Name: דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-03-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: למד ליצור פגם קריטי בגודל בעצם הירך בעכברים באמצעות סיכת מח עצם לייצוב. שיטה זו מאפשרת הערכת ריפוי עצם ברדיוגרפיה והיסטולוגיה למחקר ביורפואי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לצוות וטרינרים במחלקת סקוט &amp; White בית החולים השוואתי רפואה, בית המקדש, טקסס, לקבלת הייעוץ יסולא בפז שלהם וסיוע בפיתוח של טכניקה זו. עבודה זו מומנה בחלקו על ידי המכון למשובי קרנות תכנית לרפואה, סקוט &amp; White RGP # מענק 90,172, NIH 2P40RR017447-07 וNIH R01AR066033-01 (NIAMS). אנו מודים לד&quot;ר סוזן זיתוני לבידוד את כתב היד.

<ol><li>Brinker, M. R., O'Connor, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+incidence+of+fractures+and+dislocations+referred+for+orthopaedic+services+in+a+capitated+population%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">The incidence of fractures and dislocations referred for orthopaedic services in a capitated population.</a> J Bone Joint Surg Am. 86, 290-297 (2004).</li>
<li>Cheung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+future+of+bone+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Podiatr+Med+Surg%22%5BJournal%5D)">The future of bone healing.</a> Clin Podiatr Med Surg. 22, 631-641 (2005).</li>
<li>Rosemont, I. L. United States Bone and Joint Decade: The burden of musculoskeletal diseases and musculoskeletal injuries. , American Academy of Orthopedic Surgeons. (2008).</li>
<li>Tzioupis, C., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+long-bone+non-unions%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Prevalence of long-bone non-unions.</a> Injury. 38, Suppl 2. S3-S9 (2007).</li>
<li>Marsh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Concepts+of+fracture+union%2C+delayed+union%2C+and+nonunion%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Concepts of fracture union, delayed union, and nonunion.</a> Clin Orthop Relat Res. , S22-S30 (1998).</li>
<li>Spicer, P. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+bone+regeneration+using+the+rat+critical+size+calvarial+defect%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Evaluation of bone regeneration using the rat critical size calvarial defect.</a> Nat Protoc. 7, 1918-1929 (2012).</li>
<li>Green, E., Lubahn, J. D., Evans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Risk+factors%2C+treatment%2C+and+outcomes+associated+with+nonunion+of+the+midshaft+humerus+fracture%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Orthop+Adv%22%5BJournal%5D)">Risk factors, treatment, and outcomes associated with nonunion of the midshaft humerus fracture.</a> J Surg Orthop Adv. 14, 64-72 (2005).</li>
<li>Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+health+economics+of+the+treatment+of+long-bone+non-unions%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">The health economics of the treatment of long-bone non-unions.</a> Injury. 38, Suppl 2. S77-S84 (2007).</li>
<li>Dimitriou, R., Mataliotakis, G. I., Angoules, A. G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complications+following+autologous+bone+graft+harvesting+from+the+iliac+crest+and+using+the+RIA%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Complications following autologous bone graft harvesting from the iliac crest and using the RIA: a systematic review.</a> Injury. 42, Suppl 2. S3-S15 (2011).</li>
<li>Boer, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+history+of+bone+grafts%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">The history of bone grafts.</a> Clin Orthop Relat Res. , 292-298 (1988).</li>
<li>Aro, H. T., Aho, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+use+of+bone+allografts%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical use of bone allografts.</a> Ann Med. 25, 403-412 (1993).</li>
<li>Burstein, F. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+substitutes%5BTitle%5D)+AND+%22Cleft+Palate+Craniofac.+J%22%5BJournal%5D)">Bone substitutes.</a> Cleft Palate Craniofac. J. 37, 1-4 (2000).</li>
<li>Kao, S. T., Scott, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+bone+substitutes%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">A review of bone substitutes.</a> Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 19, 513-521 (2007).</li>
<li>Boden, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overview+of+the+biology+of+lumbar+spine+fusion+and+principles+for+selecting+a+bone+graft+substitute%5BTitle%5D)+AND+%22Spine.+%28Phila+Pa+1976%29%22%5BJournal%5D)">Overview of the biology of lumbar spine fusion and principles for selecting a bone graft substitute.</a> Spine. (Phila Pa 1976). 27, S26-S31 (1976).</li>
<li>Hollinger, J. O., Kleinschmidt, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+critical+size+defect+as+an+experimental+model+to+test+bone+repair+materials%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Craniofac+Surg%22%5BJournal%5D)">The critical size defect as an experimental model to test bone repair materials).</a> J Craniofac Surg. 1, 60-68 (1990).</li>
<li>Key, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+local+calcium+depot+on+osteogenesis+and+healing+of+fractures%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Bone+Joint+Surg.+%28Am%29%22%5BJournal%5D)">The effect of local calcium depot on osteogenesis and healing of fractures.</a> J. Bone Joint Surg. (Am). 16, 176-184 (1934).</li>
<li>Holstein, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration).</a> J Orthop Trauma. 23, S31-S38 (2009).</li>
<li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+bone+healing+models%3A+standards%2C+tips%2C+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49, 591-599 (2011).</li>
<li>Cheung, K. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+externally+fixed+femoral+fracture+model+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">An externally fixed femoral fracture model for mice.</a> J Orthop Res. 21, 685-690 (2003).</li>
<li>Hiltunen, A., Vuorio, E., Aro, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+experimental+fracture+in+the+mouse+tibia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">A standardized experimental fracture in the mouse tibia.</a> J Orthop Res. 11, 305-312 (1993).</li>
<li>Manigrasso, M. B., O'Connor, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+closed+femur+fracture+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Characterization of a closed femur fracture model in mice.</a> J Orthop Trauma. 18, 687-695 (2004).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+animal+models+of+delayed+bone+healing+and+non-union+formation%3A+a+comprehensive+review%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Cell+Mater%22%5BJournal%5D)">Rodent animal models of delayed bone healing and non-union formation: a comprehensive review.</a> Eur Cell Mater. 26, 1-12 (2013).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+reliable+non-union+model+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Surg+Res%22%5BJournal%5D)">Development of a reliable non-union model in mice.</a> J Surg Res. 147, 84-91 (2008).</li>
<li>Flecknell, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relief+of+pain+in+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">The relief of pain in laboratory animals.</a> Lab Anim. 18, 147-160 (1984).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guidelines+on+the+Euthanasia+of+Animals%22">Guidelines on the Euthanasia of Animals</a>. , American Veterinary Medical Association. Schaumburg, IL 60173. (2013).</li>
<li>Neill, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro-computed+tomography+assessment+of+the+progression+of+fracture+healing+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Micro-computed tomography assessment of the progression of fracture healing in mice.</a> Bone. 50, 1357-1367 (2012).</li>
<li>Bagi, C. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+micro-CT+to+evaluate+cortical+bone+geometry+and+strength+in+nude+rats%3A+correlation+with+mechanical+testing%2C+pQCT+and+DXA%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">The use of micro-CT to evaluate cortical bone geometry and strength in nude rats: correlation with mechanical testing, pQCT and DXA.</a> Bone. 38, 136-144 (2006).</li>
<li>Hadjiargyrou, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+profiling+of+bone+regeneration.+Insight+into+the+molecular+complexity+of+wound+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biol+Chem%22%5BJournal%5D)">Transcriptional profiling of bone regeneration. Insight into the molecular complexity of wound repair.</a> J Biol Chem. 277, 30177-30182 (2002).</li>
<li>Clough, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+regeneration+with+osteogenically+enhanced+mesenchymal+stem+cells+and+their+extracellular+matrix+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Bone regeneration with osteogenically enhanced mesenchymal stem cells and their extracellular matrix proteins.</a> J Bone Miner Res. , (2014).</li>
<li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+basis+for+age-related+changes+in+fracture+repair%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Cellular basis for age-related changes in fracture repair.</a> J Orthop Res. 23, 1300-1307 (2005).</li>
<li>Jepsen, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+variation+in+the+patterns+of+skeletal+progenitor+cell+differentiation+and+progression+during+endochondral+bone+formation+affects+the+rate+of+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Genetic variation in the patterns of skeletal progenitor cell differentiation and progression during endochondral bone formation affects the rate of fracture healing.</a> J Bone Miner Res. 23, 1204-1216 (2008).</li>
<li>Thayer, T. C., Wilson, S. B., Mathews, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+nonobese+diabetic+mice+to+understand+human+type+1+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinol+Metab+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Use of nonobese diabetic mice to understand human type 1 diabetes.</a> Endocrinol Metab Clin North Am. 39, 541-561 (2010).</li>
<li>Jee, W. S., Yao, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overview%3A+animal+models+of+osteopenia+and+osteoporosis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Musculoskelet+Neuronal+Interact%22%5BJournal%5D)">Overview: animal models of osteopenia and osteoporosis.</a> J Musculoskelet Neuronal Interact. 1, 193-207 (2001).</li>
</ol>

למחברים אין אינטרסים כלכליים מתחרים.

בזאת, אנו מתארים שיטה פשוטה כדי ליצור פגם-התייצב סיכה קריטית בגודל של עצם הירך העכברית באמצעות מעבדה סטנדרטית וציוד וטרינרים. בעוד ההרכבה של הסיכות וההליך הכירורגי עצמו דורש תרגול, זה גם בתוך את היכולות של מדען מאומן היטב ביו-רפואי או מחקר וטרינר. הסיכה ממוקמת לתוך התעלה הלשדית ללא קיבוע נוסף, מה שהופך את הליך בחינה טכני יותר ריאלי מאשר גישות מורכבות יותר המעסיקות תופסנים חיצוניים או ברגים שלובים. בעוד כמה תנועת ...

הערכה היא כי מחצית מאוכלוסיית ארה&quot;ב חווה שבר בגיל 65 1. עבור אותם מטופלים עם שברים שטופלו בניתוח, 500,000 הליכים כרוכים בשימוש בשתל עצם 2 ומספר זה צפוי לעלות עם הזדקנות אוכלוסייה יותר ויותר 3 . למרות שעצם הוא אחד מכמה איברים שיש את היכולת לרפא לחלוטין ללא צלקות, יש מקרים שבם התהליך נכשל 3,4. בהתאם לנסיבות ולאיכות טיפול, 2-30% משברים בעצמות ארוכות ייכשלו, וכתוצאה מכך 3,5 שאינו איגוד. אמנם יש עדיין ויכוח על ההגדרה, pseudoarthrosis, פציעות עצם הקריטיות בגודל או אי-איחוד בדרך כלל מתייחס לפגיעה שאינה נרפא במשך החיים הטבעיים של הנושא 6. למטרות ניסוי, משך זה מתקצר לזמן הממוצע שנדרש להחלמה של פציעה עצם בגודל ממוצעת מלאה. נגעי עצם ללא איחוד להתרחש numסיבות erous, אך גורמים עיקריים כוללות טראומה קיצונית וכתוצאה מכך פער קריטי בגודל, זיהום, אנגיוגנזה עניה, שימוש בטבק, או יכולת osteoregenerative עכבות עקב מחלה או גיל 7. גם אם מטופלים אינם איגודים בהצלחה, זה יכול לעלות בעודף של 60,000 $ להליך, בהתאם לסוג פציעה והגישות המועסקות 8. במקרים מתונים, השתלת עצם אוטולוגית מועסקת. אסטרטגיה זו כרוכה בהחלמה של עצם מאתר תורם והשתלה באתר של פציעה. בעוד גישה זו היא מאוד יעילה, הנפח של עצם תורם נגזרות זמין מוגבל וההליך כרוך ניתוח נוסף, שתוצאתו כאב מתמשך בחולים רבים 9,10. בנוסף, היעילות של שתל עצם אוטולוגית תלויה של בריאותו של המטופל. תחליפי עצם עשויים מחומרים סינטטיים או עצם מגופות מעובד זמינים 11-13 בשפע, אבל הם חהve מגבלות משמעותיות, כוללים נכסים עניים הידבקות מארח תאים, osteoconductivity המופחת, והפוטנציאל לדחייה חיסונית 14. אין אפוא צורך דחוף בטכנולוגיות התחדשות עצם שבטוחות, יעילים וזמינות לציבור רחב. היכולת שלנו לשפר את אסטרטגיות משובי עצם תלויה באופן קריטי על היכולת לחקות טראומת עצם חמורה בבעלי חיים בדיקה, אבל הדור והייצוב של נגעי עצם גדולים הוא מאתגר מבחינה טכנית. ברוב המקרים, טראומת עצם ארוך רצינית חיקתה בניסוי על ידי הקמת פגם שלא באופן טבעי לרפא. למרות שזה יכול להשתנות עם מינים 15, זו מושגת על ידי הסרת קטע עצם שהוא גדול יותר מ -1.5 פעמים הקוטר של עצם החתך 16 מלאה. העצם מכן התייצב עם שתל מתכת כדי לשמור על כיוון נכון של קצות שבר ולאפשר לניידות. בשל גודלם הקטן והשברירי שלהעצמות הארוכות שלהם, הקמת כזה נגעים בעכברים הן מעבר ליכולות של רוב קבוצות מחקר. ככזה, מודלים פגם עצם ארוך מוגבלים לחולדות ובעלי חיים גדולים יותר. עם זאת, עכברים יעניקו יתרונות משמעותיים במחקר שהם יכולים להיות מהונדסים גנטיים וגדלו כזנים שנפרץ חיסון שלא לדחות תאים ורקמות אנושיים. עבור יישומים מבוססי תאים אנושיים, עכברים שנפרץ חיסון הם אטרקטיביים לעבוד איתו כי הם מבחינה פיזיולוגית מאופיינים היטב, קל לבית, חסכוני, בקלות ובנתח radiologically והיסטולוגיה. חשיבות עליונה הוא שעכברים שנפרץ חיסון לא דוחים תאים ממינים שונים כולל בני אדם. גודלם הקטן מאפשר גם הבדיקה של מספרים קטנים מאוד של תאים או כרכים של פיגומים ניסיוניים ביישומים אורטופדיים. כמה מודלים עכבריים אורתופדים כבר דיווחו כי להרשות לעצמו דרגות שונות של יציבות עצם 17,18. תוכנה לאלהms המוביל לרמות גבוהות מאוד של יציבות, כגון תופסנים חיצוניים וצלחות נעילה בעיקר לרפא על ידי התאבנות intramembranous למרות ריפוי endochondral דווח 19. בניגוד לכך, אלה המאפשרים כמה מיקרו ו / או מקרו-תנועה, כגון אלה המעסיקים סיכות לשדיות מבולבלות או חלקי-קבועות, בדרך כלל לרפא עם דומיננטיות של התאבנות endochondral 20,21. איגוד מושהה או פגמים שאינם איחוד של עצם ארוך הם קשה במיוחד להשגה בעכברים עקב הרמה נוספת של ייצוב הנדרשת. עם זאת, מספר גישות כבר דיווחו, כולל סיכות לשדיות עם ציפורני לובים, צלחות נעילה ותופסנים חיצוניים 22. מערכות אלה בדרך כלל עובדים היטב, אבל בהתחשב בעיצוב המסובך שלהם הם יכולים להיות מאתגרים מבחינה טכנית להתקנה. לדוגמא, גרסיה et al. 23 המציא מערכת סיכה שלובים אלגנטית לשימוש בעכברים, אבל ההליך כרוך חתכים בשני אתר נפרדים ושינוי נרחב של עצם הירך כדי להכיל את הסיכות. נהלים אלה בוצעו תחת מיקרוסקופ לנתח. במסמך זה, אנו מתארים סיכה לשדית הירך פשוטה עם צווארון מרכזי שנועד למנוע סגירת גירעון עצם 3 מ&quot;מ וגם להתוות את הקצוות המקוריים של הפגם. בעוד הסיכה לא הייתה קבועה לעצם עצמו, לשינוי גודל מדויק של קוטר הסיכה וreaming של תוצאות החלל הלשדיות בהתערבות מספיקה כדי למזער תנועת torsional (איור 1). עם בחירה זהירה של גיל טהור, מגדר ועכברים בהתאמה מתח, התוצאה היא שאינו uniondefect hypertrophic מאוד לשחזור 22 ניתן יהיה להעריך בקלות radiologically. יתר על כן אזורים של עניין יכולים להיות מוגדרים reproducibly לאחר טומוגרפיה-מחושב מיקרו (μCT) למדידת דה נובו היווצרות עצם ופרמטרי histomorphological. הסיכות היו prototyped במעבדה שלנו תוך שימוש בכלים זמינים.<img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52368/52368fig1highres.jpg" /> איור 1: עיקרון ניסויי סיכום תרשים של מודל הפגם המגזרי.. קטע 3 מ&quot;מ המרכזי של עצם ירך עכברית 9-10 מ&quot;מ הוא נכרת בניתוח (משמאל). צינור פלדה כירורגית ארוך 3 מ&quot;מ, 19 מד הוא חלף על פני מ&quot;מ ארוך 9, 22 צינור הנירוסטה G וקבוע עם דבק במרכז המדויק (מימין). סיכת התוצאה היא מצויד לתוך התעלות הלשדיות של החלקים הפרוקסימלית ודיסטלי הנותרים של עצם הירך עם 19 צווארון G החלפת קטע 3 מ&quot;מ של עצם (להלן, במרכז).

<table><tr><tbody><td colspan="4" ><הרכבה חזקה>פינים</חזקה></td></tr><tr><td>Dremel כלי סיבובי Dremel</td><td></td><td>8220</td><td>או שווה ערך</td></tr><tr><td>גלגל חתוך כבד</td><td>Dremel</td><td>420</td><td></td></tr><tr><td>צינורות כירורגיים 19&nbsp; G</td><td>חלקים קטנים (אמזון)</td><td>B000FMZ8LY</td><td>OD 1.07&nbsp; מ"מ, מזהה מזהה 0.889&nbsp; מ"מ</td></tr><tr><td>צינורות כירורגיים 21&nbsp; G</td><td>חלקים קטנים (אמזון)</td><td>B000FMZ8YQ</td><td>OD 0.82&nbsp; מ"מ, מזהה פנימי 0.635&nbsp; מ"מ</td></tr><tr><td>צינורות כירורגיים 22&nbsp; G</td><td>חלקים קטנים (אמזון)</td><td>B000FMYLZS</td><td>OD 0.719&nbsp; מ"מ, מזהה פנימי 0.502&nbsp; מ"מ</td></tr><tr><td>צינורות כירורגיים 23&nbsp; G</td><td>חלקים קטנים (אמזון)</td><td>B000FN0SY0</td><td>OD 0.643&nbsp; מ"מ, מזהה פנימי 0.444&nbsp; מ"מ</td></tr><tr><td>דבק ציאנואקרילט</td><td>Loctite</td><td>1365882</td><td></td></tr><tr><td>דיסק אמרי</td><td>Dremel</td><td>413</td><td></td></tr><tr><td>נקודת ליטוש גומי</td><td>Dremel</td><td>462</td><td></td></tr><tr><td>דיסק ליטוש לבד</td><td>Dremel</td><td>414</td><td></td></tr><tr><td>ספוג ג'לטין</td><td>Surgifoam/Ethicon</td><td>1974</td><td></td></tr><tr><td>חותך ביופסיה אגרוף</td><td>Miltex</td><td>33-34</td><td></td></tr><tr><td colspan="4" ><חזק>ניתוח/לאחר ניתוח</חזק></td></tr><tr><td>כרית חמה ומשאבת סירקולטור</td><td>Stryker/Thermocare</td><td>TP700, TP700C, TPP722</td><td></td></tr><tr><td>כיסוי תרסיס רבעוני</td><td>סטריס</td><td>1429-77</td><td></td></tr><tr><td>מעקר חרוזים</td><td>נביט/CellPoint נביטה ריחנית</td><td>500</td><td></td></tr><tr><td>מערכת הרדמה</td><td>VetEquip Inc</td><td>901806 או 901807/901809</td><td></td></tr><tr><td>חומר הרדמה איזופלואורן</td><td>VETone / MWI</td><td>501017, 502017</td><td></td></tr><tr><td>חומר חיטוי כירורגי</td><td>Chloraprep / CareFusion</td><td>260449</td><td></td></tr><tr><td>כלים כירורגיים</td><td>כלים מדעיים עדינים</td><td></td><td>ממליצים שונים תוצרת גרמנית</td></tr><tr><td>הגנת פנים</td><td>Splash Shield</td><td>4505</td><td></td></tr><tr><td>מקדחה נטענת במהירות גבוהה</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>18000-17</td><td></td></tr><tr><td>גלגל חיתוך יהלום</td><td>שטראוס דיאונד</td><td>361.514.080HP</td><td></td></tr><tr><td>תפרים נספגים&nbsp;</td><td>Covidien</td><td>UM-213</td><td></td></tr><tr><td>תפרים חיצוניים</td><td>Ethicon</td><td>668G</td><td>או שווה ערך</td></tr><tr><td>Vetbond</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td>או שווה ערך</td></tr><tr><td>ג'ל הידרציה</td><td>Clear H2O</td><td>70-01-1082</td><td></td></tr><tr><td>ג'ל דיאטה</td><td>Clear H2O</td><td>72-01-1062</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine</td><td>Reckitt and Benckser</td><td>12496-0757-01</td><td>חומר מבוקר</td></tr><tr><td>איגלו עכבר</td><td>Bio Serv</td><td>K3328, 3570,3327</td><td></td></tr><tr><td>קוקטייל המתת חסד</td><td>Euthasol/Virbac</td><td>710101</td><td>חומר</td></tr><tr> מבוקר<td colspan="4"><חזק>ניתוח</חזק></td></tr><tr><td>צילום בעלי חיים חיים&nbsp;</td><td>Orthoscan</td><td>FD Pulse</td><td>או יחידת</td></tr><tr><td>Micro-CT ותוכנה</td> מקבילה <td>Bruker</td><td>Skyscan1174</td><td>או שווה ערך</td></tr><tr><td>סרט איטום/Parafilm M</td><td>VWR או Fisher</td><td>100501-338, S37441</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">*מקורות גנריים מתאימים לכל שאר הפריטים כגון גאוס, וילונות, ביגוד מגן, ציוד לטיפול בבעלי חיים.</td></tr></tbody></table>

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

בעוד שלעצם יש יכולת התחדשות יוצאת דופן, טראומה חמורה בעצמות גורמת לעתים קרובות לנזק שאינו נרפא כראוי. למעשה, עשירית מכל השברים בעצמות הגפיים לא מצליחים להחלים לחלוטין בגלל היקף הטראומה, המחלה או גיל המטופל. היכולת שלנו לשפר אסטרטגיות התחדשות עצם תלויה באופן קריטי ביכולת לחקות טראומה חמורה בעצמות בחיות ניסוי, אך היצירה והייצוב של נגעי עצם גדולים מאתגרים מבחינה טכנית. ברוב המקרים, טראומה חמורה של עצמות ארוכות מחקה באופן ניסיוני על ידי קביעת פגם שלא יחלים באופן טבעי. זה מושג על ידי הסרה מוחלטת של קטע עצם שגדול פי 1.5 מקוטר חתך העצם. לאחר מכן מייצבים את העצם באמצעות שתל מתכת כדי לשמור על כיוון נכון של קצוות השבר ולאפשר ניידות. 
בשל גודלם הקטן ושבריריות העצמות הארוכות שלהם, התבססות נגעים כאלה בעכברים היא מעבר ליכולותיהן של רוב קבוצות המחקר. ככזה, מודלים של פגמים בעצמות ארוכות מוגבלים לחולדות ובעלי חיים גדולים יותר. עם זאת, לעכברים יש יתרונות מחקריים משמעותיים בכך שניתן לשנות אותם גנטית ולגדל אותם כזנים פגועים במערכת החיסון שאינם דוחים תאים ורקמות אנושיים.
כאן, אנו מדגימים טכניקה המאפשרת יצירת פגם סגמנטלי בעצם הירך של העכבר באמצעות ציוד מעבדתי ווטרינרי סטנדרטי. עם תרגול, ייצור מכשיר הקיבוע והשתלה כירורגית אפשרי עבור רוב הווטרינרים המיומנים ואנשי המחקר בבעלי חיים. באמצעות נתונים לדוגמה, אנו מספקים גם מתודולוגיות לניתוח כמותי של ריפוי עצם עבור המודל.

עכברים בדרך כלל להתאושש תודעה ואחורית-איבר ניידות 5-10 דקות לאחר הנסיגה של הרדמה. במהלך 5 הימים הראשונים, רצוי לבית עכברים בנפרד ולהציג את ההעשרה סביבתית כדי למנוע שימוש יתר בגפיים. לצורך כך, קיני איגלו הסוג להפחית את הצורך בבניית קן ולעודד מנוחה. יש לנו גם ציינו כי אספקת מזון והידרוג&#39;ל על רצפת הכלוב מקטינה את ההסתברות של עקירת סיכה. בתקופה של 5 הימים, שיכוך כאבים צריכים להינתן כנדרש בהתאם למדיניות שאושרה על-מוסדי. ירידה במשקל של עד כ -15% מהמשקל טרום הניתוחי המקורי ניתן בתקופ...

מודלים של בעלי חיים משמשים לעתים קרובות כדי לחקות פגיעה חמורה בעצמות במחקר ביו-רפואי. בשל גודלם הקטן, הקמת נגעי עצם מיוצבים בעכברים היא מעבר ליכולותיהן של רוב קבוצות המחקר. כאן, אנו מתארים שיטה פשוטה לביסוס וניתוח פגמים ניסיוניים בעצם הירך בעכברים.

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 ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא ליצור פגם פשוט, ניסיוני, בגודל קריטי בעצם הירך של עכבר. הדבר משיג תחילה על ידי הכנת פין מחולל (medullary pin) מצינור פלדה כירורגית. בשלב השני, נוצר פגם בגודל קריטי בעצם הירך של עכבר תחת הרדמה.לאחר מכן משתילים את הפין כדי לייצב את העצם. לבסוף, ניתן להשתמש בצילום רנטגן ובהיסטולוגיה כדי להעריך את מידת ריפוי העצם. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור לאסור את העצם אך ורק באמצעות הפינצטה הנוכחית ולוודא שהטבעת (collar) מיושרת עם קצה העצם החתוכה.התחילו בהנחת 10 µL של דבק ציאנואקרילט במרכז המוות של קטע באורך 9 מ"מ של צינור היפודרמי מפלדה אל-חלודה בכילייג' (gauge) 22. העבירו טבעת בקוטר 3 מ"מ על פני המוות עד שתגיע למרכז, ולאחר מכן סובבו אותה כדי לפזר את הדבק באופן שווה בין הטבעת למוות, כפי שמוצג כאן. ניתן לבצע אב-טיפוס של תצורות סיכות שונות עבור המטרות הספציפיות של המחקר והנמען.בשלב הבא, מדדו את ממדי הפין באמצעות קליבר דיגיטלי. כל מקטע צריך להיות באורך של כ-3 mm. המתינו שהטבעת תתייצב למשך 15 שעות לפחות, ולאחר מכן השתמשו בדיסק Emory בעל גרעיניות של 20 כדי להסיר שבבים או שאריות דבק עודפות.בשלב הבא, השתמש בכלי רוטט (rotary tool) כדי להנחית את הפין באמצעות דיסק פוליש מלבד, ולאחר מכן שטוף את הפין במים דאיוניים ויבש אותו באוויר דחוס. כעת, בדוק את שלמות המבנה על ידי הנחת מחט תת-עורית קהה (hypodermic blunt needle) במידה 19 מעל גוף הפין, ודחף את המחט כנגד הטבעת (collar) כדי לאשר שהטבעת מסוגלת לעמוד במשקל של כ-25 גרם. לאחר מכן, שטוף את הפין ב-PBS סטרילי ומסונן ובדוק את ההתאמה על ידי החלקת הפין אל תוך חלל המוח של עצם הירך (femoral medullary cavity) של דגימת עצם, תוך וידוא שגוף הפין מתחבר באופן הדוק ושהטבעת צמודה לקצוות העצם החתוכה.וודאו שקצה הפין חודר גם לתוך העצם הטראבליקולרית של הדיאפיזה, כדי למקסם את הקיבוע ולשפר את התאמת ההתערבות (interference fit). חלצו גליל של 3 mm של ספוג ג'ל באמצעות סכין ביופסיה של העור ונקבו את מרכזו עם מחט בכילייג' 21. לאחר מכן, העבירו את גליל ספוג הג'ל ויישרו אותו עם הטבעת (collar).לבסוף, בצעו סטריליזציה של הפין באוטוקלאב במחזור ייבוש בטמפרטורה של 120 degrees Celsius ובלחץ של 15 PSI. הקצף יתייבש וצבעו יהפוך לכהה יותר. לאחר אישור הסדציה בשיטה המאושרת על ידי המוסד הרלוונטי, התחילו בפרוצדורה הכירורגית על ידי הנחת בעל החיים המורדם, כאשר הגפיים האחוריות פונות כלפי מעלה, על סדין סטרילי.יש למרוח משחת עיניים לבעל החיים, ולאחר הסרת הפרווה, לכסות את בעל החיים בסדין סטרילי מחורר (fenestrated drape) ולאתר את הקצוות הפרוקסימלי והדיסטלי של הירך. יש לבצע חתך בעור באורך של 5 עד 10 מילימטרים לאורך הציר האורכי. לאחר מכן, השתמש בסכין מנתחים מספר 15 כדי להפריד את שכבת העור מהפציה, ובכך לחשוף גישה לטרלית לירך דרך ה-biceps for MAs וה-vestus lateralis.אתר את המקום שבו נפגשים המחיצות של שני השרירים. זהו קו של רקמה לבנה על רקע הצבע הוורוד של השריר; השתמש באיזמל (scalpel) כדי לבצע דיסקציה זהירה לאורך הגבול הבין-שרירי הזה עד להופעת ה-femur. לאחר מכן, השתמש במגביה פריאוסטים קהה (blunt periosteal elevator) כדי להרחיב את החתך כך שכל ה-diaphysis ייחשף.לאחר מכן, חשפו עוד את שני השלישים המרכזיים של ה-femur, תוך הקפדה על שימור ה-posterior neurovascular bundle בצד המדיאלי. השתמשו בסקאלפל כדי לגרד בעדינות את הרקמה הרכה מהעצם, ולאחר מכן ייבשו את העצם באמצעות מקלוני צמר sterile. כעת, השתמשו בסרגל סטרילי או בקליפרים כדי לאתר את מרכז ה-femur וסמנו את העצם בערך 1.5 millimeters באופן דיסטלי מהמרכז.לאחר מכן, אחזו בעדינות את הפימור (femur) באמצעות פינצטה עדינה בעלת קצה צר שהוכנה בסגנון הנוכחי, והשתמשו במקדח עדין המצויד בגלגל חיתוך מצופה אבקת יהלומים עדינה כדי לבצע את החתך הראשון, כאשר המעלה (elevator) במקומה כדי להגן על הרקמה שמתחת. הרימו את הפימור החתוך לזווית של 45 מעלות תוך כדי החזקה חזקה של קצה הדיאפיזה (diaphysis). בצעו את החתך השני להסרת מקטע של 3 mm כאשר העצם מקובעת על ידי פינצטה.הרחבו בזהירות את חללי המוח של כל קצה באמצעות מחט היפודרמית קהה בכילור 23. לאחר מכן, באמצעות מד עומק שהוכן מראש מאבוב בכילור 22 שהוצב בתוך צינור בכילור 19, ודאו שעומק החלל הוא 3 מילימטרים. כאשר העצם מוכנה, הכניסו את הפין שהוכן תחילה לחלל המוח הפרוקסימלי ולאחר מכן לחלל המוח הדיסטלי, כדי להחזיר את ה-femur לאורכו המקורי ולהקים רווח יציב של 3 מילימטרים.יש לוודא שהפין מושבב היטב בשני חללי המחול (medullary cavities) ו ששולי העצם החתוכה מיושרים עם צווארון הפין. לאחר מכן, החזירו את השריר והרקמות ההיקפיות מעל הפין וסגרו אותם בתפר רציף ספיג בחוט 5-0. סגרו את העור בעזרת קשרים ריבועיים של חוט ניילון 5-7 ותפרים בחוט 5-0, ואטמו את החתך בעזרת דבק כירורגי לבעלי חיים.ההדרה בוצעה בהתאם להנחיות AVMA וכן תחת פרוטוקול מאושר על ידיהה iacuc. לאחר שבועיים עד חמישה שבועות, חשפו את הירך הפרוקסימלית ואת האגן מהצד המדיאלי של בעל החיים כדי להסיר בזהירות את הגפה האחורית. לאחר מכן, לחצו בעדינות את המפרק פנימה מהצד הלטרלי של הגפה, תוך שימוש בסכין ניתוח כדי לנתק את ראש הפמור מהאצטבולום.השתמש בסכין מנתחים חדה כדי לחתוך את השרירים והעור שנותרו ולשחרר את הגפה כולה מאגן. לאחר מכן, חתוך את עודפי הרקמה ואת הגפה האחורית התחתונה בכ-5 mm מתחת למפרק הברך והסר את העור, תוך השארת השריר במקומו. לאחר מכן, קבע את הרקמה ב-10% Buffered formalin בתוספת מקבע של 10 millimolar calcium chloride למשך שבוע אחד, ולאחר מכן אחסן ב-PBS בתוספת 10 millimolar calcium chloride עד חודש אחד לפני הדימות.כדי לנתח את הדגימות, עטפו את הרקמות בשכבה דקה של ניילון נצמד ומקמו אותן בצורה אנכית, אחת אחרי השנייה. בתא הדמיя של ה-micro CT, הגדירו את הסריקה לפי הפרמטרים הבאים.מתח של 29 kilovolts, זרם של 661 milliamps והספק של 19 watts. גודל פיקסל של התמונה 21 microns. סיבוב של 360 מעלות: כן, מייתוב פריימים: פעיל, צעד סיבוב של מעלה אחת ותנועה אקראית: פעילה.עם רכישת כל תמונה, שמור אותן כקבצי jpeg בתיקיית יעד אחת לכל סריקה. לאחר מכן, באמצעות התמונות האקסיאליות ותוכנה אנליטית עבור כל קובץ, בחר את החתכים המקיפים את הטבעת בלבד כדי לקבוע את הגבולות הפרוקסימליים והדיסטליים של הפגם המקורי, ולהגדיר את אזור העניין. לבסוף, שרטט אזור החרגה עם שוליים של 100 micron מסביב לטבעת כדי להוציאה מהחישובים, ולאחר מכן העבר את האזור לכל אחד מהחתכים באזור העניין.ללא התערבות טיפולית, קצות הפגם מתרחבים בדרך כלל ב-0.5 millimeters במהלך 21 הימים הראשונים לאחר הניתוח. לאחר 14 עד 21 ימי ריפוי, ניתן לקבוע בקלות את נפח העצם שנוצרה מחדש (de novo) מתוך התמונות האקסיאליות שהופקו מסריקת ה-micro CT. נפח העצם החדשה שנוצרה עולה עם הזמן, אך בדרך כלל אינו עולה על נפח כולל של 1 cubic millimeter.בהיעדר התערבות טיפולית לאחר 21 ימים, מומנט ההתמדה הפולרי של העצם שנוצרה de novo, במרחק של 0.25 מילימטרים מקצות הנגע, נע בין 0.05 ל-0.35 מילימטרים בחזקת 4, בהשוואה ל-0.02 עד 0.08 מילימטרים בחזקת 4 במרכז הנגע. כדי לאשר באופן נוסף את נוכחותו של איחוי לקוי (non-union) במקרים שלא טופלו, כפי שמוצג בתמונה מייצגת זו, צביעת Mason's TRI chrome של חתכים אורכיים דה-קלציפיים מאפשרת להדמיות של צמיחת עצם אנדוכונדרלית, כאשר בחזית נמצא סחוס ואחריו עצם ספוגית. בעוד שפגיעה מסוימת תתרחש בהכרח במהלך הניתוח, אם הסיכה תוסר בזהירות, המבנה ההיסטולוגי של העצם ורקמת החיבור יישארו ברורים.לחלופין, ניתן לבצע שימור במתיל-מתאקרילט וחיתוך של דגימות שאינן דה-מינרליזיות כאשר הכאב נמצא במקומו. לאחר רכישת המיומנות, ניתן לבצע טכניקה זו בתוך 30 דקות. בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות כגון CAR TPCR Microarray או immuno blotting על הרקמה שהושגה כדי לענות על שאלות נוספות, כגון כיצד תאי גנוטיפ מסוימים, חלבונים או אפילו תרכובות משפיעים על תיקון העצם? במחקרינו, אנו משתמשים בתאים אנושיים ובחלבונים אנושיים בעכברים עם מערכת חיסונית מדוכאת.

a-simple-critical-sized-femoral-defect-model-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

למרות שמודלים של עכברים הם כלים יקרי ערך להנדסת רקמות עצם, מודלים של פגמים בעצמות ארוכות הם דלילים. צורך זה הניע את פיתוח הפרוטוקול הנוכחי המשתמש בלוחית נעילה עם ארבעה ברגים וג'יג ייעודי לביצוע וייצוב פגם בגודל קריטי הניתן לשחזור, עצם הירך עם תחלואה נמוכה.

הקמת דגם פגם קריטי בגודל הירך מגזרית עכברים מיוצב על ידי פלייט Osteosynthesis

פרוטוקול זה מתאר שיטה osteosynthesis פולשנית באמצעות בורג אורתופדיים עבור מתוקננת ייצוב הירך שברים, אשר ניתן להשתמש כדי לנתח את עצם endochondral ריפוי בעכברים.

מודל פולשנית לניתוח שבר Endochondral ריפוי בעכברים בתנאים מתוקננים ביו-מכני

המודל מאתר סגור בשביליאתה לא רואה שיש הוא כלי עוצמתי ללמוד ריפוי השבר ואסטרטגיות טיפוליים חדשניים כדי להאיץ התחדשות העצם. המטרה של פרוטוקול כירורגי זה היא לייצר חד צדדית שברי הירך סגור בעכברים באמצעות של פלדה מוט. לייצב את עצם הירך.

הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם

In vivo בתרבית של מודלים של פגמים קריטיים בגודל העצם חיוניים עבור החוקרים ללמוד מנגנוני הריפוי וטיפולים אורתופדיים. כאן, אנחנו מציגים את פרוטוקול עבור היצירה של פגמים לשחזור, סגמנטלי, הירך אצל חולדות מיוצב בעזרת קיבוע חיצוני.

מודל לשחזור ואמין קריטי בגודל סגמנטלי הירך פגם בחולדות התייצב עם Fixator חיצוני מותאם אישית

פרוטוקול זה מתאר שיטה לביצוע שברים בעכברים בוגרים ולמעקב אחר תהליך הריפוי.

שבר רוחבי של עצם הירך של העכבר עם פין מייצב

פרוטוקול זה מתאר הליך כירורגי להקמת שבר דיאפיזיאלי בעצם הירך של עכברים, המיוצב באמצעות חוט תוך מדולרי, לצורך מחקרי ריפוי שברים.

ביסוס מודל שבר עצם הירך הדיאפיזי בעכברים

מחקר זה קבע מודל פגם חצי-סגמנטלי של הפמורל בעכברוש להערכת הביצועים המכניים והאוסטאוגניים של חומרים תחליפי עצם בתנאי עומס ללא שימוש בקיבוע פנימי או חיצוני.

מודל פגם עצם דיאפיזי חצי-סגמנטלי בחולדות להערכת ביצועי תחליפי עצם באזורים נושאי עומס

כדי להעריך פרדיגמות טיפולית חדשנית לטיפול glioma, מודלים פיזיולוגיים חיוניים הרלוונטיים. אנו מנצלים הליך מושתלת בורג מדריך להקמת מודלים xenograft תוך גולגולתי כי הוא מהיר יותר ובטוח יותר מאשר גישות stereotactic.

מדריך פשוט בורג שיטה ללימודי xenograft תוך גולגולתי של עכברים

מאמר זה מתאר שיטה לייצוב לשברים בעצמות ארוכות המבוסס על היישום של ששונו fixators Ilizarov...

יצירת שברים התייצב נוקשה להערכת התאבנות Intramembranous, הסחת הדעת osteogenesis, או ריפוי של פגמים בגודל קריטי

פרוטוקול זה מתאר את הבידוד של שומן הנגזר מתאי סטרומה lipoaspirate ויצירת 4 calvarial פגם קריטי בגודל מ"מ להעריך התחדשות שלד.

תיקון של דגם פגם Calvarial הקריטי בגודל תאי שומן באמצעות נגזרת סטרומה נקטפו מן Lipoaspirate

למד ליצור פגם קריטי בגודל בעצם הירך בעכברים באמצעות סיכת מח עצם לייצוב. שיטה זו מאפשרת הערכת ריפוי עצם ברדיוגרפיה והיסטולוגיה למחקר ביורפואי.

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

גלה סרטונים נוספים