Name: הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 53 s
Description: למד את מודל שבר הירך הסגור בעכברים לחקר מנגנוני ריפוי עצם ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות. שיטה זו מאפשרת יצירת שברים סטנדרטיים במינימום פולשנות למחקר ביולוגי מבוקר.

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

עבודה זו נתמכה על ידי מענקי משרד ההגנה (משרד ההגנה) לנו צבא המחקר הרפואי ואת מסמכי הפקודה (USAMRMC) Congressionally ביים רפואי מחקר תוכניות (CDMRP) (PR121604) ואת מוסדות לאומיים של דלקת מפרקים השלד והשרירים מחלות (NIAMS), AR068332 NIH R01 כדי שי אילון Uma העור.

ההליך הבא בוצעה באישור אינדיאנה אוניברסיטת בית הספר של רפואה מוסדיים חיה טיפול ועל שימוש הוועדה (IACUC). כל הישרדות ניתוחים בוצעו בתנאים סטריליים, כפי שתואר על ידי המנחים NIH. כאב וסיכון של זיהומים היו מנוהלים עם נאות משככי כאבים ואנטיביוטיקה כדי להבטיח תוצאות מוצלחות.
1. הכנה והרדמה
<ol><li>שוקל את העכבר, עזים ומתנגד זה עם תערובת של קטאמין (100 מ ג/ק ג) חריגות השירותים הווטרינריים (10 מ"ג/ק"ג) מנוהל באמצעות המסלול (I.P.) בקרום הבטן. הנח את העכבר בכלוב ריק ולנטר אותה עד זה הוא תחת תרופות הרגעה.</li>
	<li>ודא כי העכבר מורדמת באמצעות רפלקס קמצוץ הבוהן. להחיל משחה אופטלמולוגיות את עיניו כדי להגן עליהם מפני מתייבשת.</li>
	<li>הסר את הפרווה של האיבר הנכון. נגב למטה באתר כירורגית עם יוד מבוססי סקראב ו- 70% אתנול. להשתתף באתר כירורגית מתחיל במרכז הברך ועושה סריקה עגולה כלפי חוץ. חזור על זה 3 x עם המדים טריים, המסתיימים 70% אתנול.</li>
	<li>מחלקים מנה לפני הניתוח של הבופרנורפין הידרוכלוריד שיכוך כאבים (0.03 נקודות מ"ג/ק"ג) subcutaneously לניהול כאב לאחר הניתוח מיידית.</li>
	<li>הנח את העכבר על כרית החימום מכוסה בפד סטרילי כירורגי.</li>
</ol>2. הגישה כירורגי
הערה: לפני השבר, המשקל וגובה טיפה את הנתונים באופן אמפירי ייקבע עבור זן ספציפי, גיל, מין העכברים לפני הניתוח. הליך כירורגי זה ממוטב עכברים זכרים C57BJ6 רוב בגיל 10 שבועות.
<ol><li>הנח את העכבר על גבו, להגמיש את הברך של הרגל פעיל. באמצעות להב סכין, עושים חתך 1.5 ס מ ממורכז מעל הברך.</li>
	<li>תחסיר רוחבית של צלחית באמצעות מלקחיים לחשוף בקצה הדיסטלי של עצם הירך. הכנס מחט תת-עורית של פלדת אל-חלד זמן 25-מד ב 1.5 - במרכז החריץ מבט, לאורך כל התעלה מדולרי באופן רטרוגרדית ודרך הסוף הפרוקסימלית של עצם הירך. קח רנטגן כדי להבטיח את המיקום הנכון של ה-pin. הערה: המחט לצאת בצד הגבי של העכבר כדי ליצור נתיב עבור guidewire.</li>
	<li>עוברים guidewire 36-מד זמן טונגסטן 4 - פנימה דרך הפיר של המחט, הזנת באמצעות ה-hub-בעצם הירך והיוצאים השיקוע בצד הגבי של העכבר.</li>
	<li>בעקבות הצבת מוצלחת guidewire, הסר בזהירות את מחט בקוטר 25 על ידי משיכה עדינה על ה-hub תוך החזקת האיבר, את guidewire במקום. לאשר את מיקום guidewire על ידי צילום רנטגן.</li>
	<li>להחזיק משקל 391 g מגובה של 34.6 ס מ מעל התקליטור ההשפעה (איור 1 א'). מיקום עצם הירך אופקית על פני שני תומכים נקודות, כך האזורים intertrochanteric ו- supracondylar של עצם הירך לנוח על התמיכה סדנים (איור 1B) ואת הצד הלטראלי של האיבר פונה נקודת טעינה (איור 1C ). ירידה במשקל, הסר בזהירות את העכבר מהמכשיר מיד לאחר השבר.</li>
	<li>לאשר את מיקום השבר על ידי צילום רנטגן.</li>
	<li>הכנס את הצנרור hypodermic נירוסטה 24-מד מעל guidewire כדי לייצב את עצם הירך שבורה. הערה: יישום זה עשוי לדרוש כוח כלשהו כפי בנקודת הכניסה היה שנוצר באמצעות מחט של קוטר קטן יותר. ההפרש בין קוטר יעיל מונע העברה פוטנציאלית של המוט 24-מד עד הסוף הפרוקסימלית של עצם הירך. העומק של הכניסה ניתן לחוש באופן ידני כפי הצנרת בוטה פוגש את עצם קורטיקלית הירך.</li>
	<li>לאשר את המיקום של מוט פלדה וייצוב של עצם הירך שבורה על ידי צילום רנטגן לפני הסרת את guidewire.</li>
	<li>חותכים את הצנרור עודף בקצה הדיסטלי של עצם הירך באמצעות מספרי התיל. לקבור את הצנרת חשופה מתחת לפני השטח של condyles באמצעות מלקחיים להפעיל כוח כלפי מטה עדין, נזהר שלא לנקוע את הברך.</li>
	<li>למקם מחדש את עצם הפיקה באמצעות מלקחיים. סגירת החתך בתפר שנספג 5-0.</li>
</ol>3. ניהול לאחר הניתוח
<ol><li>בעקבות הניתוח, העכברים עלול להיות מוזרק עם µL עד 500 של סטרילי מלוחים דרך המסלול I.P. כדי לסייע להם ההחלמה לאחר הניתוח שלהם.</li>
	<li>לפקח על החיות על המיטה שחזור מחוממת עד שהן יתעוררו מהניתוח. לאחר פעולות כירורגיות, לחזור להם את הכלוב שלהם.</li>
	<li>ממשיכים לעקוב מקרוב אחר העכברים במשך מספר ימים לאחר הניתוח כדי להבטיח הם מחלימים כראוי. ולזכות ניידות. לנהל הבופרנורפין הידרוכלוריד שיכוך כאבים (0.03 נקודות מ"ג/ק"ג) subcutaneously כל 6 שעות במשך 3 ימים לאחר הניתוח, ועל פי הצורך לאחר מכן. הימנע משימוש תרופות אנטי דלקתיות לא סטרואידיות (NSAIDs) כמו הם הוכחו לפגום עצם ריפוי לאחר הניתוח.</li>
</ol>

<ol><li>Schnell, S., Friedman, S. M., Mendelson, D. A., Bingham, K. W., Kates, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+1-Year+Mortality+of+Patients+Treated+in+a+Hip+Fracture+Program+for+Elders%5BTitle%5D)+AND+%22Geriatric+Orthopaedic+Surgery+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The 1-Year Mortality of Patients Treated in a Hip Fracture Program for Elders.</a> Geriatric Orthopaedic Surgery & Rehabilitation. 1 (1), 6-14 (2010).</li>
<li>Burge, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence+and+economic+burden+of+osteoporosis-related+fractures+in+the+United+States%2C+2005-2025%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 22 (3), 465-475 (2007).</li>
<li>Cunningham, B. P., Brazina, S., Morshed, S., Miclau, T. III <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fracture+healing%3A+A+review+of+clinical%2C+imaging+and+laboratory+diagnostic+options%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Fracture healing: A review of clinical, imaging and laboratory diagnostic options.</a> Injury. 48, S69-S75 (2017).</li>
<li>Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+an+anti-fracture+agent+heal+fractures%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cases+in+Mineral+and+Bone+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Can an anti-fracture agent heal fractures?</a> Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 7 (1), 11-14 (2010).</li>
<li>Hak, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+union+and+nonunions%3A+epidemiology%2C+clinical+issues%2C+and+financial+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects.</a> Injury. 45, Suppl 2. S3-S7 (2014).</li>
<li>Decker, S., Reifenrath, J., Omar, M., Krettek, C., Muller, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-osteotomy+and+osteotomy+large+animal+fracture+models+in+orthopedic+trauma+research%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedic+Reviews+%28Pavia%29%22%5BJournal%5D)">Non-osteotomy and osteotomy large animal fracture models in orthopedic trauma research.</a> Orthopaedic Reviews (Pavia). 6 (4), 5575(2014).</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 (4), 591-599 (2011).</li>
<li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rheumatology+Supplement%22%5BJournal%5D)">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> Journal of Rheumatology Supplement. 43, 39-41 (1995).</li>
<li>Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+osteoporosis+in+femoral+fracture+healing+time%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time.</a> Injury. 40 (6), 663-668 (2009).</li>
<li>Bain, S. D., Bailey, M. C., Celino, D. L., Lantry, M. M., Edwards, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-dose+estrogen+inhibits+bone+resorption+and+stimulates+bone+formation+in+the+ovariectomized+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">High-dose estrogen inhibits bone resorption and stimulates bone formation in the ovariectomized mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 8 (4), 435-442 (1993).</li>
<li>Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s40610-016-0037-3">Mouse Models in Bone Fracture Healing Research.</a> Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).</li>
<li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fracture+healing%3A+mechanisms+and+interventions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+in+Rheumatology%22%5BJournal%5D)">Fracture healing: mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews in Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).</li>
<li>Schindeler, A., McDonald, M. M., Bokko, P., Little, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+remodeling+during+fracture+repair%3A+The+cellular+picture%5BTitle%5D)+AND+%22Seminar+in+Cellular+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture.</a> Seminar in Cellular and Developmental Biology. 19 (5), 459-466 (2008).</li>
<li>Ai-Aql, Z. S., Alagl, A. S., Graves, D. T., Gerstenfeld, L. C., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+controlling+bone+formation+during+fracture+healing+and+distraction+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dental+Research%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms controlling bone formation during fracture healing and distraction osteogenesis.</a> Journal of Dental Research. 87 (2), 107-118 (2008).</li>
<li>Gerstenfeld, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+Reconstruction+of+Fracture+Callus+Morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Histochemistry+%26+Cytochemistry%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional Reconstruction of Fracture Callus Morphogenesis.</a> Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 54 (11), 1215-1228 (2006).</li>
<li>Marsell, R., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20182234">Emerging bone healing therapies.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 24, Suppl 1. S4-S8 (2010).</li>
<li>Lybrand, K., Bragdon, B., Gerstenfeld, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+models+of+bone+healing%3A+fracture%2C+marrow+ablation%2C+and+distraction+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+of+Mouse+Biology%22%5BJournal%5D)">Mouse models of bone healing: fracture, marrow ablation, and distraction osteogenesis.</a> Current Protocols of Mouse Biology. 5 (1), 35-49 (2015).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+LockingMouseNail--a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">The LockingMouseNail--a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> Journal of Surgical Research. 169 (2), 220-226 (2011).</li>
<li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice%3A+impact+of+stability+on+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechistry%22%5BJournal%5D)">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> Journal of Biomechistry. 41 (8), 1689-1696 (2008).</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%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Trauma%22%5BJournal%5D)">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 23 (5 Suppl), S31-S38 (2009).</li>
<li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).</li>
<li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechistry%22%5BJournal%5D)">Development of a locking femur nail for mice.</a> Journal of Biomechistry. 40 (1), 215-219 (2007).</li>
<li>McBride-Gagyi, S. H., McKenzie, J. A., Buettmann, E. G., Gardner, M. J., Silva, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp2+conditional+knockout+in+osteoblasts+and+endothelial+cells+does+not+impair+bone+formation+after+injury+or+mechanical+loading+in+adult+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Bmp2 conditional knockout in osteoblasts and endothelial cells does not impair bone formation after injury or mechanical loading in adult mice.</a> Bone. 81, 533-543 (2015).</li>
<li>Williams, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+CaMKK2+Enhances+Fracture+Healing+by+Stimulating+Indian+Hedgehog+Signaling+and+Accelerating+Endochondral+Ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Inhibition of CaMKK2 Enhances Fracture Healing by Stimulating Indian Hedgehog Signaling and Accelerating Endochondral Ossification.</a> Journal of Bone and Mineral Research. , (2018).</li>
</ol>

המחברים של כתב יד זה אין לחשוף. מחברים נוספים המדינה, כי אין הגבלות על גישה מלאה כל החומר המשמש במחקר דיווחו על כתב יד זה.

המטרה של הליך כירורגי היא לייצר מתוקננת שברי הירך סגור בעכברים. יתרון מפתח של מודל זה הוא כי קיבוע פנימי מתרחש לאחר הדור של השבר, ובכך למנוע של אפוזיציה של המוט אורתופדיים. אולי ההיבט הקריטי ביותר של פרוטוקול זה הוא הדור של שבר רוחבי סטנדרטית ב midshaft הירך, כמו הגיאומטריה שבר תלויה הכוח כיפוף יישומית ובמיקום של האיבר האחוריות. מיקום לא תקין של עצם הירך במהלך כיפוף ברגע יכול להוביל לשברים המלוכסן או המרוסק. גובה משקל ושחרר חייב להיות מדעית מראש, כפי שהן תלויות על גיל, מין, זן של העכברים. הכוח יישומית יכול להיות עוד יותר...

שברים הם בין הפציעות הנפוצות המתרחשות במערכת השלד והשרירים, משויכים נטל חברתי-כלכלי עצום, כולל עלויות הטיפול מוקרנים כדי לעלות על 25 מיליארד דולר מדי שנה ארצות הברית1, 2. אמנם רוב שברים לרפא ללא תקלות, ריפוי מזוהה עם זמן ההשבתה ניכר ואובדן הפרודוקטיביות. כ- 5-10% בשברים כל תוצאה עיכוב ריפוי או והמעלית, בשל גיל או תנאים אחרים בריאות כרוניות הבסיסית, כגון אוסטיאופורוזיס, סוכרת3,4,5. אין טיפול תרופתי שאושרו על-ידי ה-FDA זמינים כעת לקדם ריפוי עצם יעיל ולקצר את זמן ההחלמה.
שבר הריפוי הוא תהליך מורכב, דינמי מאוד מעורבים התיאום של סוגי תאים מרובים. לפיכך, הבנה מקיפה של האירועים תאית ומולקולרית הקשורים התחדשות העצם חיונית לזיהוי של מטרות טיפוליות להאיץ תהליך זה. כמו עם מחלות אנושיות אחרות, הקמת מודל בעלי חיים מאוד קלה, לשחזור חיוני במחקר של עצם ריפוי. בעלי חיים גדולים, כגון כבשים וחזירים, יש מאפיינים שיפוץ עצם וב ביומכניקה דומים לבני אדם, אבל יקרים, דורשים זמן ההחלמה משמעותי, לא ממושמעים ברצון מניפולציה גנטית6. מצד שני, מודלים בעלי חיים קטנים, כגון חולדות ועכברים, מציעים יתרונות רבים, כולל הקלה של טיפול, עלויות נמוכות של תחזוקה, במחזור הרבייה קצר, זמן ההחלמה קצר יותר7. יתר על כן, הגנום העכבר הוא מלא רציף, המאפשר הדור של משתנים גנטיים מניפולציה מהירה. לכן, העכבר הוא מערכת מודל חזק כדי ללמוד מחלות אנושיות, פציעה, ותיקון8. בבני אדם, מחלות רקע כגון סוכרת אוסטאופורוזיס להגביר את הסבירות של ריפוי מושהית. מספר מודלים קיימים של העכבר הינם זמינים לחקור את ההשפעות של מחלות רקע כגון סוכרת אוסטאופורוזיס על עצם הפגיעה הריפוי. חולים הסובלים מאוסטיאופורוזיס יש היווצרות העצם ירד במידה ניכרת במהלך בשלבים מאוחרים יותר של שבר ריפוי9. Ovariectomized (OVX) עכברים התערוכה אובדן עצם מהירה ועצם עיכוב ריפוי דומה לזה שנצפה באוסטיאופורוזיס בגיל המעבר10,11. בנוסף, דגמים רבים עכבר מסוג אני ואת סוג סוכרת II לחקות את פנוטיפים מסת עצם נמוכה וריפוי שבר לקוי אצל בני11. יתר על כן, שבר מאתר מודלים תשמש פלטפורמה תכליתי ללמוד תהליכים ביולוגיים מורכבים המתרחשים קסם ולחקור אסטרטגיות טיפוליות הרומן המאיצים התחדשות רקמות העצם.
למרות ההבדלים בין מבנה העצמות ומערכת חילוף החומרים, התהליך הכולל של שבר ריפוי נשאר דומה מאוד בעכברים ובבני אדם, שכלל שילוב של endochondral ואת התקשות intramembranous ואחריו עצם שיפוץ. התקשות Endochondral כרוכה בגיוס ובתאים לאזורים פחות מכנית יציב המקיפים את הפער שבר, איפה הם להתמיין chondrocytes יתר, mineralize הסחוס לייצר של קסם רך. הגל השני של ובתאים לחדור את קסם, להבדיל לתוך תאי העצם בוגרת להפריש חדש עצם מטריקס12,13,14,15. במהלך intramembranous התאבנות, אבות על משטחים חידוש ו endosteal ישירות להבדיל לתוך מטריצה הפרשת תאי העצם וכדי להקל על גישור על שבר פער9,11,12 ,13. ביחד, endochondral ואת intramembranous ossifications לגרום להתפתחות קסם קשה, אשר הוא השתקם נוספות לאורך זמן כדי ליצור עצם משני חזק מסוגל לתמוך עומסים מכאניים13,14 ,15. בבני אדם בריאים, תהליך הריפוי לוקח כ- 3 חודשים, לעומת 35 ימים בלבד ב עכברים16.
שבר ריפוי בדרך כלל נחקרה באמצעות מודלים ניתוח פתוח או סגור או17. פתח גישות כירורגיות, כגון הדור של פגם בגודל אנושות או להשלים osteotomy, לתקנן הגיאומטריה לצמצם סטיות הנגרמת על ידי שברים המרוסק והמיקום פציעה. אדוני לשמש מודל מצויין ללמוד את המנגנון הבסיסי מאחורי והמעלית כי הריפוי מתעכב לעיתים קרובות לעומת שברים סגורים. יתר על כן, נדרש קיבוע חיצוני נוקשה כדי לייצב את העצם osteotomized, כלומר שההתחדשות תלויות בעיקר התקשות intramembranous. גישות ניתוח פתוח להשתמש בהתקנים כגון מסמרים נעילה, pin-קטעי פלטות נעילה כדי לספק יציבות צירית, המסתובבת על האיבר השבור; עם זאת, מכשירים כאלה יקרים, דורשת באופן משמעותי יותר זמן הניתוח18,19,20,21. מצד שני, מודלים סגורים התייצבו עם מכשיר קיבעון לשדי פשוטה, המאפשר יציבות מספיק לעורר ריפוי endochondral. כתוצאה מכך, שבר סגור מודלים לא בקלות לחקות את התנאים של הלא-האיגוד. טכניקות קיבוע פנימי, כגון לשדי סיכות, מסמרים, ברגים דחיסה, הם יתרון כפי שהם זולים, קל לשימוש, ולצמצם את זמן הניתוח21,22,23. במקרים מסוימים, סיכות לשדי מוכנסים לפני השבר, אך הכיפוף של ה-pin לשדי יכול להוביל אפוזיציה או תזוזה של עצם הירך שבורה, לתרום בגודל משתנה קסם וריפוי. גאומטריה והמיקום שבר הם יותר קשה לתקנן במודלים סגורה, כמו הם נוצרים באמצעות התקן השלשה כיפוף, שבו משקל יוסב על diaphysis. עם זאת, הטכניקה הנכונה, גישה כירורגית זו מציעה תוצאות מהירה ועקבית. יתר על כן, המודל שבר סגור משמש ככלי הרלוונטית קלינית ללמוד שברים שנגרמו על ידי כוח גבוה ההשפעה או מכאניים22.
פרוטוקול כירורגי זה הותאמה מפעולות שתואר לעיל באמצעות pin אורתופדיים לייצב את עצמות הירך שבורה חולדות, עכברים22,24,25. ראשית, המחט לשדי של קוטר קטן מוחדר דרך החריץ intracondylar להקים נקודת כניסה ולאחר guidewire הוא הציג לפני יצירת שבר רוחבי ב midshaft הירך באמצעות שלוש-נקודת הכובד תלוית כיפוף התקן. בעקבות הדור מוצלחת של הירך שבר סגור, מעוגנת מוט של קוטר גדול יותר מעבר לגדר מדריך לייצב את עצם הירך שבורה. בשיטה זו מונע את הסיכון הריפוי מתעכב הנגרמת על ידי אפוזיציה של ה-pin לשדי במהלך השבר, כמו מיקום השבר שלאחר רוד מאפשר לייצוב מיקום מחדש, אופטימיזציה של עצם הירך הפגוע.

<table><tbody><tr><td>Oster Minimax Trimmer</td><td>Animal World Network</td><td>78049-100</td><td></td></tr><tr><td>POVIDONE-IODINE</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>395516</td><td></td></tr><tr><td>OPHTHALMIC OINTMENT</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>NC0490117</td><td></td></tr><tr><td>Styker T / Pump Warm Water Recirculator</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>1 מ"ל Sub-Q מזרק</td><td>תרמו פישר סיינטיפיק</td><td></td><td></td>309597</tr><tr><td>ENCORE Sensi-Touch PF</td><td>Moore Medical LLC</td><td>30347</td><td>Latex, כפפה כירורגית ללא אבקה</td></tr><tr><td>PrecisionGlide 25G מחטים היפודרמיות</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-826-49</td><td></td></tr><tr><td>חוט טונגסטן בטמפרטורה גבוהה במיוחד,</td> <td>McMaster-Carr</td><td>3775K37</td><td>קוטר 0.005 אינץ', 1/16 פאונד סליל, 380 אינץ' אורך</td></tr><tr><td>304 נירוסטה, 24G צינורות דקים עם קירות</td><td>מיקרוגרופ בע"מ</td><td>304h24tw-5ft</td><td></td></tr><tr><td>#15 להבי אזמל</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>#10 להבי אזמל</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>10010-00</td><td></td></tr><tr><td>מלקחיים דפוס צר</td><td>כלי מדע עדין</td><td>11002-12</td><td>משונן/ישר/12 ס"מ</td></tr><tr><td>מלקחיים איריס</td><td>כלים מדעיים עדינים</td><td>11066-07</td><td>1x2 שיניים/ישר/7 ס"מ</td></tr><tr><td>מספריים דיסקטור</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14081-09</td><td>להבים דקים / זווית לצד / חדים-חדים / 10 ס"מ</td></tr><tr><td>מספריים עדינים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>14058-11</td><td>ToughCut / ישר / חד חד / 11.5 ס"מ</td></tr><tr><td>מחזיק מחט Olsen-Hegar עם חותך תפרים</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>12002-12</td><td>ישר / משונן/12 ס"מ / עם מנעול</td></tr><tr><td>Crile Hemostat</td><td>כלי מדע עדינים</td><td>13004-14</td><td>חותך חוטי טונגסטן משונן/ישר/14 ס"מ</td></tr><tr><td></td><td>ACE אספקה כירורגית ושות', בע"מ</td><td>08-051-90</td><td>ACE #150 חותך חוטים, קצות טונגסטן קרביד</td></tr><tr><td>3-0 VICRYL תפר</td><td>אתיקון תפר</td><td>J423H</td><td>3-0 VICRYL UNDYED 27 אינץ' FS-2 חיתוך</td></tr><tr><td>piXarray 100 דגימה דיגיטלית מערכת רדיוגרפיה</td><td>ביואופטיקה, Inc</td><td></td><td>ארון רנטגן מערכת רנטגן</td></tr><tr><td>איינהורן מכשיר כיפוף 3 נקודות</td><td>N / A</td><td>N / A</td><td>נבנה בהתאמה אישית</td></tr></tbody></table>

הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

שברים בעצמות להטיל נטל חברתי-כלכלי עצום על חולים, בנוסף כדי להשפיע באופן משמעותי את איכות חייהם. אסטרטגיות טיפוליות אשר לקדם ריפוי עצם יעיל הן לא קיים ביקוש גבוה. לשחזור ויעילים מודלים חייתיים של ריפוי שברים נדרשים להבין תהליכים ביולוגיים מורכבים הקשורים התחדשות העצם. מודלים של שבר ריפוי בעלי חיים רבים נוצרו עם השנים; עם זאת, מודלים שבר מאתר שהתגלו לאחרונה כמו כלים רבי-עוצמה ללמוד ריפוי עצם. פותחו מגוון דגמים פתוחים וסגורים, אך המודל סגור בשביליאתה לא רואה שיש בולטת כמו שיטה פשוטה ליצירת תוצאות מהירה לשחזור באופן רלוונטי מבחינה פיזיולוגית. המטרה של פרוטוקול כירורגי זה היא ליצור חד צדדית שברי הירך סגור בעכברים וכדי להקל על ייצוב לאחר שבר של עצם הירך על-ידי הוספה של פלדה מוט. למרות התקנים כגון מסמר או בורג מציעים ציריים יותר ויציבות המסתובבת, השימוש מוט מספקת ייצוב מספיק לתוצאות ריפוי עקבי ללא בהפקת ליקויים חדשים ברקמת העצם או פגיעה בקרבת מקום רך רקמות. הדמיה רדיוגרפי משמש כדי לעקוב אחר ההתקדמות של היווצרות קסם, האיחוד גרמיות ו שיפוץ עוקבות של קסם הגרמי. תוצאות הריפוי העצמות בדרך כלל המשויך הכוח של העצם נרפא, נמדד עם בדיקות הכיווניות. עדיין, הבנת האירועים תאית ומולקולרית מוקדם הקשורים תיקון שבר היא קריטית במחקר של התחדשות רקמות העצם. דגם סגור בשביליאתה לא רואה שיש אצל עכברים עם קיבוע לשדי משמש פלטפורמה מושכת ללמוד ריפוי שבר עצם ולהעריך אסטרטגיות טיפוליות כדי להאיץ ריפוי.

יישום מוצלח של הליך כירורגי אובחן רדיוגרפי הדמיה. השלבים החשובים כוללות החדרת המחט של לשדי, הצבת חוט מדריך, את אינדוקציה של שבר רוחבי של midshaft הירך, וכן ייצוב נכונה עם מוט (איור 2 אאני - 2Aiv). התקדמות הריפוי קסם שבר אובחן תמונות רדיוגרפי שבועי עד ל-28 יום אחרי הניתוח (איור 2B). ימים 10-16 לאחר שבר, chondrocytes עברה היפרטרופיה, המיוצר על בסיס מינרלים מן הסחוס כדי ליצור קסם רך הבולטים.
<p ...

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.

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח במחקר ריפוי שברים על המנגנונים הביולוגיים של תיקון ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות לקידום ריפוי עצם יעיל. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא משמשת כהליך זעיר פולשני ליצירת שברים סטנדרטיים לחקר ריפוי שברים בעצמות בעכברים. ידגימו את ההליך הכירורגי יונג לי ואנוראדה וליה קמבראת', טכנאים מהמעבדה שלנו.לאחר אישור רמת ההרגעה המתאימה על ידי צביטת הבוהן, יש למרוח משחה על עיניו של עכבר זכר מורדם בן 10 שבועות ולהסיר את הפרווה מהגפה האחורית הימנית. התחילו ממרכז הברך ובצעו טאטוא מעגלי כלפי חוץ, חטאו את העור החשוף עם שלושה קרצוף על בסיס יוד ו-70% אתנול, והניחו את העכבר על כרית חימום מכוסה בווילון כירורגי סטרילי במצב שכיבה. כופפו את הברך של הרגל הניתוחית והשתמשו בלהב אזמל כדי לבצע חתך של 1.5 סנטימטר במרכזו מעל מפרק הברך.השתמש במלקחיים כדי לעקור לרוחב את הפיקה, לחשוף את הקצה הדיסטלי של עצם הירך ולהכניס מחט היפודרמית מנירוסטה באורך 1.5 אינץ' ובגודל 25 אינץ' במרכז החריץ הטרוכלארי בכיוון נסיגה לאורך התעלה המדולרית ודרך הקצה הפרוקסימלי של עצם הירך. השג צילום רנטגן כדי להבטיח את המיקום הנכון של הסיכה. לאחר מכן, העבירו חוט מנחה טונגסטן באורך ארבעה אינץ' ו-36 מד דרך פיר המחט לתוך הרכזת בעצם הירך הדיסטלית ויצאו מהשיפוע בצד הגבי של העכבר.לאחר מיקום מוצלח של חוט המנחה

the-generation-closed-femoral-fractures-mice-model-to-study-bone

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

Pseudofracture, מודל Murine לשחזור הטראומה שרירים ושלד סטרילי, מאפשרת הערכה של המנוח פוסט טראומטית התגובות טווח החיסונית. מאמר זה מתאר את נוהלי ביצוע של צעד אחר צעד את המודל, כולל פוטנציאל שילובים מודל ניסיוני כדי לאפשר לימוד של טראומה מרובים.

Pseudofracture: טראומה חריפה היקפיים דגם רקמות

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.

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

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 טכניקת אוסטאוסינתזה המשתמשת במסמר נעילה תוך-מדולרי לקיבוע סטנדרטי של אוסטאוטומיה של עצם הירך, שניתן להשתמש בה כדי לנתח ריפוי עצם תקין ופגום בעכברים.

מסמר נעילת intramedullary עבור קיבוע סטנדרטי של Osteotomies עצם הירך כדי לנתח רגיל ופגום עצם ריפוי עכברים

פרוטוקול זה מתאר מודל העכבר של כירורגיה אורתופדית, שבו נעשה שימוש כדי לחקור מנגנונים של neuroinflammation לאחר הניתוח, שינויים התנהגותיים, וכאשר בשילוב עם parabiosis, ללמוד התחדשות רקמות במהלך ההזדקנות.

דגם העכבר של כירורגיה אורתופדית ללמוד לאחר הניתוח בתפקוד הקוגניטיבי ו התחדשות רקמות

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

המטרה של הפרוטוקול היא לייעל את הפרמטרים דור שבר להניב שברים עקבית. פרוטוקול זה חשבונות עבור הווריאציות גודל העצם, מורפולוגיה שעשויים להתקיים בין בעלי חיים. בנוסף, מתוארת מנגנון שבר חסכונית, מתכוונן.

שבר מכשיר עיצוב ואופטימיזציה פרוטוקול עבור שברים סגורים מיוצב מכרסמים

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

שבר רוחבי של עצם הירך של העכבר עם פין מייצב

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשבר יאטרוגני של פיר עצם הירך של חולדות לבקנים Wistar ומעקב אחר התפתחות היבלת. מודל זה של אוסטאוטומיה של עצם הירך יכול לסייע לחוקרים להעריך את תהליך ריפוי השבר ולחקור כיצד תרופה יכולה להשפיע על ריפוי שברים.

פרוטוקול לפיתוח מודל אוסטאוטומיה של עצם הירך בחולדות ויסטאר אלבינו

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

מודל הפגיעה במח העצם של העכברים הוא כלי שימושי לחקר אוסטאוגנזה לאחר לידה באמצעות התעצמות פנימית. פרוטוקול כירורגי פשוט זה מתאר את הליך אבלציה של מח העצם להערכה במורד הזרם של היווצרות עצם חדשה ותגובות תאיות לאחר פציעה.

מתודולוגיה משופרת לחקר אוסטאוגנזה לאחר לידה באמצעות אוסיפיקציה אינטרמברנית במודל פגיעה במח עצם של עכברים

למד את מודל שבר הירך הסגור בעכברים לחקר מנגנוני ריפוי עצם ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות. שיטה זו מאפשרת יצירת שברים סטנדרטיים במינימום פולשנות למחקר ביולוגי מבוקר.

הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם

גלה סרטונים נוספים