כאן אנו מדגימים שלב אחר שלב פרוטוקול תנועת שיניים אורתודונטי הניתן לניהול המופעל על פי מודל מקסילרי מורין. עם הסבר מפורש של כל שלב והדגמה חזותית, החוקרים יכולים לשלוט במודל זה וליישם אותו על צרכי הניסוי שלהם עם כמה שינויים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
כאן אנו מדגימים שלב אחר שלב פרוטוקול תנועת שיניים אורתודונטי הניתן לניהול המופעל על פי מודל מקסילרי מורין. עם הסבר מפורש של כל שלב והדגמה חזותית, החוקרים יכולים לשלוט במודל זה וליישם אותו על צרכי הניסוי שלהם עם כמה שינויים.
בשל היעדר פרוטוקולים הניתנים לשחזור להקמת מודל אורתודונטי מקסילרי מורין, אנו מציגים פרוטוקול אמין וניתן לשחזור כדי לספק לחוקרים כלי אפשרי לניתוח עיצוב מחדש של עצם הקשור לעומס מכני. מחקר זה מציג תרשים זרימה מפורט בנוסף לסוגים שונים של דיאגרמות סכמטיות, תמונות פעולה וסרטוני וידאו. ביצענו את הפרוטוקול הזה על 11 עכברים בוגרים מסוג C57/B6J רחב ואספנו דגימות בימים 3, 8 ו-14 לאחר הניתוח. מיקרו-CT ונתונים היסטופתולוגיים הוכיחו את ההצלחה של תנועות שיניים יחד עם עיצוב מחדש של העצם באמצעות פרוטוקול זה. יתר על כן, על פי תוצאות המיקרו-CT בימים 3, 8 ו-14, חילקנו את מידול העצם לשלושה שלבים: שלב ההכנה, שלב ספיגת העצם ושלב היווצרות העצם. שלבים אלה צפויים לסייע לחוקרים העוסקים בשלבים שונים לקבוע זמן איסוף דגימה סביר. פרוטוקול זה יכול לצייד חוקרים בכלי לביצוע ניתוח רגנרטיבי של עיצוב מחדש של עצם.
עצם היא רקמה משוחזרת פעילה מאוד המתאימה את גודלה, צורתה ותכונותיה לאורך חייו של הפרט 1,2. בנוסף להורמונים, הזדקנות, תזונה וגורמים ביולוגיים או ביוכימיים אחרים3, הרעיון שעומס מכני הוא הגורם הקובע ביותר זכה להסכמה כללית 4,5. בנסיבות מסוימות עם עומס מכני חריג, חוסר האיזון בין ספיגת עצם לבין היווצרות עצם עלול להוביל לעיצוב מחדש לא תקין של העצם והפרעות עצם. מחלות עצם כגון חוסר שימוש, אוסטאופורוזיס ואובדן עצם במהלך מנוחה ארוכת טווח במיטה, או בנוכחות מיקרו-כבידה בטיסה לחלל, יש קשר הדוק עם עומס מכני חריג 6,7,8.
עומס מכני שימש גם לטיפול במחלות הקשורות לעצם כגון טיפול בהסחת דעת וטיפול אורתודונטי. טיפול בהסחת דעת שימש במחלות התפתחותיות כגון קרניוסינוסטוזיס והיפופלזיה מנדיבולרית 9,10, בעוד שטיפול אורתודונטי נמצא בשימוש נרחב לתיקון מיקום שיניים לא תקין וכל חסימה11. ליבת הטיפול האורתודונטי היא גם ניהול עומס מכני. כאשר רקמת העצם נתונה לעומס מכני, תהליך שיפוץ עצם מתואם מאוד נגרם על ידי צימוד של ספיגת עצם ואחריו היווצרות עצם, אשר יכול להזיז שיניים כדי להשיג את המטרה האורתודונטית12,13.
למרות שטיפול אורתודונטי יושם באופן נרחב בפרקטיקה הקלינית, מכיוון שהידע שלנו על ההשפעות הביולוגיות של עומס מכני מוגבל, תוצאות הטיפול האורתודונטי אינן ניתנות לשליטה. כדי להתגבר על מגבלות אלה, הוקמו מספר מודלים של בעלי חיים כגון עכבר, חולדה, ארנבת, חתול, כלב, קוף וחזיר כדי לחקור את המנגנון הבסיסי של עיצוב מחדש של עצם הנגרמת על ידי עומס מכני (טבלה 1)14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24, 25,26,27,28,29,30,31,32. לבעלי חיים גדולים כמו כלבים, קופים וחזירים יש כמה יתרונות על פני בעלי חיים קטנים בניתוח אורתודונטי - יש להם שיניים ושיניים דומות יותר לבני אדם, כך שקל לשכפל את ההליך הכירורגי בבני אדם. בנוסף, ראייה רחבה יכולה להפחית את קושי הניתוח ולאפשר ליישם מגוון תוכניות אורתודונטיות33,34. עם זאת, בעלי חיים גדולים קשים להשגה, מה שמוביל לאתגרים הקשורים לגודל המדגם, והם כפופים למגבלות אתיות35. יתר על כן, הליכי חילוץ שגרתיים ומכשירים מורכבים מקשים על ביצוע הניסויים שבגללם נעשה שימוש נדיר בבעלי חיים גדולים.
בנסיבות כאלה, מכרסמים משמשים בעיקר כדי להקים מודלים אורתודונטיים. בין המודלים הללו, לחולדות ולארנבים יש קושי פעולה נמוך יותר ויותר סכמות תנועת שיניים בהשוואה לעכברים. עם זאת, למודל מורין יש יתרון ייחודי בכך שיש מספר רב של עכברים מהונדסים גנטית זמינים, וזה חיוני במיוחד לחקר המנגנונים הבסיסיים36. עם זאת, מודל מורין הוא המודל הקשה ביותר למניפולציה בגלל גודלו הקטן. בסקירת השיטות הנוכחיות, הזזת הטוחנת הראשונה לכיוון המסיאלי היא השיטה המעשית היחידה למודל אורתודונטי. שני מכשירים משמשים בעיקר להזזת קפיץ סליל השן והרצועה האלסטית. השימוש ברצועה אלסטית קל יותר, אך הכוח האורתודונטי משתנה מאוד, מה שמקשה על השגת תוצאות יציבות.
שו ואחרים 15 הקימו מודל מורין עם קפיץ סליל על הלסת התחתונה. עם זאת, בשל הניידות של הלסת התחתונה ואת האופי החסימתי של הלשון, פעולה על מקסילה היא תמיד הבחירה הראשונה הן בתוך הניתוח והן לאחר הניתוח. Taddei et al.16 תיארו פרוטוקול מפורט יותר על מקסילה מורין לפני 10 שנים ויש להוסיף פרטים חזותיים וצלולים יותר. לסיכום, פרוטוקול זה תיאר באופן שיטתי פרוטוקול מפורט של תנועות שיניים אורתודונטיות במודל מקסילרי מורין כדי לסייע לחוקרים לשלוט בשיטת המידול בצורה סטנדרטית ולאפשר הערכה השוואתית בין מחקרים שונים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נהלי בעלי החיים במחקר זה נבדקו ואושרו על ידי הוועדה האתית של בית הספר לסטומטולוגיה של מערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (WCHSIRB-D-2017-041). במחקר זה נעשה שימוש בעכברי C57BL/6 בוגרים (ראו טבלת חומרים). פרוטוקול זה מוסיף עומס מכני לטוחנת הראשונה המקסילרית הימנית (M1) עבור תנועה מזיאלית, שבה תהליך עיצוב מחדש של עצם מתואם מאוד נגרם על-ידי צימוד של ספיגת עצם והיווצרות עצם (איור 1).
1. הכנה טרום ניתוחית
2. תהליך כירורגי
3. ניהול לאחר הניתוח
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
ביצענו את ניתוח OTM ב-11 עכברים זכרים בוגרים (C57/BL6, בני 3 חודשים). הם הומתו לקבלת תוצאות בימים 3, 8 ו-14 לאחר הניתוח. בניסויים אלה, הצד המקסילרי הימני הוא צד הניתוח, ואילו הצד המקסילרי השמאלי הוא צד הבקרה. המיקרו-CT הראה שהייתה עלייה רצופה זמנית במרחק בין M1 ל-M2: 30 מיקרומטר, 70 מיקרומטר ו-110 מיקרומטר בימים 3, 8 ו-14 לאחר הניתוח, בהתאמה (איור 4). רצועת החניכיים בצפיפות נמוכה הראתה התרחבות בצד הדיסטלי והיצרות בצד המזיאלי של השורשים כתוצאה מהעומס המכני (איור 5
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במאמר זה, ניסינו לתאר את פרוטוקול תנועת השיניים האורתודונטי הפשוט ביותר במודל מקסילרי מורין צעד אחר צעד כדי לחקור את המנגנונים הסמויים של עיצוב מחדש של עצם הנגרמת על ידי עומס מכני. מלבד מחקר על עיצוב מחדש של עצם, ישנם כמה יישומים נפוצים אחרים של שיטה זו: 1) מחקר מתודולוגי על האצת תנועת שיניים אורתודונטית; 2) מחקר על ספיגת שורשים אורתודונטית; 3) מנגנונים ביולוגיים של תנועת שיניים אורתודונטית וכאב; 4) מחקר על המודל המהונדס.
בהשוואה לטיפולים אחרים הקשורים להעמסה מכנית כגון אוסטאוגנזה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים כי אין ניגודי עניינים.
עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין 82100982 מענק ל- F.L.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <מודלים ניסיוניים חזקים>: קווי עכבר | |||
| C57/B6J | חברת Gempharmatech לחיות ניסוי | C57/B6J | |
| <מבחנים מסחריים חזקים>קריטיים | |||
| ערכת כתמי המטוקסילין ואאוזין | Biosharp | BL700B | |
| Masson' s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | |
| <חזק>מכשירים | |||
| 27 G מחט | צ'נגדו Xinjin Shifeng מכשירים רפואיים & אינסטרומנטס בע"מ | SB1-074 (IV) | |
| דבקים | מינסוטה כרייה וייצור ושות', בע"מ | 41282 | |
| Corkboard | DELI Group Co., Ltd. | 8705 | |
| כדורי כותנה | Haishi Hainuo קבוצה ושות', בע"מ | ||
| 20120047 מקלות כותנה | Lakong מכשירים רפואיים ושות', בע"מ | M6500R | |
| קפיץ סליל מותאם אישית | צ'נגדו Mingxing אביב ושות', בע"מ | 1109-02 | |
| מלקחיים | צ'נגדו שיפנג ושות', בע"מ | אף אחד שרף | |
| נוזלי מרפא אור | Shofu Dental Trading (SHANGHAI) Co., Ltd. | ||
| מרפא אור | ליאנג יה ציוד שיניים ושות', בע"מ | LY-A180 | |
| nbsp; | Haishi Hainuo קבוצה ושות', בע"מ | 0008-2014 | |
| בד לא ארוג רפואי | הנאן יאדו תעשייתי ושות', בע"מ | ||
| מחזיקי מחט | צ'נגדו Shifeng ושות', בע"מ | אף אחד | |
| גומיות | Haishi Hainuo קבוצה ושות', בע"מ | מספריים כירורגיים 32X1 | |
| צ'נגדו Shifeng ושות', בע"מ | אף אחד | ||
| פינצטה | צ'נגדו שיפנג ושות', בע"מ | ללא |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.