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Medicine

एक Murine मैक्सिलरी ऑर्थोडोंटिक मॉडल की स्थापना

Published: October 27, 2023 doi: 10.3791/66033
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2
1State Key Laboratory of Oral Diseases and National Clinical Research Center for Oral Diseases, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, 2Department of Endodontics, West China Stomatology Hospital, Sichuan University

Summary

यहां हम चरण-दर-चरण एक प्रबंधनीय, ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट प्रोटोकॉल प्रदर्शित करते हैं जो एक म्यूरिन मैक्सिलरी मॉडल पर संचालित होता है। प्रत्येक चरण और दृश्य प्रदर्शन की स्पष्ट व्याख्या के साथ, शोधकर्ता इस मॉडल को मास्टर कर सकते हैं और इसे कुछ संशोधनों के साथ अपनी प्रयोगात्मक आवश्यकताओं पर लागू कर सकते हैं।

Abstract

एक murine मैक्सिलरी ऑर्थोडोंटिक मॉडल की स्थापना के लिए प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रोटोकॉल की कमी के कारण, हम यांत्रिक लोडिंग से जुड़े हड्डी रीमॉडेलिंग का विश्लेषण करने के लिए एक व्यवहार्य उपकरण के साथ शोधकर्ताओं को प्रदान करने के लिए एक विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। यह अध्ययन विभिन्न प्रकार के योजनाबद्ध आरेखों, ऑपरेशन फ़ोटो और वीडियो के अलावा एक विस्तृत फ़्लोचार्ट प्रस्तुत करता है। हमने 11 वयस्क वाइड-टाइप C57/B6J चूहों पर इस प्रोटोकॉल का प्रदर्शन किया और पश्चात के दिनों 3, 8 और 14 पर नमूने काटे। माइक्रो-सीटी और हिस्टोपैथोलॉजिकल डेटा ने इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके हड्डी रीमॉडेलिंग के साथ मिलकर दांतों के आंदोलनों की सफलता साबित कर दी है। इसके अलावा, दिन 3, 8, और 14 पर माइक्रो-सीटी परिणामों के अनुसार, हमने हड्डी मॉडलिंग को तीन चरणों में विभाजित किया है: तैयारी चरण, हड्डी पुनर्जीवन चरण, और हड्डी गठन चरण। इन चरणों से विभिन्न चरणों से संबंधित शोधकर्ताओं को नमूना संग्रह समय यथोचित रूप से निर्धारित करने में मदद करने की उम्मीद है। यह प्रोटोकॉल शोधकर्ताओं को हड्डी रीमॉडेलिंग के पुनर्योजी विश्लेषण करने के लिए एक उपकरण से लैस कर सकता है।

Introduction

हड्डी एक अत्यधिक सक्रिय पुनर्निर्मित ऊतक है जो व्यक्ति 1,2 के जीवनकाल के माध्यम से अपने आकार, आकार और गुणों को अनुकूलित करता है। हार्मोन, उम्र बढ़ने, पोषण, और अन्य जैविक या जैव रासायनिक कारकों3 के अलावा, विचार है कि यांत्रिक भार सबसे निर्धारण कारक है सामान्य स्वीकृति 4,5 प्राप्त किया है. असामान्य यांत्रिक भार के साथ कुछ परिस्थितियों में, हड्डी के पुनर्जीवन और हड्डी के गठन के बीच असंतुलन असामान्य हड्डी रीमॉडेलिंग और हड्डी विकारों को जन्म दे सकता है। इस तरह के ऑस्टियोपोरोसिस और लंबे समय तक बिस्तर आराम के दौरान या अंतरिक्ष यान में microgravity की उपस्थिति में हड्डी के नुकसान के रूप में हड्डी रोगों असामान्य यांत्रिक भार 6,7,8 के साथ एक करीबी रिश्ता है.

यांत्रिक भार का उपयोग हड्डी से संबंधित बीमारियों जैसे व्याकुलता उपचार और ऑर्थोडोंटिक उपचार के इलाज के लिए भी किया गया है। व्याकुलता उपचार का उपयोग विकासात्मक रोगों जैसे क्रानियोसिनोस्टोसिस और मैंडिबुलर हाइपोप्लासिया 9,10 में किया गया है, जबकि ऑर्थोडोंटिक उपचार का व्यापक रूप से असामान्य दांतों की स्थिति और किसी भी कुरूपता11को सुधारने के लिए उपयोग किया गया है। ऑर्थोडोंटिक उपचार का मूल यांत्रिक भार का प्रबंधन भी है। जब हड्डी के ऊतकों यांत्रिक भार के अधीन है, एक उच्च समन्वित हड्डी रीमॉडेलिंग प्रक्रिया हड्डी के गठन के बाद हड्डी के पुनर्जीवन के युग्मन से प्रेरित है, जो दांत ले जा सकते हैं ऑर्थोडोंटिक उद्देश्य 12,13 को प्राप्त करने के लिए.

यद्यपि नैदानिक अभ्यास के लिए ऑर्थोडोंटिक उपचार व्यापक रूप से लागू किया गया है, क्योंकि यांत्रिक भार के जैविक प्रभावों के बारे में हमारा ज्ञान सीमित है, ऑर्थोडोंटिक उपचार के परिणाम बेकाबू हैं। इन सीमाओं को पार करने के लिए, यांत्रिक लोड-प्रेरित हड्डी रीमॉडेलिंग(तालिका 1)14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, के अंतर्निहित तंत्र की जांच के लिए माउस, चूहा, खरगोश, बिल्ली, कुत्ता, बंदर और सुअर जैसे कई पशु मॉडल स्थापित किए गए हैं। 25,26,27,28,29,30,31,32. कुत्तों, बंदरों और सूअरों जैसे बड़े जानवरों के ऑर्थोडोंटिक ऑपरेशन में छोटे जानवरों पर कुछ फायदे हैं-उनके पास अधिक मानव जैसे दांत और दांत होते हैं ताकि शल्य चिकित्सा प्रक्रिया मनुष्यों में दोहराने में आसान हो। इसके अतिरिक्त, एक विस्तृत दृश्य आपरेशन कठिनाई को कम और यह संभव ऑर्थोडोंटिक योजनाओं33,34 की एक किस्म लागू करने के लिए कर सकते हैं. हालांकि, बड़े जानवरों को प्राप्त करना मुश्किल है, जिससे नमूना आकार से संबंधित चुनौतियां पैदा होती हैं, और वे नैतिक प्रतिबंधों35 के अधीन हैं। इसके अलावा, नियमित निष्कर्षण प्रक्रियाएं और जटिल उपकरण प्रयोगों को करना मुश्किल बनाते हैं जिसके कारण बड़े जानवरों का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

ऐसी परिस्थितियों में, कृन्तकों का उपयोग मुख्य रूप से ऑर्थोडोंटिक मॉडल स्थापित करने के लिए किया जाता है। इन मॉडलों में, चूहों और खरगोशों में चूहों की तुलना में कम परिचालन कठिनाई और अधिक दांत आंदोलन योजनाएं होती हैं। हालांकि, murine मॉडल अद्वितीय लाभ है कि आनुवंशिक रूप से संशोधित चूहों उपलब्ध है, जो अंतर्निहित तंत्र36 की जांच के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है की एक बड़ी संख्या में कर रहे हैं. हालांकि, murine मॉडल अपने छोटे आकार के कारण हेरफेर करने के लिए सबसे कठिन मॉडल है। वर्तमान तरीकों की समीक्षा करते हुए, पहले दाढ़ को मेसियल दिशा में ले जाना एक ऑर्थोडोंटिक मॉडल के लिए एकमात्र व्यावहारिक तरीका है। दो उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से टूथ-कॉइल स्प्रिंग और इलास्टिक बैंड को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। इलास्टिक बैंड का उपयोग करना आसान है, लेकिन ऑर्थोडोंटिक बल बहुत भिन्न होता है, जिससे स्थिर परिणाम प्राप्त करना मुश्किल हो जाता है।

जू एट अल.15 ने मैंडिबल पर कॉइल स्प्रिंग के साथ एक म्यूरिन मॉडल स्थापित किया है। हालांकि, अनिवार्य की गतिशीलता और जीभ की अवरोधक प्रकृति के कारण, मैक्सिला पर ऑपरेशन हमेशा इंट्राऑपरेटिव और पोस्टऑपरेटिव दोनों विचारों के लिए पहली पसंद है। Taddei एट al.16 ने 10 साल पहले murine maxilla पर एक अधिक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन किया था और अधिक दृश्य और pellucid विवरण जोड़ा जाना चाहिए। सारांश में, इस प्रोटोकॉल ने व्यवस्थित रूप से एक murine मैक्सिलरी मॉडल में एक विस्तृत ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट प्रोटोकॉल का वर्णन किया है ताकि शोधकर्ताओं को मानकीकृत तरीके से मॉडलिंग विधि में महारत हासिल करने और विभिन्न अध्ययनों के बीच तुलनात्मक मूल्यांकन को सक्षम करने में मदद मिल सके।

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Protocol

इस अध्ययन में पशु प्रक्रियाओं की समीक्षा की गई और वेस्ट चाइना स्कूल ऑफ स्टोमैटोलॉजी, सिचुआन विश्वविद्यालय (WCHSIRB-D-2017-041) की नैतिक समिति द्वारा अनुमोदित किया गया। इस अध्ययन में वयस्क C57BL/6 चूहों का उपयोग किया गया था ( सामग्री की तालिकादेखें)। यह प्रोटोकॉल मेसियल आंदोलन के लिए सही मैक्सिलरी पहले दाढ़ (एम 1) में यांत्रिक भार जोड़ता है जहां एक अत्यधिक समन्वित हड्डी रीमॉडेलिंग प्रक्रिया हड्डी के पुनर्जीवन और हड्डी के गठन (चित्रा 1) के युग्मन से प्रेरित होती है।

1. प्रीऑपरेटिव तैयारी

  1. सर्जिकल आइटम
    1. ऑपरेशन के लिए निम्नलिखित सर्जिकल आइटम तैयार करें: सर्जिकल प्लेटफॉर्म (चित्रा 2 ए), फास्टनर (चित्रा 2 बी), सर्जिकल उपकरण (चित्रा 2 सी और पूरक चित्रा एस 1), ऑर्थोडोंटिक आपूर्ति (चित्रा 2 सी), और दंत बहाली की आपूर्ति (चित्रा 2 डी)।
      नोट: अनुकूलित कॉइल स्प्रिंग कस्टम-मेड है और 10 मिमी तक फैलाने पर 10cN का बल प्रदान करता है।
  2. नसबंदी
    1. कम से कम 30 मिनट के लिए पराबैंगनी विकिरण के साथ आटोक्लेविंग और सभी सर्जिकल वस्तुओं द्वारा सर्जिकल उपकरणों को स्टरलाइज़ करें।
  3. संज्ञाहरण
    1. इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन द्वारा केटामाइन (100 मिलीग्राम/किग्रा) और डायजेपाम (5 मिलीग्राम/किग्रा) का प्रशासन करके माउस को एनेस्थेटाइज करें।
    2. आंखों की सूखापन से बचने के लिए एक कपास की छड़ी के साथ मूत्र की आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम लागू करें।
    3. सर्जरी के साथ आगे बढ़ें केवल जब माउस प्रतिक्रिया नहीं करता है जब उसके पैर की उंगलियों संदंश के साथ चुटकी रहे हैं.

2. सर्जिकल प्रक्रिया

  1. चिपकने वाला टेप का उपयोग करके सर्जिकल प्लेटफॉर्म पर एक लापरवाह स्थिति में एनेस्थेटाइज्ड माउस के अंगों को फैलाएं और टेप करें।
  2. सिर के ऊपर दोनों तरफ एक 27 जी सुई और कुल्हाड़ी के नीचे दोनों तरफ एक और 27 जी सुई पिन.
  3. उपरोक्त दो सुइयों और ऊपरी incisors और एक और दो सुइयों और निचले incisors के आसपास एक और एक रबर बैंड हवा. उद्घाटन की डिग्री और मुंह के उन्मुखीकरण को नियंत्रित करने के लिए सुई की स्थिति बदलें (चित्र 3ए)।
    नोट: ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट ऑपरेशन के लिए, बुकिनेटर पूरी तरह से तंग होने से पहले मुंह को अधिकतम सीमा तक खुला रखें। सर्जिकल क्षेत्र को उजागर करने और इस्किमिया को रोकने के लिए जीभ को गैर-ऑपरेटिव पक्ष की ओर खींचा जाना चाहिए।
  4. 3 सेमी 304 स्टेनलेस स्टील के तार के 1.5 मिमी अंत को मोड़ें और घुमावदार नेत्र चिमटी(चित्रा 3बी)के साथ मुख पक्ष से एम 1 और मैक्सिलरी दूसरी दाढ़ (एम2) के बीच अंतःनिकटता स्थान के माध्यम से मुड़ा हुआ अंत धक्का दें। जब संयुक्ताक्षर तार के तालु अंत को तालु की तरफ से देखा जाता है, तो इसे इसकी लंबाई के लगभग आधे हिस्से तक खींचें और इसे अनुकूलित कॉइल स्प्रिंग के एक छोर से गुजारें।
  5. मैक्सिलरी एम 1 की मेसियल दिशा में संयुक्ताक्षर तार के दो सिरों के साथ एक वर्ग गाँठ बाँधें जब तक कि वसंत दांत (चित्रा 3सी)को मजबूती से तय न कर दे। अतिरिक्त तार घटाएं।
  6. इसी तरह, कॉइल स्प्रिंग के दूसरे छोर के माध्यम से एक दूसरे 3 सेमी 304 स्टेनलेस स्टील के तार को छेदें।
  7. सूती गेंदों के साथ incisors की सतहों को साफ और सूखा लें। कॉटन स्टिक से उन सभी सतहों पर एडहेसिव लगाएं और उन्हें हल्का ठीक करें।
  8. मैक्सिलरी incisors के बीच interproximate अंतरिक्ष के माध्यम से दूसरे स्टेनलेस स्टील के तार पुश और प्रयोगशाला दिशा (चित्रा 3D) में एक पर्ची गाँठ टाई. अतिरिक्त तार को घटाएं और बाकी तार को दांत की सतह के करीब रखें।
  9. गाँठ और incenders को कवर करने के लिए प्रकाश-ठीक राल इंजेक्ट करें; राल को हल्का ठीक करें (चित्र 3E)।

3. पश्चात प्रबंधन

  1. सर्जरी के बाद, पश्चात एनाल्जेसिया के लिए 0.05 मिलीग्राम/किग्रा ब्यूप्रेनोर्फिन इंट्रापेरिटोनली के साथ चूहों को इंजेक्ट करें।
  2. एक 37 डिग्री सेल्सियस थर्मास्टाटिक बिजली कंबल पर संवेदनाहारी माउस रखें. जब मुराइन एम्बुलेशन के साथ चेतना प्राप्त करता है, तो इसे एक अलग आवास पिंजरे में लौटा दें।
  3. सर्जरी के बाद incisors के सीमित कामकाज के कारण, केवल एक नरम आहार के साथ नियमित रूप से कठिन चारे की जगह.
  4. हर दिन ऑर्थोडोंटिक उपकरणों की जांच करें। यदि निरीक्षण के दौरान कोई भी स्थिति देखी जाती है जो ऑर्थोडोंटिक बल के चालन को प्रभावित करती है, जैसे कि वसंत विरूपण, वसंत ढीलापन, और डिवाइस गिरना, माउस को प्रयोग से बाहर रखा जाना चाहिए।
  5. प्रयोगों की तुलनात्मकता बनाए रखने के लिए, सर्जरी के बाद दैनिक चूहों के वजन का आकलन करें। उनके शल्य चिकित्सा पूर्व वजन का 30% से अधिक वजन घटाने का प्रदर्शन किसी भी चूहों प्रयोग से बाहर रखा जाना चाहिए.

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Representative Results

हमने 11 वयस्क नर चूहों (C57/BL6, 3 महीने) पर OTM सर्जरी की है। सर्जरी के बाद 3, 8 और 14 दिनों के परिणामों के लिए उन्हें इच्छामृत्यु दी गई थी। इन प्रयोगों में, दायां मैक्सिलरी पक्ष ऑपरेशन पक्ष है, जबकि बायां मैक्सिलरी पक्ष नियंत्रण पक्ष है। माइक्रो-सीटी से पता चला है कि एम 1 और एम 2 के बीच की दूरी में एक अस्थायी लगातार वृद्धि हुई थी: 30 माइक्रोन, 70 माइक्रोन, और 110 माइक्रोन क्रमशः 3, 8 और 14 पोस्ट सर्जरी (चित्रा 4) में। कम घनत्व वाले पीरियडोंटल लिगामेंट ने यांत्रिक भार(चित्रा 5)के परिणामस्वरूप डिस्टल पक्ष पर व्यापक और जड़ों के मेसियल पक्ष पर संकुचित दिखाया। इसके अलावा, पीरियडोंटल लिगामेंट निरंतर था और किसी भी जड़ में कोई अवशोषण नहीं हो रहा था। ये परिणाम साबित करते हैं कि इस प्रोटोकॉल के साथ M1 को भौतिक रूप से स्थानांतरित करना संभव और सुरक्षित है।

इसके अलावा, हमने चित्रा 6 में दिखाए गए मापदंडों के साथ एम 1 की जड़ों के भीतर संलग्न हड्डी क्षेत्र का विश्लेषण किया है। 8 दिन पर ऑपरेशन पक्ष की हड्डी की मात्रा और अस्थि खनिज घनत्व का प्रतिशत नियंत्रण पक्ष (चित्रा 6 ए, बी) की तुलना में महत्वपूर्ण कमी दिखाता है। इसके विपरीत, 3 और 14 दिनों पर ऑपरेशन पक्ष की प्रतिशत हड्डी की मात्रा ने दिन 8 (चित्रा 6 ए) पर ऑपरेशन पक्ष की तुलना में महत्वपूर्ण वृद्धि दिखाई। इन परिणामों से पता चलता है कि सर्जरी के बाद 3 दिन से पहले हड्डी रीमॉडेलिंग निष्क्रिय है। सर्जरी के बाद 3 दिन बाद, हड्डी का अवशोषण हड्डी रीमॉडेलिंग प्रक्रिया पर हावी होने लगता है। सर्जरी के बाद 8 दिन के बाद, हड्डी का गठन हड्डी के रीमॉडेलिंग में बढ़त हासिल करता है और वायुकोशीय हड्डी लगभग शारीरिक स्तर पर लौट आती है, जिसका अर्थ यह भी है कि दांत की गति लगभग रुक जाती है। इस प्रोटोकॉल के दिन 14 तक, एम 1 की जड़ों के भीतर संलग्न हड्डी रीमॉडेलिंग तीन चरणों से गुजरती है, जिसे मोटे तौर पर तैयारी, हड्डी पुनरुत्थान और हड्डी गठन चरणों में विभाजित किया जा सकता है। शोधकर्ता इस प्रकार इस मॉडल के साथ हड्डी रीमॉडेलिंग के विभिन्न चरणों का अध्ययन कर सकते हैं।

चित्रा 7 हेमटोक्सिलिन-ईोसिन धुंधला और मैसन-ट्राइक्रोम धुंधला के परिणाम दिखाता है। हमने ब्याज के क्षेत्र के रूप में एम 1 के मेसियल बुक्कल रूट (एमबी) और डिस्टल बुक्कल रूट (डीबी) के बीच वायुकोशीय हड्डी को चुना। एमबी के बाहर के छोर पर पीरियडोंटल स्नायुबंधन और डीबी के मेसियल अंत ब्याज की हड्डी क्षेत्र के बल संचरण के मोर्चे हैं। प्रत्येक समूह के नियंत्रण पक्ष ने एक समान अभिव्यक्ति दिखाई: इन पीरियडोंटल स्नायुबंधन ने संरेखण में तरंग जैसी फाइबर और धुरी के आकार की कोशिकाओं के साथ एक समान चौड़ाई साझा की, और वायुकोशीय हड्डी की सतह बरकरार रैखिक थी। इससे पता चलता है कि एम 1 की जड़ों के भीतर संलग्न पीरियडोंटल ऊतकों को शारीरिक परिस्थितियों में असंतुलित और अत्यधिक यांत्रिक भार के अधीन नहीं किया गया था।

सर्जरी के बाद 3 दिन, पीरियडोंटल लिगामेंट फाइबर को तनाव पक्ष पर कसकर बढ़ाया गया था, जबकि पीरियडोंटल लिगामेंट फाइबर को रूपात्मक अस्पष्टता के साथ संकुचित किया गया था। Hyalinization सबसे बड़ा दबाव के क्षेत्र में नोट किया गया था। वायुकोशीय हड्डी की सतह ने अभी भी दोनों तरफ अपनी अखंडता बरकरार रखी थी। माइक्रो-सीटी परिणामों के अनुरूप, सर्जरी के बाद शुरुआती 3 दिनों में, एम 1 दबाव पक्ष पर पीरियडोंटल लिगामेंट को संपीड़ित करके वायुकोशीय सॉकेट के भीतर चला गया, जबकि हड्डी का पुनरुत्थान या गठन अभी तक नहीं देखा गया था।

सर्जरी के बाद 8 दिन, दोनों तरफ के पीरियडोंटल लिगामेंट्स ने 3 दिन के समान विशेषताएं दिखाईं, हालांकि वायुकोशीय हड्डी की सतह खुरदरी दिखने लगी थी। इसके अलावा, मज्जा गुहा को बढ़ाया गया था और सीटी डेटा में देखी गई ट्रैब्युलर हड्डियों की संख्या कम हो गई थी। इसलिए, सर्जरी के बाद 8 दिन, हड्डी रीमॉडेलिंग के हिस्टोपैथोलॉजिकल फेनोटाइप हड्डी के पुनरुत्थान में वृद्धि दिखाते हैं। वायुकोशीय हड्डी यह भी इंगित करती है कि एम 1 उच्च गति से चलता है।

सर्जरी के बाद 14 वें दिन, दोनों तरफ पीरियडोंटल लिगामेंट्स की चौड़ाई लगभग बराबर लग रही थी। सर्जरी के बाद 8वें दिन की तुलना में वायुकोशीय हड्डी की सतह बहुत खुरदरी हो गई थी। हालांकि, हड्डी को नियंत्रण पक्ष पर शारीरिक स्तर पर बहाल किया गया था, जिसे सीटी डेटा द्वारा भी इंगित किया गया था। इस चरण से पता चलता है कि हड्डी का गठन हड्डी मॉडलिंग प्रक्रिया पर हावी है। चूंकि ऑपरेशन के समय यांत्रिक भार केवल एक बार लागू किया गया था, इसलिए चलती दूरी बढ़ने के साथ लोड कम हो गया। जैसे ही वायुकोशीय हड्डी सामान्य हो गई, एम 1 की गति भी बंद हो गई।

Figure 1
चित्रा 1: दांत आंदोलन का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व। जब दाढ़ पर एक यांत्रिक भार लागू किया जाता है, तो वायुकोशीय हड्डी रीमॉडेलिंग के तन्यता और संपीड़ित पक्षों को परिभाषित किया जा सकता है। मोटा तीर यांत्रिक भार की दिशा को इंगित करता है। पतले तीर तन्यता और हड्डी रीमॉडेलिंग मोर्चे के संपीड़ित पक्षों को इंगित करते हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2: सर्जिकल आइटम। (ए) (1) सर्जिकल प्लेटफॉर्म: एक फोम बोर्ड या कॉर्कबोर्ड जो चिकित्सा गैर-बुने हुए कपड़े में लिपटा होता है। (बी) फास्टनरों: (2) दो रबर बैंड, (3) टेप, और (4) चार 27 जी सुई। (सी) सर्जिकल उपकरण और ऑर्थोडोंटिक आपूर्ति: (5) सर्जिकल कैंची, (6) नेत्र चिमटी, (7) सुई धारक, (8) 304 स्टेनलेस स्टील के तार, और (9) एक अनुकूलित कॉइल स्प्रिंग। सफेद आयत अनुकूलित कॉइल स्प्रिंग को संदर्भित करता है। बल के साथ और बिना वसंत के बढ़े हुए संस्करणों को पूरक चित्र एस 1 में दिखाया गया है। (डी) दंत बहाली की आपूर्ति: (10) वायु पंप की बोतल, (11) प्रकाश उपचार, (12) कपास की गेंदों, (13) कपास की छड़ें, (14) हल्के ठीक तरल पदार्थ राल, और (15) चिपकने वाले। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: सर्जिकल प्रक्रिया। (ए) सर्जिकल प्लेटफॉर्म पर माउस को जकड़ें। (बी) मुख पक्ष से एम 1 और एम 2 के बीच interproximate अंतरिक्ष के माध्यम से 304 स्टेनलेस स्टील के तार पुश. (बी 1) समझने में मदद करने के लिए एक योजनाबद्ध आरेख जोड़ा गया है। (C) एक कॉइल स्प्रिंग को M1 से बांधा जाता है और M1 पर कोई संरोधक हस्तक्षेप नहीं होता है। (सी1) समझने में मदद करने के लिए एक योजनाबद्ध आरेख जोड़ा गया है। (डी) कॉइल स्प्रिंग के दूसरे छोर को ipsilateral ऊपरी छेनी से बांधा जाता है। (डी 1) समझने में मदद करने के लिए एक योजनाबद्ध आरेख जोड़ा गया है। (ई) incisors और स्टेनलेस स्टील को एक साथ लपेटने के लिए द्रव राल लागू करें। (एफ) सभी ऑर्थोडोंटिक उपकरणों का अंतिम दृश्य। संक्षिप्ताक्षर: M1 = मैक्सिलरी पहली दाढ़; M2 = मैक्सिलरी सेकंड मोलर। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्रा 4: प्रतिनिधि माइक्रो-सीटी त्रि-आयामी छवियां और एम 1 आंदोलन के विभिन्न चरणों के सांख्यिकीय विश्लेषण। (ए) शारीरिक परिस्थितियों में, एम 1 और एम 2 के बीच कोई जगह नहीं है। (बी-डी) M1 चलना शुरू कर देता है और समय के साथ M1 और M2 के बीच पारस्परिक स्थितीय संबंध के अनुसार चलती दूरी बढ़ जाती है। लाल बॉक्स M1 और M2 के बीच की दूरी को संदर्भित करता है। काला तीर यांत्रिक भार की दिशा को संदर्भित करता है। (ई) एम 1 चलती दूरी का सांख्यिकीय विश्लेषण। संक्षिप्ताक्षर: M1 = मैक्सिलरी पहली दाढ़; M2 = मैक्सिलरी सेकंड मोलर; OTM = ऑर्थोडोंटिक दांतों की गति। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्रा 5: एम 1 आंदोलन के विभिन्न चरणों के क्षैतिज और धनु विचारों से प्रतिनिधि माइक्रो-सीटी द्वि-आयामी छवियां। (ए, बी) शारीरिक परिस्थितियों में, कम घनत्व वाले पीरियडोंटल लिगामेंट एक्विलैटस है और लगातार संकुचित होने के बजाय कुछ जगह घेरता है और वायुकोशीय हड्डी की सतह बरकरार रैखिक है। (सी, डी) पीरियडोंटल लिगामेंट डिस्टल साइड पर चौड़ा हो रहा है और जड़ों के मेसियल पक्ष में संकुचित हो रहा है, जिसे सर्जरी के बाद 3 दिन पर देखा जा सकता है। (ई-एच) एकतरफा पीरियडोंटल लिगामेंट वापस आने लगता है और सर्जरी के बाद 8 और 14 दिनों में हड्डी के अवशोषण और जमाव के परिणामस्वरूप वायुकोशीय हड्डी की सतह खुरदरी हो जाती है। पीले तीर संकुचित पीरियडोंटल लिगामेंट को संदर्भित करते हैं। लाल तीर हड्डी के अवशोषण और जमाव के लिए वायुकोशीय हड्डी की खुरदरी सतह को संदर्भित करते हैं। * पी < 0.05; पी < 0.005। एक तरफ़ा एनोवा। डेटा एसडी, एन ≥ 3 ± माध्य हैं। स्केल बार = 100 माइक्रोन। संक्षिप्ताक्षर: एम 1 = मैक्सिलरी पहली दाढ़; M2 = मैक्सिलरी सेकंड मोलर; OTM = ऑर्थोडोंटिक दांतों की गति। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्रा 6: माइक्रो-सीटी से एम 1 आंदोलन के विभिन्न चरणों में एम 1 की जड़ों के भीतर संलग्न वायुकोशीय हड्डी का सांख्यिकीय विश्लेषण। (ए) दिन 8 पर प्रतिशत हड्डी की मात्रा में महत्वपूर्ण कमी दिन 3 और दिन 8 के बीच सक्रिय हड्डी पुनर्जीवन को इंगित करता है। दिन 14 पर प्रतिशत हड्डी की मात्रा में उल्लेखनीय वृद्धि दिन 8 और दिन 14 के बीच सक्रिय हड्डी गठन इंगित करता है. (बी) नियंत्रण पक्ष की तुलना में अस्थि खनिज घनत्व में दिन 8 पर महत्वपूर्ण अंतर। उपरोक्त निष्कर्ष का भी समर्थन करता है। (सी-ई) मूल्यांकन के लिए तीन पूरक संकेतकों का उपयोग किया गया था। कुछ महत्वपूर्ण अंतर पाए गए, लेकिन प्रवृत्ति अभी भी उपरोक्त निष्कर्षों का समर्थन करती है। *पी < 0.05। एक तरफ़ा एनोवा। डेटा माध्य± एसडी, एन ≥ 3 हैं। संक्षिप्ताक्षर: M1 = मैक्सिलरी पहली दाढ़; OTM = ऑर्थोडोंटिक दांत आंदोलन; बीवी/टीवी = हड्डी की मात्रा का प्रतिशत; बीएमडी = अस्थि खनिज घनत्व; Tb. N = त्रिकोणीय संख्या; Tb. Th = trabecular मोटाई; Tb. Sp = trabecular पृथक्करण। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 7
चित्रा 7: एम 1 आंदोलन के विभिन्न चरणों के हेमटोक्सिलिन-ईोसिन धुंधला और मैसन-ट्राइक्रोम धुंधला के प्रतिनिधि परिणाम। (ए, बी) शारीरिक स्थितियों के तहत, पीरियडोंटल लिगामेंट फाइबर को "~" जैसे एक अलग लहर जैसी आकृति के साथ कुछ बलों के अधीन किया जाता है, और वायुकोशीय हड्डी की सतह बरकरार रैखिक होती है। जब एम 1 यांत्रिक भार के अधीन होता है, (सी, ई, जी, आई, के, एम) फाइबर को तनाव पक्ष पर कसकर बढ़ाया गया है, जबकि (डी, एफ, एच, जे, एल, एन) पीरियडोंटल लिगामेंट फाइबर को रूपात्मक अस्पष्टता के साथ संकुचित किया गया है। (सी-एन) वायुकोशीय हड्डी की सतह अधिक से अधिक असमान हो जाती है क्योंकि हड्डी मॉडलिंग आगे बढ़ती है। स्केल बार = 20 माइक्रोन। संक्षिप्ताक्षर: एम 1 = मैक्सिलरी पहली दाढ़; OTM = ऑर्थोडोंटिक दांतों की गति। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

प्रजातियां हिलता हुआ दांत लंगरगाह उपकरण चलती दिशा हवाला
मुराइन पहली दाढ़ कृन्तक कुंडल वसंत मेसियल 14,15
पहली दाढ़ दूसरी दाढ़ इलास्टिक बैंड मेसियल 16
मूषक पहली दाढ़ मिनी इम्प्लांट कुंडल वसंत मेसियल 17
पहली दाढ़ कृन्तक कुंडल वसंत मेसियल 18
दूसरी और तीसरी दाढ़ विपरीत बेनामी दांत वसंत विस्तार उपकरण बुक्कल 19
पहली दाढ़ दूसरी दाढ़ ऑर्थोडोंटिक तार मेसियल 20
शशक पहला प्रीमोलर कृन्तक कुंडल वसंत मेसियल 21
पहला प्रीमोलर मिनी इम्प्लांट कुंडल वसंत मेसियल 22
छेदक विपरीत बेनामी दांत कुंडल वसंत बाहर का 23
छेदक विपरीत बेनामी दांत ओमेगा लूप बाहर का 24
कुत्ता दूसरा प्रीमोलर और पहला दाढ़ मिनी इम्प्लांट कुंडल वसंत मेसियल 25
दूसरा प्रीमोलर रदनक दाँत कुंडल वसंत मेसियल 26
पहला प्रीमोलर मिनी इम्प्लांट इलास्टिक बैंड बाहर का 27
पार्श्व छेनी रदनक दाँत इलास्टिक बैंड बाहर का 28
सुअर पहली दाढ़ पर्णपाती तीसरा दाढ़ और मिनी प्रत्यारोपण कुंडल वसंत मेसियल 29
पहली दाढ़ दूसरी दाढ़ ऑर्थोडोंटिक तार बुक्कल 30
वानर केंद्रीय छेनी पहला दाढ़, premolar, कैनाइन और पार्श्व छेनी कुंडल वसंत और ऑर्थोडोंटिक तार ओष्ठ्य ध्‍वनि 31
बिल्ली रदनक दाँत मिनी इम्प्लांट कुंडल वसंत मेसियल 32

तालिका 1: मौजूदा पशु ऑर्थोडोंटिक मॉडल का सारांश। तालिका पारंपरिक प्रयोगशाला जानवरों के आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले मॉडल को सूचीबद्ध करती है जो सरल ऑर्थोडोंटिक दांत आंदोलन पर ध्यान केंद्रित करते हैं। उनमें हमेशा तीन तत्व होते हैं: लक्ष्य चलती दांत, लंगरगाह, और यांत्रिक भार जोड़ने के लिए कनेक्टिंग डिवाइस। तीन तत्वों को बदलकर विभिन्न ऑर्थोडोंटिक कार्यक्रम प्राप्त किए गए हैं। कई दांतों के साथ जटिल ऑर्थोडोंटिक दांत आंदोलनों को बाहर रखा गया है।

अनुपूरक चित्रा एस 1: वसंत के बढ़े हुए संस्करण। (ए) बिना और (बी) यांत्रिक भार के साथ। स्केल बार = 5 मिमी। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

अनुपूरक चित्रा एस 2: संदंश के साथ संयुक्ताक्षर तार clamping की विधि. प्रोटोकॉल चरण 2.4 के दौरान, भेदी से पहले संयुक्ताक्षर तार के मोड़ को जकड़ना सबसे सुरक्षित और सबसे सुविधाजनक तरीका यहां दिखाया गया है। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.

अनुपूरक चित्रा एस 3: राल कोटिंग का दायरा। प्रोटोकॉल चरण 2.9 के दौरान, राल के साथ एक आवरण के साथ वसंत (ए) के बिना और (बी) के छेनी अंत यहां दिखाया गया है। राल को लोचदार भाग में नहीं जोड़ा जाना चाहिए। कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

इस पत्र में, हमने यांत्रिक भार-प्रेरित हड्डी रीमॉडेलिंग के अव्यक्त तंत्र का अध्ययन करने के लिए कदम से कदम तक मूत्र मैक्सिलरी मॉडल पर सबसे सरल ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट प्रोटोकॉल का वर्णन करने की कोशिश की। हड्डी रीमॉडेलिंग पर शोध के अलावा, इस पद्धति के कुछ अन्य मुख्यधारा के अनुप्रयोग हैं: 1) ऑर्थोडोंटिक दांत आंदोलन के त्वरण पर पद्धतिगत अनुसंधान; 2) ऑर्थोडोंटिक रूट रिसोर्प्शन पर शोध; 3) ऑर्थोडोंटिक दांत आंदोलन और दर्द के जैविक तंत्र; 4) ट्रांसजेनिक मॉडल पर शोध।

मैंडिबुलर डिस्ट्रैक्शन ओस्टोजेनेसिस37 जैसे अन्य यांत्रिक लोडिंग से जुड़े उपचारों की तुलना में, ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट घाव और रक्तस्राव के बिना सबसे सरल और हल्का तरीका है। इसके अलावा, murine मॉडल कम समय और कम लागत38 के साथ पर संचालित करने के लिए आसान होने के फायदे हैं. मैक्सिलरी मॉडल ऑपरेशन के दौरान एक विस्तृत दृश्य क्षेत्र और स्थिर निर्धारण प्रदान कर सकता है और ऑपरेशन14 के बाद जीभ से उपकरण पर कम से कम हस्तक्षेप कर सकता है।

यहां स्थापित मॉडल के आधार पर, हमने आगे तीन प्रतिनिधि समय बिंदुओं का वर्णन किया है। टूथ मूवमेंट को तीसरे पोस्टऑपरेटिव दिन से मैक्रोस्कोपिक रूप से मापा जा सकता है और समय के साथ चलती दूरी बढ़ जाती है। ऑपरेशन के बाद 3 दिन, हड्डी में किसी भी स्पष्ट परिवर्तन के बिना पीरियडोंटल लिगामेंट फाइबर के माध्यम से हड्डी में यांत्रिक भार जोड़ा गया था। ऑपरेशन के बाद 8 दिन, हड्डी रीमॉडेलिंग पहले ही शुरू हो चुकी थी और हड्डी का पुनरुत्थान प्रमुख स्थिति में था, जबकि ऑपरेशन के बाद 14 वें दिन हड्डी का गठन प्रमुख था। यह मॉडल ऑर्थोडोंटिक दांत उपचार के दौरान हड्डी रीमॉडेलिंग के विभिन्न चरणों की विशेषताओं को दिखा सकता है।

विचार करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण ऑपरेशन कदम हैं। प्रोटोकॉल चरण 2.7 से पहले, माउस का सिर देखने के बेहतर शल्य चिकित्सा क्षेत्र के लिए ऑपरेटर की ओर होना चाहिए। प्रोटोकॉल चरण 2.4 के बाद, ऑपरेशन का क्षेत्र incenders के पास है और माउस की पूंछ ऑपरेटर की ओर होना चाहिए। जब स्टेनलेस स्टील के तार को मुख की ओर से M1 और M2 के बीच के अंतःसमीपस्थ स्थान के माध्यम से धकेला जाना चाहिए, तो लक्ष्य क्षेत्र को सुरक्षित रूप से खोजने और मुंह में उपकरणों द्वारा कब्जा किए गए स्थान को कम करने के लिए प्रीबेंडिंग आवश्यक है। झुकने वाला कोण >45 ° होना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि स्टेनलेस स्टील के तार इंटरप्रॉक्सिमेट स्पेस से गुजरते समय गिंगिवा को छेद नहीं सकते हैं। समानांतर तरीके से छेदना कम से कम प्रतिरोध का तरीका है। एक छोटे कोण में छेदने वाले संरोधक तार को चिकनी और सख्त दांत की सतह द्वारा तालु की ओर भी ले जाया जा सकता है। घुमावदार नेत्र चिमटी के पुच्छ मुंह में कब्जे वाले स्थान को कम करने और परिश्रम के लिए सुविधाजनक बनाने के लिए मोड़ को दबाना चाहिए (पूरक चित्रा एस 2)।

चूंकि स्टेनलेस स्टील के तार मैक्सिलरी incenders के बीच interproximate अंतरिक्ष के माध्यम से पारित करने में असमर्थ हो सकता है, दांतेदार नेत्र चिमटी incisor जुदाई के लिए सहायक होते हैं. इसके अतिरिक्त, एक वर्ग गाँठ आवश्यक नहीं है क्योंकि राल संबंध यहां प्रतिधारण का प्रमुख तरीका है। एक पर्ची गाँठ को दांत की सतह के लगभग करीब बनाया जा सकता है जहां एक चौकोर गाँठ कोटिंग राल की मात्रा में वृद्धि करेगी।

हालाँकि, इस मॉडल की अपनी कमियाँ भी हैं। मुंह में विदेशी सामग्री की उपस्थिति की अनुभूति के कारण चूहों द्वारा ऑर्थोडोंटिक उपकरणों को नष्ट किया जा सकता है। दाढ़ पक्ष का हिस्सा संरोधक विमान के नीचे रहता है, जिसे नष्ट करना मुश्किल होता है। हालांकि, निचले incisors कुंडल वसंत के अंत सहित, incendor पक्ष के फिक्सिंग भाग पर बिल्कुल काटने. इसलिए, हम सुझाव देते हैं कि प्रतिधारण बल बढ़ाने के लिए दोनों ऊपरी incisors की सभी सतहों को राल में लपेटा जाना चाहिए। वसंत का छेनी अंत-सबसे कमजोर हिस्सा-राल (अनुपूरक चित्रा एस 3) में कवर किया जा सकता है। अंत में, इस प्रोटोकॉल ने चरण दर चरण मुराइन मैक्सिलरी मॉडल पर संचालित ऑर्थोडोंटिक टूथ मूवमेंट के विवरण का प्रदर्शन किया है। प्रत्येक चरण और दृश्य प्रदर्शन की स्पष्ट व्याख्या के साथ, शोधकर्ता इस मॉडल को मास्टर कर सकते हैं और इसे कुछ संशोधनों के साथ अपनी प्रयोगात्मक आवश्यकताओं पर लागू कर सकते हैं।

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Disclosures

लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं।

Acknowledgments

इस काम को चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन द्वारा समर्थित किया गया था, जो एफएल को 82100982 अनुदान देता है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Experimental Models: Mouse Lines
C57/B6J  Gempharmatech Experimental Animals Company  C57/B6J
Critical Commercial Assays
Hematoxylin and Eosin Stain Kit Biosharp BL700B
Masson’s Trichrome Stain Kit Solarbio G1340
Instruments
27 G needle Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. SB1-074(IV)
Adhesives Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. 41282
Corkboard DELI Group Co., Ltd. 8705
Cotton balls Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 20120047
Cotton sticks Lakong Medical Devices Co., Ltd. M6500R
Customized coil spring Chengdu Mingxing Spring Co., Ltd. 1109-02
Forceps Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Light-cured fluid resin Shofu Dental Trading (SHANGHAI) Co., Ltd. 518785
Light curer Liang Ya Dental Equipment Co., Ltd. LY-A180
Medical adhesive tapes  Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 0008-2014
Medical non-woven fabric Henan Yadu Industrial Co., Ltd. 01011500018
Needle holders Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Rubber bands Haishi Hainuo Group Co.,  Ltd. 32X1
Surgical scissors Chengdu Shifeng Co., Ltd. none
Tweezers Chengdu Shifeng Co., Ltd. none

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References

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Liu, J., Yu, C., Li, F. The Establishment of a Murine Maxillary Orthodontic Model. J. Vis. Exp. (200), e66033, doi:10.3791/66033 (2023).

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