Le protocole décrit des méthodes d'essai biomécaniques tendineuses et reproductibles efficaces et reproductibles pour les tendons murins grâce à l'utilisation d'appareils imprimés 3D sur mesure.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Tests biomécaniques des tendons murines
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les troubles tendons sont fréquents, touchent les personnes de tous âges et sont souvent débilitants. Les traitements standard, tels que les médicaments anti-inflammatoires, la réadaptation et la réparation chirurgicale, échouent souvent. Afin de définir la fonction tendineuse et de démontrer l'efficacité des nouveaux traitements, les propriétés mécaniques des tendons des modèles animaux doivent être déterminées avec précision. Les modèles animaux de Murine sont maintenant largement employés pour étudier des désordres de tendinon et pour évaluer de nouveaux traitements pour des tendinopathies ; cependant, la détermination des propriétés mécaniques des tendons de souris a été difficile. Dans cette étude, un nouveau système a été développé pour les essais mécaniques de tendon qui inclut les montages 3D-imprimés qui correspondent exactement aux anatomies de l'humérus et du calcaneus pour tester mécaniquement des tendons supraspinatus et tendons d'Achille, respectivement. Ces appareils ont été développés en utilisant des reconstructions 3D de l'anatomie osseuse indigène, la modélisation solide, et la fabrication additive. La nouvelle approche a éliminé les défaillances de préhension artifactual (par exemple, l'échec à l'échec de la plaque de croissance plutôt que dans le tendon), a diminué le temps d'essai global, et a augmenté la reproductibilité. En outre, cette nouvelle méthode est facilement adaptable pour tester d'autres tendons et tendons murines d'autres animaux.
Introduction
Les troubles tendons sont fréquents et très répandus parmi les populations vieillissantes, athlétiques et actives1,2,3. Aux États-Unis, 16,4 millions de lésions des tissus conjonctifs sont signalées chaque année4 et représentent 30 % de toutes les visites au bureau des médecins liées aux blessures3,5,6,7, 8. Les sites les plus fréquemment touchés sont la coiffe des rotateurs, le tendon d'Ac....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
Les études sur les animaux ont été approuvées par le Columbia University Institutional Animal Care and Use Committee. Les souris utilisées dans cette étude étaient d'un fond C57BL/6J et ont été achetées du laboratoire de Jackson (Bar Harbor, ME, Etats-Unis). Ils étaient logés dans des conditions de barrière exemptes d'agents pathogènes et on leur a fourni de la nourriture et de l'eau ad libitum.
1. Développement d'appareils imprimés 3D sur mesure pour la préhension osseuse
- Acquisition d'image d'os et construction de modèle d'os 3D
- Disséquer l'os de l'intérêt dans la préparation de la création de modèle 3D et l'impression 3D....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
Des montages 3D-imprimés ont été employés pour examiner le supraspinatus murine de 8 semaines et les tendons d'Achille. Tous les échantillons testés mécaniquement ont échoué à l'enthèse, comme caractérisé par des balayages de microCT, l'inspection visuelle, et l'analyse vidéo après des essais tendus. Une comparaison en tête-à-tête des méthodes précédentes et actuelles pour l'essai du tendon supraspinatus dans notre laboratoire est montrée dans la figure 3. Dans la méthode précédente
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Les modèles animaux de Murine sont couramment employés pour étudier des désordres de tendon, mais la caractérisation de leurs propriétés mécaniques est provocante et rare dans la littérature. Le but de ce protocole est de décrire une méthode efficace et reproductible de temps pour l'essai tendu des tendons murins. Les nouvelles méthodes ont réduit le temps nécessaire pour tester un échantillon d'heures en minutes et ont éliminé un artefact de préhension majeur qui était un problème commun dans les méthodes précédentes.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs n'ont rien à révéler.
Remerciements
L'étude a été soutenue par le NIH / NIAMS (R01 AR055580, R01 AR057836).
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Agarose | Fisher Scientific | BP160-100 | Dissovle 1g dans 100 ml d’eau ultra-pure pour faire 1 % d’agarose ; |
| Bruker microCT ; | Bruker BioSpin Corp | Skyscan 1272° | Utilisé par les auteurs |
| ElectroForce ; | TA Instruments | 3200 | Plateforme d’essai |
| Éthanol 200 Proof | Fisher Scientific | A4094 | Diluer à 70 % et utiliser comme suggéré dans le protocole |
| Fixation des poignées | Fabriqué sur | Utilisé par les auteurs | |
| Kimwipes | Kimberly-Clark | ; S-8115 | Comme suggéré dans le protocole |
| MicroCT CT-Analyser (Ctan) | Bruker BioSpin Corp | Utilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes ; | |
| Eau MilliQ (eau ultrapure) | Millipore Sigma | QGARD00R1 (ou purificateur associé) | 100 ml ; |
| Meshmixer | Autodesk | http://www.meshmixer.com/ | Logiciel d’ingénierie gratuit utilisé par les auteurs pour affiner le maillage |
| Objet EDEN 260VS ; | Stratasys LTD | Prototypage de précision | |
| Objet Studio | Stratasys LTD | Utilisé par les auteurs avec imprimante 3D | |
| PBS - Phosphate-Buffered Saline | ThermoFisher Scientific | 10010031 | 2,5 L de 10 % PBS ; |
| S& Pince en T | Outils de science fine | 00108-11 | Utilisé par les auteurs |
| Lame de scalpel - #11 | Outils de science fine | 10011-00 | Utilisé par les auteurs |
| Manche de scalpel - #3 | Outils de science fine | 10003-12 | Utilisé par les auteurs |
| SkyScan 1272 | Bruker BioSpin Corp | Utilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes. | |
| Skyscan CT-Vox | Bruker BioSpin Corp | Utilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes. | |
| SkyScan NRecon | Bruker BioSpin Corp | Utilisé par les auteurs pour la visualisation et l’analyse des micro-tomodensitogrammes ; | |
| SolidWorks CAD | Dassault Systè ; Mes | SolidWorks Research Subsription | Modélisation solide Conception assistée par ordinateur utilisée par les auteurs |
| SuperGlue | Loctite | 234790 | Comme suggéré dans le protocole |
| Bain d’essai | Fabriqué sur | Utilisé par les auteurs | |
| Poignées à couche mince ; | Sur | Utilisé par les auteurs | |
| VeroWhitePlus | Stratasys LTD | NA | Matériau d’impression 3D utilisé par les auteurs |
| WinTest ; | Logiciel | Utilisé par les auteurs pour collecter des données |
Références
- Girish, N., Ramachandra, K., Arun, G. M., Asha, K. Prevalence of Musculoskeletal Disorders Among Cashew Factory Workers. Archives of Environmental & Occupational Health. 67, 37-42 (2012).
- Thomopoulos, S., Parks, W. C., Rifkin, D. B., Derwin, K. A. Mechani....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
