos, hasta el análisis y la interpretación de los datos. Con esto en la mano, se puede obtener información valiosa sobre la susceptibilidad de un hueso a la fractura, lo que aumenta la comprensión tanto para la investigación académica como para las soluciones clínicas.

Introducción

Las pruebas mecánicas del hueso son el método principal para extraer información funcional relacionada con la susceptibilidad de un hueso a las fracturas. En los estudios preclínicos, se pueden utilizar varias modalidades de prueba, pero la más común es, con mucho, la flexión de los huesos largos. Estas pruebas son fáciles de realizar y se pueden usar en huesos que varían en tamaño desde humanos hasta ratones. Dado que los ratones son uno de los animales más estudiados en la investigación preclínica, este protocolo se centrará en las pruebas de flexión realizadas en el fémur y las tibias de los ratones.

Antes de realizar las pruebas de flex....

Protocolo

Todos los procedimientos descritos a lo largo de este protocolo que involucran animales han sido aprobados por el Comité Institucional de Uso y Animales (IACUC) de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Indiana antes del procedimiento. Los animales descritos en el procedimiento fueron sacrificados por inhalación de CO₂seguida de luxación cervical como medio secundario de eutanasia.

1. Recolección, almacenamiento y descongelación de huesos

1. Cosecha y almacenamiento
   1. Coloque el ratón con la ventral hacia arriba. Use un bisturí (o una hoja de afeitar o tijeras) para hacer una incisión en la unió....

Resultados

Una vez finalizada la tomografía computarizada, la mayoría de las exploraciones inadecuadas pueden detectarse en la reconstrucción. A menudo, los escaneos deficientes tendrán una alta compensación de desalineación que es un claro indicador de un error durante el escaneo. Sin embargo, pueden producirse errores en otros pasos y también podrían dar lugar a datos inexactos. Estos errores a menudo se pueden detectar a medida que se examinan las propiedades arquitectónicas calculadas individuales. Si los valores caen muy lejos.......

Discusión

A lo largo del proceso de escaneo y prueba, hay momentos en los que la solución de problemas y la optimización son adecuadas. El primero de ellos ocurre cuando se escanean los huesos con μCT. Si bien muchos sistemas vienen con un soporte en el que se puede sostener y escanear un objeto, se pueden fabricar soportes personalizados para escanear varios huesos al mismo tiempo. El escaneo de varios huesos puede ser un punto excelente para la optimización, pero se debe tener precaución durante todo el proceso de escaneo y anál.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
CTAn	Bruker	NA	Software de análisis de escaneo CT
DataViewer	Bruker	NA	Software de rotación de escaneo CT
Matrix Laboratory (MATLAB) 2023a	MathWorks	NA	Plataforma de codificación utilizada para el análisis de datos
NRecon	Bruker	NA	CT Scan Software
de reconstrucción SKYSCAN 1272-100 kV con detector CCD de 16 MP, incluido el software 3D Suite& nbsp;	Micro Photonics Inc	SKY-016814	Sistema Micro-CT que puede visualizar de forma no destructiva hasta 209 mPs en cada corte virtual a través de un objeto