Name: Une simple critique de taille fémorale défauts modèle chez la souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Découvrez une technique simplifiée pour créer des défauts osseux critiques chez la souris. Cette méthode utilise une broche médullaire pour stabiliser le fémur et permet l'analyse de la guérison osseuse par radiographie et histologie.

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Nous remercions le personnel et les vétérinaires au ministère Scott &amp; Blanc Hôpital de médecine comparée, Temple, Texas, pour leurs conseils et une aide précieuse lors de la mise au point de cette technique. Ce travail a été financé en partie par l&#39;Institut for Regenerative Medicine Fonds du Programme, Scott &amp; White RGP subvention # 90172, NIH et le NIH 2P40RR017447-07 R01AR066033-01 (NIAMS). Nous remercions le Dr Suzanne Zeitouni pour l&#39;épreuvage le manuscrit.

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Les auteurs n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.

Nous décrivons ici une méthode simple pour générer un défaut critique taille pin-stabilisé du fémur murin utilisant laboratoire standard et vétérinaire. Tandis que l&#39;ensemble des broches et la procédure chirurgicale elle-même exige de la pratique, ce est bien dans les capacités d&#39;un scientifique de recherche biomédicale bien formé ou un vétérinaire. La broche est positionnée dans le canal médullaire sans fixation supplémentaire, rendant la procédure plus faisable techniquement que le...

On estime que la moitié de la population américaine l&#39;expérience d&#39;une fracture à l&#39;âge de 65 1. Pour les patients atteints de fractures traitées chirurgicalement, 500 000 procédures impliquent l&#39;utilisation d&#39;un greffon osseux 2 et ce nombre devrait augmenter avec une population vieillissante de plus en plus 3 . Bien que l&#39;os est l&#39;un des rares organes qui a la capacité de guérir complètement sans laisser de cicatrices, il ya des cas où le processus échoue 3,4. Selon les circonstances et la qualité du traitement, 2-30% des fractures des os longs, provoquant ainsi non syndiqué 3,5. Bien qu&#39;il reste un débat sur ​​la définition, la pseudarthrose, lésions osseuses critiques taille ou non syndiqués se réfère généralement à une blessure qui ne guérit pas sur la durée de vie naturelle de l&#39;objet 6. À des fins expérimentales, cette durée est ramenée à la durée moyenne nécessaire pour la guérison complète d&#39;une blessure de taille moyenne os. Lésions osseuses non syndiqués se produisent pour numbreuses raisons, mais les principaux facteurs comprennent traumatismes extrêmes résultant en un écart de taille critique, une infection, une mauvaise angiogenèse, l&#39;usage du tabac, ou la capacité de osteoregenerative inhibée en raison de maladie ou d&#39;âge de 7 ans. Même si les non-syndicats sont traités avec succès, il peut coûter plus de $ 60 000 par la procédure, selon le type de blessure et les approches utilisées 8. Dans les cas modérés, greffe osseuse autologue est employé. Cette stratégie implique la récupération de l&#39;os à partir d&#39;un site donneur et l&#39;implantation sur le site de la blessure. Bien que cette approche est extrêmement efficace, le volume de l&#39;os disponible des donateurs dérivés est limité et la procédure implique une intervention chirurgicale supplémentaire, qui se traduit par une douleur persistante dans de nombreux patients 9,10. En outre, l&#39;efficacité de la greffe osseuse autologue dépend de la santé du patient. substituts osseux synthétiques fabriqués à partir de matériaux ou de la moelle cadavérique traitées sont abondamment disponibles 11-13, mais ils Have des limitations importantes, y compris les pauvres propriétés d&#39;adhérence hôte cellulaire, ostéoconductivité réduite, et le potentiel de rejet immunitaire 14. Il ya donc un besoin urgent de technologies de régénération osseuse qui sont sûrs, efficaces et largement disponible. Notre capacité à améliorer les stratégies de régénération osseuse dépend essentiellement de la capacité d&#39;imiter graves traumatismes des os chez les animaux d&#39;essai, mais la génération et la stabilisation de grandes lésions osseuses est techniquement difficile. Dans la plupart des cas, de graves traumatismes des os longs est imité expérimentalement en établissant un défaut qui ne seront pas guérir naturellement. Bien qu&#39;elle puisse varier avec les espèces 15, ceci est obtenu par l&#39;élimination complète d&#39;un segment d&#39;os qui est supérieure à 1,5 fois le diamètre de l&#39;os en coupe 16. L&#39;os est ensuite stabilisé avec un implant métallique pour maintenir une orientation correcte des bords de la fracture et permettre la mobilité. En raison de leur petite taille et la fragilité deleurs os longs, l&#39;établissement de telles lésions chez les souris sont au-delà des capacités de la plupart des groupes de recherche. En tant que tel, les modèles de défauts des os longs sont confinés à des rats et des animaux plus gros. Néanmoins, les souris présentent des avantages significatifs de recherche en ce sens qu&#39;ils peuvent être génétiquement modifiés et élevés que les souches immunodéprimés qui ne rejettent cellules et de tissus humains. Pour les applications à base de cellules humaines, des souris immunodéprimées sont attrayants pour travailler avec, car ils sont physiologiquement bien caractérisés, facile à la maison, rentables, et facilement analysés radiologiquement et histologiquement. Est d&#39;une importance primordiale que les souris immunodéprimées ne rejettent pas les cellules de différentes espèces, dont les humains. Leur petite taille permet également l&#39;essai de très petits nombres de cellules ou des volumes d&#39;échafaudages expérimentaux dans des applications orthopédiques. Plusieurs modèles murins orthopédiques ont été signalé que permettre différents degrés de stabilité osseuse 17,18. Ceux systems qui aboutissent à des niveaux très élevés de stabilité, tels que des fixateurs externes et plaques de verrouillage guérissent principalement par l&#39;ossification endochondrale intramembranaire bien la guérison a été rapporté 19. En revanche, celles qui permettent certaines micro et / ou macro-mouvement, tels que ceux employant broches médullaires non fixées ou partiellement fixes, guérir généralement avec une prédominance de l&#39;ossification endochondrale 20,21. Union retardée ou défauts non syndiqués de os long sont particulièrement difficiles à obtenir chez des souris en raison du niveau supplémentaire de stabilisation requise. Cependant, un certain nombre d&#39;approches ont été signalés, y compris broches médullaires avec des clous de verrouillage, plaques de verrouillage et des fixateurs externes 22. Ces systèmes fonctionnent généralement bien, mais étant donné leur conception compliquée ils peuvent être techniquement difficile à installer. Par exemple, Garcia et al. 23 conçu un élégant système d&#39;axe de verrouillage pour une utilisation chez les souris, mais la procédure implique des incisions à deux site distincts et une modification importante du fémur pour recevoir les tiges. Ces procédures ont été effectuées sous un microscope à dissection. Nous décrivons ici d&#39;une simple broche médullaire fémoral d&#39;une collerette centrale destinée à empêcher la fermeture d&#39;un déficit osseux de 3 mm et également délimiter les bords d&#39;origine du défaut. Bien que la broche n&#39;a pas été fixé à l&#39;os lui-même, le dimensionnement précis du diamètre de la broche et l&#39;alésage du résultat de la cavité médullaire interférence suffisante pour minimiser le mouvement de torsion (figure 1). Avec une sélection rigoureuse de consanguin âge, du sexe et des souris de souche appariés, le résultat est une non-uniondefect hypertrophique hautement reproductible 22 qui peut être facilement évaluée par radiologie. De plus les régions d&#39;intérêt peuvent être définies de manière reproductible après la micro-tomographie (μCT) pour la mesure de la formation de novo de l&#39;os et les paramètres histomorphologiques. Les broches ont été prototypé dans notre laboratoire en utilisant des outils facilement disponibles.<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52368/52368fig1highres.jpg" /> Figure 1: principe expérimental résumé schématique du modèle de défaut segmentaire.. Le segment central 3 mm d&#39;un fémur de souris 9-10 mm est excisé chirurgicalement (à gauche). Un tube en acier chirurgical de calibre 19 3 mm de long est passé sur un 9 mm de long, 22 G tube en acier inoxydable et fixe avec colle exactement au centre (à droite). La tige résultante est ajusté dans les canaux médullaires des parties proximale et distale du fémur restant avec le collier 19 G en remplaçant le segment de 3 mm d&#39;os (ci-dessous, au centre).

<table><tbody><tr><td colspan="4">Assemblage des goupilles</td></tr> <tr><td>Outil rotatif Dremel</td><td></td><td>8220</td><td>ou équivalent</td></tr><tr><td>Disque à tronçonner à usage intensif</td><td>Dremel</td><td>420</td><td></td></tr><tr><td>Tube chirurgical 19&nbsp ; G</td><td>Petites pièces (Amazon)</td><td>B000FMZ8LY</td><td>OD 1.07&nbsp ; mm, ID 0.889&nbsp ; mm</td></tr><tr><td>Tubulure chirurgicale 21&nbsp ; G</td><td>Petites pièces (Amazon)</td><td>B000FMZ8YQ</td><td>OD 0,82&nbsp ; mm, ID 0.635&nbsp ; mm</td></tr><tr><td>Tubulure chirurgicale 22&nbsp ; G</td><td>Petites pièces (Amazon)</td><td>B000FMYLZS</td><td>OD 0.719&nbsp ; mm, ID 0.502&nbsp ; mm</td></tr><tr><td>Tubulure chirurgicale 23&nbsp ; G</td><td>Petites pièces (Amazon)</td><td>B000FN0SY0</td><td>OD 0.643&nbsp ; mm, ID 0.444&nbsp ; mm</td></tr><tr><td>Adhésif cyanoacrylate</td><td>Loctite</td><td>1365882</td><td></td></tr><tr><td>Disque émeri</td><td>Dremel</td><td>413</td><td></td></tr><tr><td>Point de polissage en caoutchouc</td><td>Dremel</td><td>462</td><td></td></tr><tr><td>Disque de polissage en feutre</td><td>Dremel</td><td>414</td><td></td></tr><tr><td>Éponge de gélatine</td><td>Surgifoam/Ethicon</td><td>1974</td><td></td></tr><tr><td>Coupeuse à biopsie à l’emporte-pièce</td><td>Miltex</td><td>33-34</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Surgery/Post-operative</td></tr><tr><td>Warm pad and circulateur</td><td>Stryker/Thermocare</td><td>TP700, TP700C, TPP722</td><td></td></tr><tr><td>Coverage quaternary spray</td><td>Steris</td><td>1429-77</td><td></td></tr><tr><td>Stérilisateur à billes</td><td>Germinator/CellPoint Scentific</td><td>Germinator 500</td><td></td></tr><tr><td>Système d’anesthésie</td><td>VetEquip Inc</td><td>901806 ou 901807/901809</td><td></td></tr><tr><td>Anesthésique isofluorane</td><td>VETone/MWI</td><td>501017, 502017</td><td></td></tr><tr><td>Désinfectant chirurgical</td><td>Chloraprep/CareFusion</td><td>260449</td><td></td></tr><tr><td>Outils chirurgicaux</td><td>Outils de</td><td>science fine divers</td><td>recommandent de fabrication allemande</td></tr><tr><td>Protection faciale</td><td>Splash Shield</td><td>4505</td><td></td></tr><tr><td>Perceuse rechargeable à grande vitesse</td><td>Outils de science fine</td><td>18000-17</td><td></td></tr><tr><td>Disque à tronçonner diamanté</td><td>Strauss Diaiond</td><td>361.514.080HP</td><td></td></tr><tr><td>Sutures résorbables&nbsp ;</td><td>Covidien</td><td>UM-213</td><td></td></tr><tr><td>Sutures externes</td><td>Ethicon</td><td>668G</td><td>ou équivalent</td></tr><tr><td>Vetbond</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td>ou équivalent</td></tr><tr><td>Gel d’hydratation</td><td>Clear H2O</td><td>70-01-1082</td><td></td></tr><tr><td>Gel diététique</td><td>Clear H2O</td><td>72-01-1062</td><td></td></tr><tr><td>Buprénorphine</td><td>Reckitt et Benckser</td><td>12496-0757-01</td><td>substance contrôlée</td></tr><tr><td>Igloos de souris</td><td>Bio Serv</td><td>K3328, 3570,3327</td><td></td></tr><tr><td>Cocktail d’euthanasie</td><td>Euthasol/Virbac</td><td>710101</td><td>substance</td></tr><tr> contrôlée<td colspan="4">Analysis</td></tr><tr><td>Live animal imager&nbsp ;</td><td>Orthoscan</td><td>FD Pulse</td><td>ou équivalent</td></tr><tr><td>Unité Micro-CT et logiciel</td><td>Bruker</td><td>Skyscan1174</td><td>ou</td></tr><tr><td>équivalent Film d’étanchéité/Parafilm M</td><td>VWR ou Fisher</td><td>100501-338, S37441</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">*Les sources génériques conviennent à tous les autres articles tels que les gaz, les rideaux, les vêtements de protection, le matériel de soins aux animaux.</td></tr></tbody></table>

une simple critique de taille fémorale défauts modèle chez la souris

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

Bien que l’os ait une capacité remarquable de régénération, les traumatismes osseux graves entraînent souvent des dommages qui ne guérissent pas correctement. En fait, un dixième de toutes les fractures osseuses des membres ne guérissent pas complètement en raison de l’étendue du traumatisme, de la maladie ou de l’âge du patient. Notre capacité à améliorer les stratégies de régénération osseuse dépend essentiellement de la capacité à imiter de graves traumatismes osseux chez les animaux de laboratoire, mais la génération et la stabilisation de grandes lésions osseuses sont techniquement difficiles. Dans la plupart des cas, un traumatisme grave des os longs est imité expérimentalement en établissant un défaut qui ne guérira pas naturellement. Ceci est réalisé par l’ablation complète d’un segment osseux plus grand que 1,5 fois le diamètre de la section transversale de l’os. L’os est ensuite stabilisé à l’aide d’un implant métallique afin de maintenir une bonne orientation des bords de la fracture et de permettre la mobilité. 
En raison de leur petite taille et de la fragilité de leurs os longs, l’établissement de telles lésions chez la souris dépasse les capacités de la plupart des groupes de recherche. En tant que tels, les modèles de défauts osseux longs sont limités aux rats et aux animaux plus gros. Néanmoins, les souris offrent des avantages significatifs en matière de recherche en ce sens qu’elles peuvent être génétiquement modifiées et élevées en tant que souches immunodéprimées qui ne rejettent pas les cellules et les tissus humains.
Ici, nous démontrons une technique qui facilite la génération d’un défaut segmentaire dans les fémurs de souris à l’aide d’un équipement standard de laboratoire et vétérinaire. Avec de la pratique, la fabrication du dispositif de fixation et l’implantation chirurgicale sont réalisables pour la majorité des vétérinaires formés et du personnel de recherche animale. À l’aide d’exemples de données, nous fournissons également des méthodologies pour l’analyse quantitative de la cicatrisation osseuse pour le modèle.

Souris récupèrent la conscience et des membres postérieurs mobilité 5-10 minutes après l&#39;arrêt de l&#39;anesthésie. Pendant les 5 premiers jours, il est conseillé de loger souris individuellement et introduire enrichissement de l&#39;environnement pour éviter l&#39;utilisation excessive de la branche. A cet effet, les nids de type igloo réduisent la nécessité de la construction du nid et encouragent repos. Nous avons également observé que la fourniture d&#39;aliments et d&#39;hydrogel sur le plancher de la cage perm...

Les modèles animaux sont fréquemment utilisés pour imiter des lésions osseuses graves dans la recherche biomédicale. En raison de leur petite taille, l’établissement de lésions osseuses stabilisées chez la souris dépasse les capacités de la plupart des groupes de recherche. Nous décrivons ici une méthode simple pour établir et analyser les défauts fémoraux expérimentaux chez la souris.

Une simple critique de taille fémorale défauts modèle chez la souris

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

L'objectif général de cette procédure est de créer un défaut expérimental simple de taille critique dans le fémur d'une souris. Cela est réalisé en fabriquant d'abord une broche médullaire à partir d'un tube en acier chirurgical. Dans la deuxième étape, un défaut de taille critique est créé dans le fémur d'une souris anesthésiée.La broche est ensuite implantée afin de stabiliser l'os. En fin de compte, la radiographie et l'histologie peuvent être utilisées pour évaluer le degré de cicatrisation osseuse. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de se souvenir de fixer l'os uniquement avec la pince actuelle et de s'assurer que le collier soit aligné avec le bord de l'os sectionné.Commencez par déposer 10 microlitres d'adhésif cyanoacrylate au milieu de l'axe d'un morceau de tube hypodermique en acier inoxydable de 22 gauge et de neuf millimètres de longueur. Faites glisser un collier de trois millimètres sur l'axe jusqu'à ce qu'il atteigne le centre, puis tournez-le pour répartir uniformément la colle entre le collier et l'axe, comme illustré ici. Diverses configurations de broches peuvent être conçues selon les objectifs spécifiques de l'étude et du destinataire.E

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Bien que les modèles murins soient des outils inestimables pour l’ingénierie des tissus osseux, les modèles de défauts osseux longs sont rares. Ce besoin a motivé le développement du protocole actuel qui utilise une plaque de verrouillage avec quatre vis et un gabarit dédié pour réaliser et stabiliser un défaut reproductible, fémoral, de taille critique avec une faible morbidité.

Mise en place d&#39;un segmentaire fémoral Critical-size Defect modèle chez la souris Stabilisé par Plate ostéosynthèse

Ce protocole décrit une technique d’ostéosynthèse mini-invasive utilisant une vis intramédullaire pour stabilisation normalisée des fractures du fémur, qui peut être utilisé pour analyser des os endochondral guérison chez les souris.

Un modèle mini-Invasive pour analyser Endochondral Fracture de guérison chez des souris dans des Conditions biomécaniques

Le modèle murin fracture fémorale fermée est une plateforme puissante pour étudier la guérison des fractures et nouvelles stratégies thérapeutiques pour accélérer la régénération osseuse. L’objectif de ce protocole chirurgical est de générer des fractures fémorales fermées unilatérales chez la souris à l’aide d’une tige intramédullaire en acier pour stabiliser le fémur.

La génération des Fractures fémorales fermées chez la souris : un modèle pour étudier la guérison osseuse

Modèles de mammifères in vivo des défauts osseux taille critique sont indispensables pour les chercheurs qui étudient les mécanismes de guérison et de traitements orthopédiques. Ici, nous introduisons un protocole pour la création de défauts reproductibles, segmentaires, fémorales chez les rats stabilisés à l’aide de fixation externe.

Un modèle fiable et reproductible taille critique segmentaire fémorale défaut chez les Rats stabilisé avec un fixateur externe personnalisée

Ce protocole décrit une méthode pour effectuer des fractures sur des souris adultes et surveiller le processus de guérison.

Fracture transversale du fémur de la souris avec broche stabilisatrice

Ce protocole décrit une intervention chirurgicale pour l’établissement d’une fracture diaphysaire dans le fémur de souris, qui est stabilisée avec un fil intramédullaire, pour les études de cicatrisation des fractures.

Établissement d’un modèle de fracture du fémur diaphysaire chez la souris

Cette étude a établi un modèle de défaut semi-segmentaire fémoral chez le rat afin d’évaluer la performance mécanique et ostéogénique des matériaux de substitution osseuse dans des conditions portantes, sans recours à fixation interne ou externe.

Modèle de défaut osseux diaphysaire semi-segmentaire chez les rats pour évaluer la performance des substituts osseux dans les régions portantes

Afin d'évaluer de nouveaux paradigmes thérapeutiques pour le traitement du gliome, physiologiques des modèles pertinents sont essentiels. Nous utilisons une procédure de guider implantable à vis pour l'établissement des modèles de xénogreffe intracrânienne qui est plus rapide et plus sûr que les approches stéréotaxique.

Une méthode simple guide de vis pour intracrânienne études de xénogreffe chez la souris

Cet article décrit une méthode pour stabiliser les fractures des os longs qui est basé sur l'application de fixateurs externes modifiés...

Création fractures Rigidement stabilisées pour l&#39;évaluation de l&#39;ossification intramembranaires, ostéogenèse par distraction, ou de guérison des défauts critiques Sized

Ce protocole décrit l'isolement de tissu adipeux dérivé des cellules stromales de lipoaspirate et la création d'une 4 mm de taille critique défaut crânienne pour évaluer la régénération osseuse.

Réparation d&#39;un modèle de critique des défauts de taille crânienne Utilisation adipeuses cellules stromales prélevés sur des Lipoaspirate

Découvrez une technique simplifiée pour créer des défauts osseux critiques chez la souris. Cette méthode utilise une broche médullaire pour stabiliser le fémur et permet l'analyse de la guérison osseuse par radiographie et histologie.

Une simple critique de taille fémorale défauts modèle chez la souris

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