Name: Fractura de diseño de aparatos y optimización de protocolo para las fracturas cerradas-estabilizado en roedores (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 59 s
Description: Aprende a optimizar parámetros de fractura ósea en roedores usando radiografías y un dispositivo ajustable. Este protocolo mejora la consistencia de las fracturas cerradas para estudios de biología ósea y curación.

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La investigación en esta publicación fue apoyada por el Instituto Nacional de artritis y lesiones músculo-esqueléticas y enfermedades de la piel de los institutos nacionales de salud, bajo la concesión número F30AR071201 y R01AR066028.

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Los autores no tienen nada que revelar.

Este protocolo de optimización y generación de fractura ofrece a los investigadores con un método eficiente para derivar en parámetros de fractura y realizar un procedimiento mínimamente invasivo, que produce fracturas precisas, repetibles y transversales. Además, este Protocolo establece un conjunto común de parámetros de generación de fractura, que promueve la consistencia del método entre los investigadores. Estos parámetros permitirán la creación de una base de datos común de fractura para establecer patrones de frac...

Investigación sobre la curación de la fractura es necesaria abordar un problema clínico y económico grande. Cada año más 12 millones de fracturas se tratan en los Estados Unidos1, cuesta $ 80 billones por año2. La probabilidad de que un hombre o mujer sufre una fractura en su vida es de 25% y 44%, respectivamente3. Problemas asociados con la curación de la fractura se esperan que aumenten con mayor comorbilidad como la población envejece. Para estudiar y resolver este problema, se requieren sólidos modelos de generación de la fractura y estabilización. Modelos de roedores son ideales para este propósito. Proporciona relevancia clínica y puede ser modificados para condiciones específicas de la dirección (es decir, múltiples lesiones, fracturas abiertas, cerradas, isquémicas e infectadas). Además de replicar escenarios clínicos, modelos de fractura animales son importantes para entender la biología ósea y desarrollar terapias y dispositivos. Sin embargo, intenta estudiar las diferencias entre las intervenciones puede ser complicada por la variabilidad introducida por generación de fractura inconsistente. Por lo tanto, generando fracturas reproducibles y constantemente cerradas en modelos animales es esencial para el campo de Investigaciones Musculo-esqueleticas.
A pesar de correctamente controlar por heterogeneidad de sujeto potencial asegurándose de que el fondo genético apropiado, sexo, edad y condiciones ambientales, la producción de lesiones clínicamente relevantes hueso constante es una variable importante que afecta a reproducibilidad que debe ser controlada. Comparaciones estadísticas mediante fracturas incompatibles están plagadas de ruido experimental y una alta variabilidad4; Además, fractura de variabilidad puede resultar en la muerte innecesaria de animales debido a la necesidad de aumentar el tamaño de la muestra o la necesidad de eutanasia a animales con fracturas conminutas o malpositioned. El propósito del método descrito aquí es optimizar los parámetros de generación de fractura que son específicos al tipo de muestra y una ubicación consistente de la fractura y patrón.
Modelos actuales de generación de la fractura se dividen en dos grandes categorías, cada una con sus propias fortalezas y debilidades. Modelos de fractura abierta (osteotomía) someterse a una cirugía para exponer el hueso, después de que una fractura es inducida por el corte del hueso o debilitarlo y luego manualmente romperla5,6,7,8. Los beneficios de este método son la visualización directa del sitio de la fractura y un lugar de fractura más consistente y un patrón. Sin embargo, la importancia fisiológica y clínica del enfoque y mecanismo de lesión es limitadas. Además, métodos abiertos de generación de la fractura requieren un abordaje quirúrgico y cierre con periodos prolongados durante el cual los roedores están expuestos a un mayor riesgo de contaminación.
Técnicas cerradas abordar muchas de las limitaciones de la técnica abierta. Técnicas cerradas producen fracturas con un trauma de fuerza bruta aplicado externamente que induce lesiones en el hueso y los tejidos circundantes, más similares a las observadas en las lesiones clínicos humanos. El método más común fue descrito por Bonnarens y Einhorn en 19849. Describieron una guillotina ponderada se utiliza para impartir trauma embotado para romper el hueso sin causar heridas externas de la piel. Este método ha sido ampliamente adoptado para estudiar el efecto de la genética10,11, tratamiento farmacológico12,13,14,15, mecánica16, 17y fisiología18,19,20 hueso curativo en ratones y ratas. Mientras que el beneficio de métodos cerrados es fisiológicamente relevantes fracturas, rigor y reproducibilidad experimental está limitada por la heterogeneidad de la fractura. La generación de fractura inconsistente resulta en una diferenciación entre los grupos limitada, muestras perdidas y aumento de animales necesario para alcanzar significación estadística.
Controlar la variabilidad en la generación de la fractura y estabilización es esencial para producir resultados significativos. Para estudiar adecuadamente la biología de la reparación de la fractura, se necesita un modelo de fractura simple, pero muy sólida. El modelo debe ser traducible a roedores, tipos de hueso (fémur o tibias, por ejemplo) y a través de fondos genéticos del ratón variable e inducidos por mutaciones. Además, el procedimiento ideal debe ser técnicamente simple y produce resultados consistentes. Heterogeneidad de fractura de dirección, el método descrito aquí es la construcción de un dispositivo de fractura bien controlada que puede utilizarse para optimizar parámetros y generar fracturas cerradas consistente sin importar edad, sexo o genotipo.

<table><tbody><tr><td><Subconjunto > soporte fuerte< / Figura</td> <td>suplementaria</td>> <td></td><td></td></tr><tr><td>1 viga, soporte--sección de mordaza&nbsp;</td><td>80/20</td><td>1003 x 9.00</td><td>con #7042 en A, C, en el extremo izquierdo</td></tr><tr><td>Viga, Soporte--Sección Horizontal</td><td>80/20</td><td>1002 x 14.00</td><td></td></tr><tr><td>Viga, Soporte--Vertical 1</td><td>80/20</td><td>1050 x 10.50&nbsp;</td><td>con #7042 en la A en el extremo izquierdo y en la A en el extremo derecho</td></tr><tr><td>Viga, Soporte--Vertical 2</td><td>80/20</td><td>1010 x 10.50&nbsp;</td><td>con #7042 en D, B en el extremo izquierdo y en A en el extremo derecho</td></tr><tr><td>Viga, soporte: montaje de placa</td><td>80/20</td><td>1030 x 8.00 &nbsp;</td><td>con #7036 en el extremo izquierdo</td></tr><tr><td>Viga, soporte--Imán</td><td>80/20</td><td>1010 x 13.50&nbsp;</td><td>con #7042 en A, C, en el extremo derecho</td></tr><tr><td>Anclajes (3)</td><td>80/20</td><td>3392</td><td></td></tr><tr><td>Anclaje doble (3)</td><td>80/20</td><td>3091</td><td></td></tr><tr><td>Conjunto de pernos (6)</td><td>80/20</td><td>3386</td><td>1/4-20 x 3/8"</td></tr> <tr><td>Tornillo de cabeza hueca de botón (6)</td><td>80/20</td><td>3604</td><td>1/4-20 x 3/4</td></tr><tr><td>"<fuerte>Conjunto de ariete</fuerte></td><td></td><td></td><td>Figura suplementaria 2</td></tr><tr><td>Bloque, tope</td><td>Figura</td><td>suplementaria</td>personalizada <td></td> Bloque 3</tr><tr><td>, guía</td><td>Figura suplementaria</td><td>personalizada</td><td></td> 3</tr><tr><td>Varilla, ariete</td><td>Figura suplementaria</td><td>personalizada</td><td></td> 4</tr><tr><td>Tornillo de alineación</td><td>Figura suplementaria</td><td>personalizada</td><td></td></tr> 5 <tr><td>placa, montaje</td><td>Figura suplementaria</td><td>personalizada</td><td></td> Figura 6</tr><tr><td>Cojinete de manguito lineal (2)</td><td>McMaster-Carr</td><td>8649T2</td><td></td></tr><tr><td>Tuerca hexagonal (3)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A125</td><td>3/8-16 UNC</td></tr><tr><td>Tornillo de cabeza hueca (8)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A108</td><td>4/40 x 3/8"</td></tr> <tr><td>Tornillo de cabeza hueca (6)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A032</td><td>4/40 x 1 1/8"</td></tr> <tr><td>Tornillo de cabeza hueca (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A267&nbsp;</td><td>10/32 3/8"</td></tr><tr><td><Conjunto > imán fuerte</Complementario fuerte></td><td></td><td></td><td>Figura 7</td></tr><tr><td>Montaje, imán</td><td>Figura complementaria</td><td>personalizada</td><td></td></tr> 8 <tr><td>Fuente de alimentación</td><td>Interruptor de pie McMaster-Carr</td><td>70235K23</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Electroimán McMaster-Carr</td><td>7376k2</td><td></td></tr><tr><td>Cable</td><td>McMaster-Carr</td><td>5698k111</td><td></td></tr><tr><td>- 10 pies</td><td>McMaster-Carr</td><td>9936k12</td><td></td></tr><tr><td>Varilla, Imán</td><td>McMaster-Carr</td><td>95412A566</td><td>Varilla roscada de 1/4" x</td></tr> <tr><td>Soporte de esquina de 7" (6)</td><td>80/20</td><td>4108</td><td></td></tr><tr><td>Tornillo de cabeza hueca (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A705</td><td>10/32 1 1/4"</td></tr> <tr><td>Tuerca hexagonal (4)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A113</td><td>1/4-20 UNC</td></tr><tr><td>Montaje completo</fuerte></td><td></td><td></td><td>Figura suplementaria Soporte 9</td></tr><tr><td>, mandíbula de la pierna (2)</td><td>Figura suplementaria</td> <td>personalizada</td><td></td> 10</tr><tr><td>Plataforma, fractura</td><td>Plantilla suplementaria</td><td>personalizada</td><td></td> figura 11</tr>, <tr><td>posicionamiento-fractura</td><td>Figura suplementaria</td> <td>personalizada</td><td></td> 12</tr><tr><td><fuerte>Otro</fuerte></td>Cortador de <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>pasador</td><td>Suministros y equipos médicos</td><td>150S Agujas</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma Z192430</td><td>, Z192376&nbsp;</td><td>23g x 1.5" - fémur de ratón, 27g x 1.25" - tibia de ratón</td></tr></tbody></table>

fractura de diseño de aparatos y optimización de protocolo para las fracturas cerradas-estabilizado en roedores

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

La generación confiable de constantes fracturas estabilizadas en modelos animales es esencial para entender la biología de la regeneración ósea y desarrollar terapias y dispositivos. Sin embargo, modelos de daño disponible están plagados por inconsistencia resultando en animales perdidos y los recursos y datos imperfectos. Para abordar este problema de la heterogeneidad de la fractura, el propósito del método descrito aquí es optimizar parámetros de generación de fractura específicos de cada animal y una ubicación coherente fractura y patrón. Este protocolo representa variaciones en el tamaño del hueso y morfología que puede existir entre las cepas de ratón y puede adaptarse para generar constantes fracturas en otras especies como la rata. Además, se describe un aparato de fractura económica, ajustable. En comparación con las técnicas actuales de fractura estabilizada, el protocolo de optimización y nuevos aparatos de fractura demuestran mayor consistencia en los patrones de fractura estabilizada y ubicaciones. Utilizando optimizado parámetros específicos del tipo de muestra, el protocolo descrito aumenta la precisión de traumas inducidos, minimizar la heterogeneidad de fractura observada típicamente en procedimientos de generación de fractura cerrada.

La guillotina usada previamente en nuestro laboratorio se desarrolló en 2004 y se basó en modelos publicados por Einhorn21. El diseño no permite ajustes para tener en cuenta adecuadamente las diferencias en la morfología ósea y no permite un posicionamiento reproducible de la extremidad. Además, el aparato anterior requiere dos personas para operarla. Por lo tanto, diseñamos, diseñado y había construido un nuevo aparato de fractura. El objetivo de diseño principal ...

El objetivo del protocolo es optimizar los parámetros de generación de la fractura para producir fracturas constantes. Este protocolo representa las variaciones en el tamaño del hueso y la morfología que puede existir entre los animales. Además, se describe un aparato de fractura económica, ajustable.

Fractura de diseño de aparatos y optimización de protocolo para las fracturas cerradas-estabilizado en roedores

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

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la biología ósea, como qué intervenciones promueven la curación de las fracturas. La principal ventaja de esta técnica es que proporciona un método sencillo para derivar parámetros y generar fracturas consistentes. Para localizar la región de la fractura, se obtienen radiografías de la extremidad, fémur o tibia que se va a fracturar en una muestra representativa de cinco animales sacrificados.Las imágenes de Tibia se muestran aquí. Marque la ubicación deseada de la fractura en la radiografía de la extremidad que se va a fracturar. Mida desde la articulación tibial calcánea hasta el nivel de la fractura marcada.Calcule la longitud media de la fractura para todas las muestras de ensayo. En el dispositivo de fractura ajustable, mida la distancia desde la superficie exterior de un yunque de soporte hasta el centro del impacto de la guillotina. Reste el centro del impacto de la guillotina de la longitud de la fractura para calcular la profundidad de la plantilla de posicionamiento de fractura, o JD. Imprima a máquina o en 3D un canal en forma de U con una altura y anchura iguales al yunque y una profundidad igual a la J

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Este artículo describe un método para estabilizar fracturas de huesos largos que se basa en la aplicación de modificados Ilizarov fijadores...

Creación de fracturas rígidamente estabilizados para la evaluación de osificación intramembranosa, la distracción osteogénica, o la curación de los defectos críticos de tamaño

Este estudio describe un protocolo reproducible y detallado usando un fijador externo desarrollado recientemente para la osteogénesis de la distracción () en una rata femoral modelo que permisos fisiológica portantes por el animal después del retiro del fijador externo.

Un protocolo eficiente y Reproducible para la osteogénesis de la distracción en un modelo de rata a un fémur regenerado funcional

Este protocolo describe un modelo de ratón de cirugía ortopédica que se ha utilizado para estudiar mecanismos de neuroinflamación postoperatoria y cambios de comportamiento y cuando se combina con la parabiosis, para estudiar la regeneración de los tejidos durante el envejecimiento.

Un modelo de ratón de cirugía ortopédica para el estudio de la disfunción cognitiva postoperatoria y regeneración de los tejidos

Este protocolo describe una técnica de osteosíntesis mínimamente invasiva utilizando un tornillo intramedular para estandardizado estabilización de fracturas de fémur, que puede utilizarse para analizar el hueso endocondral en ratones.

Un modelo mínimamente invasivo para analizar la fractura endocondral en ratones en condiciones biomecánicas estandarizadas

El modelo murino fractura cerrada de fémur es una poderosa plataforma para el estudio de fracturas y nuevas estrategias terapéuticas para acelerar la regeneración ósea. El objetivo de este protocolo quirúrgico es generar fracturas femorales cerradas unilaterales en ratones con una varilla intramedular de acero para estabilizar el fémur.

La generación de fracturas femorales cerradas en ratones: un modelo para el estudio del hueso curativo

Modelos de mamíferos in vivo de defectos óseos de tamaño crítico son esenciales para los investigadores estudiando mecanismos de curación y tratamientos ortopédicos. Aquí, presentamos un protocolo para la creación de defectos reproducibles, segmentarias, femorales en ratas estabilizadas con fijación externa.

Un modelo confiable y Reproducible tamaño crítico Femoral defecto segmentario en ratas estabilizado con un Fixator externo personalizado

Este protocolo describe un método para realizar fracturas en ratones adultos y monitorear el proceso de curación.

Fractura transversal del fémur del ratón con pasador estabilizador

Aquí, presentamos un protocolo para fracturar iatrogénicamente el eje del fémur de ratas albinas Wistar y hacer un seguimiento del desarrollo del callo. Este modelo de osteotomía de fémur puede ayudar a los investigadores a evaluar el proceso de curación de fracturas y a estudiar cómo un medicamento podría influir en la curación de fracturas.

Protocolo para el desarrollo de un modelo de osteotomía de fémur en ratas albinas Wistar

Este protocolo describe un procedimiento quirúrgico para el establecimiento de una fractura diafisaria en el fémur de ratones, que se estabiliza con un alambre intramedular, para estudios de cicatrización de fracturas.

Establecimiento de un modelo de fractura de fémur diafisario en ratones

Este protocolo presenta un método completo y eficiente para analizar la reparación del hueso mandibular. Describimos una técnica reproducible para la fractura mandibular no estabilizada en un modelo de ratón, que permite analizar el proceso de reparación ósea endocondral con un mínimo daño tisular y pérdida ósea.

Técnica menos invasiva para la fractura mandibular no estabilizada en modelos murinos

El estudio combina de forma innovadora suturas y agujas de titanio para una fijación interna estable en un modelo de fractura radial en rata. La cicatrización de fracturas se evaluó mediante tomografía microcomputarizada (micro-CT), y se aislaron y cultivaron neuronas ganglionares de la raíz dorsal primaria (DRG) para su investigación posterior.

Desarrollo de un novedoso modelo de fijación interna para fracturas radiales de rata: evaluación de la cicatrización de fracturas y aislamiento de ganglios de la raíz dorsal

Aprende a optimizar parámetros de fractura ósea en roedores usando radiografías y un dispositivo ajustable. Este protocolo mejora la consistencia de las fracturas cerradas para estudios de biología ósea y curación.

Fractura de diseño de aparatos y optimización de protocolo para las fracturas cerradas-estabilizado en roedores

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