Ce protocole décrit la préparation, les essais biotribologiques et l’analyse des cylindres ostéochondral glissant contre le matériel d’implant métallique. Les mesures des résultats incluses dans ce protocole sont l’activité métabolique, l’expression des gènes et l’histologie.
Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.
Article de méthode
Essais et analyse biotribologiques du cartilage articulaire glissant contre le métal pour les implants
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les défauts ostéochondral dans les patients entre deux âges pourraient être traités avec des implants métalliques focaux. D’abord développés pour des défauts dans l’articulation du genou, les implants sont maintenant disponibles pour l’épaule, la hanche, la cheville et la première articulation métatarsalphalangeal. Tout en fournissant la réduction de douleur et l’amélioration clinique, des changements dégénératifs progressifs du cartilage opposé sont observés dans beaucoup de patients. Les mécanismes menant à ces dommages ne sont pas entièrement compris. Ce protocole décrit une expérience tribologique pour simuler un appariement métal-sur-cartilage et une analyse complète du cartilage articulaire. Le matériel d’implant métallique est testé contre les cylindres ostéochondral bovins comme modèle pour le cartilage articulaire humain. En appliquant différentes charges et vitesses de glissement, les conditions physiologiques de chargement peuvent être imitées. Pour fournir une analyse complète des effets sur le cartilage articulaire, l’histologie, l’activité métabolique et l’analyse d’expression de gène sont décrites dans ce protocole. Le principal avantage des essais tribologiques est que les paramètres de chargement peuvent être ajustés librement pour simuler des conditions in vivo. En outre, différentes solutions d’essai pourraient être utilisées pour étudier l’influence de la lubrification ou des agents pro-inflammatoires. En utilisant l’analyse de l’expression génétique pour les gènes spécifiques au cartilage et les gènes cataboliques, des changements précoces dans le métabolisme des chondrocytes articulaires en réponse à la charge mécanique pourraient être détectés.
Introduction
Le traitement des défauts ostéochondral est exigeant et exige la chirurgie dans beaucoup de cas. Pour les lésions ostéochondral focales chez les patients d’âge moyen, les implants métalliques focaux sont une option viable, surtout après l’échec du traitement primaire, comme la stimulation de la moelle osseuse (BMS) ou l’implantation autologue de chondrocytes (ACI)1. Les remplacements partiels de surface peuvent être considérés comme des procédures de récupération qui peuvent réduire la douleur et améliorer l’étendue dumouvement 2. Ces implants sont généralement composés d’un alliage CoCrMo et sont disponibles en différen....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Protocole
1. Préparation de cylindres métalliques
- Analyser les tiges cylindriques cobalt-chrome-molybdène (CoCrMo) en respectant les spécifications standard s’il s’agit d’implants chirurgicaux pour leur composition chimique à l’aide de microscopie électronique à balayage (SEM) avec spectroscopie radiographique dispersive par protocole du fabricant pour confirmer les valeurs fournies.
REMARQUE: La composition élémentaire de l’alliage CoCrMo utilisé pour cette expérience est de 65% Co, 28% Cr, 5% Mo et 2% autres. - Moudre humidement les échantillons avec du papier de broyage de carbure de silicium commençant par une taille de grain de 500. Utilisez du papier ....
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Résultats
La zone de contact et la pression de contact doivent être confirmées à l’aide d’un film de mesure dela pression ( figure 1). L’état physiologique de chargement peut être confirmé en comparant avec des empreintes de référence pour des pressions de contact définies. Pendant les essais, le coefficient de frottement est surveillé en permanence. Avec une zone de contact migrante, un faible coefficient de frottement peut être maintenu pendant au moins 1 h (figure 2). .......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Discussion
Les implants métalliques focaux représentent une procédure de récupération pour des défauts osteochondral, particulièrement dans les patients entre deux âges et après traitement primaire échoué. Bien que les études cliniques aient démontré des résultats prometteurs à court terme, une complication observée est dommages au cartilage indigène opposé10. Les études cadavériques et biomécaniques montrent clairement que l’implantation correcte avec un positionnement plat ou légèrement encastré maintient .......
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts concurrents.
Remerciements
Cette recherche a été financée par NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. et le gouvernement provincial de Basse-Autriche par le biais des appels en sciences de la vie (Id du projet : LSC15-019) et par le programme autrichien COMET (Projet K2 XTribology, Subvention no 849109).
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Amphotéricine B | Sigma ? Aldrich Chemie GmbH | A-2942-100ML | |
| solution tamponnée de formaldéhyde 4 % | VWR | 97131000 | |
| Cell Proliferation Kit II (XTT) | Roche Diagnostics | 11465015001 | test toxicologique ex vivo basé sur XTT |
| Matière première CoCrMo | Acnis International | Tiges CoCrMo de 6 mm de diamètre | |
| CryoStar NX70 Cryostat | Thermo Fischer Scientific | Dispositif de cryosectionnement | |
| sulfoxyde de diméthyle (DMSO) | Sidma-Aldrich Chemie | D 2438-10ML | |
| Dulbecco' Eagle modifié' s sigma moyen | ? Aldrich Chemie GmbH | sérum fœtal bovin moyen | |
| Gibco | |||
| Acide hyaluronique | Anika Therapeutics Inc. | composant de la solution lubrifiante | |
| Thermocycleur iCycler | BioRad | ||
| Microscope Leica DM ?1000 | Leica | pour l’histologie | |
| LightCycler 480 Feuille d’étanchéité | Roche Diagnostics | ||
| LightCycler 96 | Roche Diagnostics | Thermocycleur pour PCR | |
| MagNA Lyser Green Beads | Roche Diagnostics | ||
| Système de transfert d’autogreffe ostéochondrale (OATS) | Arthrex Inc. | tube de coupe pour la récolte des cylindres ostéochondrales | |
| osteosoft | Merck | 1017279010 | solution décalcifiante |
| Pénicilline / Streptomycine | Sigma ? Aldrich Chemie GmbH | P4333-100ML | |
| phosphate ?saline tamponnée | Sigma ? Aldrich Chemie GmbH | PBS | |
| Prescale Low Pressure | Fujifilm | film indicateur de pression | |
| RNeasy Fibrous Tissue Kit | QIAGEN | 74404 | |
| Synergy 2 BioTek | Instruments | lecteur de plaques | |
| Tetra ? Falex DOIT | Falex Tribology | Tribometer | |
| Tissue ? Tek O.C.T. | SAKURA | 4583 | Formulation d’intégration |
| Transcripteur Premier brin Kit de synthèse d’ADNc | Roche Diagnostics | 40897030001 | |
| &bêta ;-mercaptoéthanol | Sidma-Aldrich Chemie | M3148 |
Références
- Zengerink, M., Struijs, P. A. A. A., Tol, J. L., van Dijk, C. N. Treatment of osteochondral lesions of the talus: a systematic review. Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 18 (2), 238-246 (2009).
- Aurich, M., et al.
Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Réimpressions et autorisations
