Name: טכניקת הדמיה תלת-ממדית לעיצוב מחדש של עצם במודל עכבר הרחבת תפר (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-08-18T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 51 s
Description: חקור מודל הרחבת תפר בעכברים לחקר שינויים מכנוביולוגיים בעצם ועיצוב מחדש באמצעות טכניקת PEGASOS והדמיה תלת-ממדית. השיטה מאפשרת ניתוח מפורט של דינמיקת תאי גזע בתגובה למתח מכני.

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 על פלטפורמת המעבדה והסיוע של מכון האוזן, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'יאוטונג בשנחאי. עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית שנחאי פוג'יאנג (22PJ1409200); הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מס '11932012); קרן המחקר המדעי לפוסט-דוקטורט של בית החולים העממי התשיעי בשנחאי, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'יאו טונג בשנחאי; מימון תוכנית מחקר בסיסית של בית החולים העממי התשיעי המסונף לבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'יאו טונג בשנגחאי (JYZZ154).

הדמיה תלת מימדית של עיצוב מחדש של עצם תחת עומס מתיחה בעכברי הרחבת תפר

<ol><li>Opperman, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+sutures+as+intramembranous+bone+growth+sites%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+Dynamics%22%5BJournal%5D)">Cranial sutures as intramembranous bone growth sites.</a> Developmental Dynamics. 219 (4), 472-485 (2000).</li>
<li>Thenier-Villa, J. L., Sanromán-Álvarez, P., Miranda-Lloret, P., Plaza Ramírez, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incomplete+reossification+after+craniosynostosis+surgery-incidence+and+analysis+of+risk+factors%3A+a+clinical-radiological+assessment+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+Of+Neurosurgery-pediatrics%22%5BJournal%5D)">Incomplete reossification after craniosynostosis surgery-incidence and analysis of risk factors: a clinical-radiological assessment study.</a> Journal Of Neurosurgery-pediatrics. 22 (2), 120-127 (2018).</li>
<li>Markiewicz, M. R., Recker, M. J., Reynolds, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Management+of+sagittal+and+lambdoid+craniosynostosis%3A+open+cranial+vault+expansion+and+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+And+Maxillofacial+Surgery+Clinics+Of+North+America%22%5BJournal%5D)">Management of sagittal and lambdoid craniosynostosis: open cranial vault expansion and remodeling.</a> Oral And Maxillofacial Surgery Clinics Of North America. 34 (3), 395-419 (2022).</li>
<li>Mao, J. J., Wang, X., Kopher, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+craniofacial+sutures%3A+orthopedic+implications%5BTitle%5D)+AND+%22Angle+Orthodontist%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of craniofacial sutures: orthopedic implications.</a> Angle Orthodontist. 73 (2), 128-135 (2003).</li>
<li>Shayani, A., Sandoval Vidal, P., Garay Carrasco, I., Merino Gerlach, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Midpalatal+suture+maturation+method+for+the+assessment+of+maturation+before+maxillary+expansion%3A+a+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Diagnostics+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Midpalatal suture maturation method for the assessment of maturation before maxillary expansion: a systematic review.</a> Diagnostics (Basel). 12 (11), 2774(2022).</li>
<li>Suzuki, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniscrew-assisted+rapid+palatal+expander+%28MARPE%29%3A+the+quest+for+pure+orthopedic+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Press+Journal+Of+Orthodontics%22%5BJournal%5D)">Miniscrew-assisted rapid palatal expander (MARPE): the quest for pure orthopedic movement.</a> Dental Press Journal Of Orthodontics. 21 (4), 17-23 (2016).</li>
<li>Yu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cranial+suture+regeneration+mitigates+skull+and+neurocognitive+defects+in+craniosynostosis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Cranial suture regeneration mitigates skull and neurocognitive defects in craniosynostosis.</a> Cell. 184 (1), 243-256 (2021).</li>
<li>Roth, D. M., Souter, K., Graf, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Craniofacial+sutures%3A+Signaling+centres+integrating+mechanosensation%2C+cell+signaling%2C+and+cell+differentiation%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Craniofacial sutures: Signaling centres integrating mechanosensation, cell signaling, and cell differentiation.</a> European Journal of Cell Biology. 101 (3), 151258(2022).</li>
<li>Zhao, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+suture+provides+a+niche+for+mesenchymal+stem+cells+of+craniofacial+bones%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">The suture provides a niche for mesenchymal stem cells of craniofacial bones.</a> Nature Cell Biology. 17 (4), 386-396 (2015).</li>
<li>Jing, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Response+of+Gli1%28%2B%29+suture+stem+cells+to+mechanical+force+upon+suture+expansion%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+And+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Response of Gli1(+) suture stem cells to mechanical force upon suture expansion.</a> Journal of Bone And Mineral Research. 37 (7), 1307-1320 (2022).</li>
<li>Xu, Y., Malladi, P., Chiou, M., Longaker, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+characterization+of+posterofrontal%2Fsagittal+suture+mesenchymal+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Plastic+and+Reconstructive+Surgery%22%5BJournal%5D)">Isolation and characterization of posterofrontal/sagittal suture mesenchymal cells in vitro.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 119 (3), 819-829 (2007).</li>
<li>Kong, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isolation+and+characterization+of+human+suture+mesenchymal+stem+cells+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Isolation and characterization of human suture mesenchymal stem cells in vitro.</a> International Journal of Stem Cells. 13 (3), 377-385 (2020).</li>
<li>Ikegame, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tensile+stress+induces+bone+morphogenetic+protein+4+in+preosteoblastic+and+fibroblastic+cells%2C+which+later+differentiate+into+osteoblasts+leading+to+osteogenesis+in+the+mouse+calvariae+in+organ+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+And+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Tensile stress induces bone morphogenetic protein 4 in preosteoblastic and fibroblastic cells, which later differentiate into osteoblasts leading to osteogenesis in the mouse calvariae in organ culture.</a> Journal of Bone And Mineral Research. 16 (1), 24-32 (2001).</li>
<li>Liu, S. S., Opperman, L. A., Buschang, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+recombinant+human+bone+morphogenetic+protein-2+on+midsagittal+sutural+bone+formation+during+expansion%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Orthodontics+And+Dentofacialorthopedics%22%5BJournal%5D)">Effects of recombinant human bone morphogenetic protein-2 on midsagittal sutural bone formation during expansion.</a> American Journal of Orthodontics And Dentofacialorthopedics. 136 (6), 768-769 (2009).</li>
<li>Liang, W., Ding, P., Li, G., Lu, E., Zhao, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydroxyapatite+nanoparticles+facilitate+osteoblast+differentiation+and+bone+formation+within+sagittal+suture+during+expansion+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Design+Development+and+Therapy%22%5BJournal%5D)">Hydroxyapatite nanoparticles facilitate osteoblast differentiation and bone formation within sagittal suture during expansion in rats.</a> Drug Design Development and Therapy. 15, 905-917 (2021).</li>
<li>Morinobu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteopontin+expression+in+osteoblasts+and+osteocytes+during+bone+formation+under+mechanical+stress+in+the+calvarial+suture+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+And+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Osteopontin expression in osteoblasts and osteocytes during bone formation under mechanical stress in the calvarial suture in vivo.</a> Journal of Bone And Mineral Research. 18 (9), 1706-1715 (2003).</li>
<li>Hwang, S., Chung, C. J., Choi, Y. J., Kim, T., Kim, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+cetirizine%2C+a+histamine+1+receptor+antagonist%2C+on+bone+remodeling+after+calvarial+suture+expansion%5BTitle%5D)+AND+%22Korean+Journal+of+Orthodontics%22%5BJournal%5D)">The effect of cetirizine, a histamine 1 receptor antagonist, on bone remodeling after calvarial suture expansion.</a> Korean Journal of Orthodontics. 50 (1), 42-51 (2020).</li>
<li>Jing, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+clearing+of+both+hard+and+soft+tissue+organs+with+the+PEGASOS+method%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Research%22%5BJournal%5D)">Tissue clearing of both hard and soft tissue organs with the PEGASOS method.</a> Cell Research. 28 (8), 803-818 (2018).</li>
<li>Jing, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+clearing+and+its+application+to+bone+and+dental+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dental+Research%22%5BJournal%5D)">Tissue clearing and its application to bone and dental tissues.</a> Journal of Dental Research. 98 (6), 621-631 (2019).</li>
<li>Luo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+postnatal+craniofacial+bone+development+with+tissue+clearing-based+three-dimensional+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Development%22%5BJournal%5D)">Investigation of postnatal craniofacial bone development with tissue clearing-based three-dimensional imaging.</a> Stem Cells Development. 28 (19), 1310-1321 (2019).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

יישמנו מודל סטנדרטי של עכבר הרחבת תפר כדי לבחון את השינויים המורפולוגיים הקבועים המתרחשים מדי שבוע במהלך כל מחזור השיפוץ בן החודש10. מודל זה שימושי לחקר עיצוב מחדש והתחדשות עצם קלווריאלית על ידי הרחבת תפרים קלווריאליים, כמו גם לחקר תאי תפר שונים in vivo. כדי להציג באופן מלא את התוצאות של מחקר כזה, הדמיה תלת מימדית של רקמות מוכתמות נדרש. לכן, טכנולוגיית פגסוס, הידועה ביעילותה בפינוי רקמות קשות19,20, שולבה עם תיוג כפול וצביעה של EdU...

תפרים קרניופלציאליים הם רקמות סיביות המחברות בין עצמות גולגולת וממלאות תפקידים חיוניים בצמיחה ושיפוץ של עצמות גולגולתיות. מבנה התפר דומה לנהר, ומספק זרימה של משאבי תאים כדי להזין ולבנות את "גדת הנהר", המכונה חזיתות אוסטאוגניות, התורמות להיווצרות עצמות גולגולת באמצעות אוסטאוגנזה תוך ממברנית1.
העניין בתפרים קרניופלציאליים מונע על ידי צרכים קליניים להבין סגירה מוקדמת של תפרים גולגולתיים ותפקוד לקוי של תפרי הפנים, מה שעלול להוביל לעיוותים גולגולתיים ואף למצבים מסכני חיים אצל ילדים. כריתת סוטורקטומיה פתוחה משמשת באופן שגרתי בטיפול קליני, אך מעקב ארוך טווח הראה הישנות לא מלאה של אוסיפיקציה חוזרת בחלק מהחולים2. קרניוטומיה זעיר פולשנית בסיוע קפיצי הרחבה או כריתת גולגולת פס אנדוסקופית עשויה לספק גישה בטוחה יותר לשימור התפר הפוטנציאלי במקום להשליך את הרקמות3. באופן דומה, טיפולים אורתופדיים כגון מסכות פנים ומכשירי הרחבה נמצאים בשימוש נרחב לטיפול בהיפופלזיה מקסילרית קשת או אופקית, כאשר מחקרים מסוימים מרחיבים את מגבלת הגיל לטיפול בחולים מבוגרים באמצעות מרחיבי חיך בסיוע בורג קטן 4,5,6. בנוסף, התחדשות תפר גולגולתי עם תאי גזע מזנכימליים (MSC) בשילוב עם חומרים מתכלים היא טיפול פוטנציאלי בעתיד, המציע כיוון חדשני לטיפול במחלות קשורות7. עם זאת, תהליך התפקוד או מנגנון הבקרה של התפרים נותר חמקמק.
עיצוב מחדש של העצם מורכב בעיקר מאיזון בין היווצרות עצם המבוצעת על ידי אוסטאובלסטים לבין ספיגת עצם המבוצעת על ידי אוסטאוקלסטים, כאשר התמיינות אוסטאוגנית של תאי גזע המעוררים על ידי אותות מכניים ממלאת תפקיד חשוב. לאחר עשרות שנים של מחקר, נמצא כי תפרים גולגולתיים הם נישות תאי גזע מזנכימליות פלסטיות מאוד8. תאי גזע תופרים (SuSCs) הם קבוצה הטרוגנית של תאי גזע, השייכים לתאי גזע מזנכימליים (MSCs) או תאי גזע עצם (SSC). SuSCs מסומנים in vivo על ידי ארבעה סמנים, כולל Gli1, Axin2, Prrx1 ו- Ctsk. Gli1+ SuSCs, בפרט, אימתו בקפידה את המאפיינים הביולוגיים של תאי גזע, לא רק מציגים ביטוי גבוה של סמני MSC טיפוסיים, אלא גם מפגינים פוטנציאל אוסטאוגני וכונדרוגני מעולה9. מחקרים קודמים הראו כי Gli1+ SuSCs תורמים באופן פעיל להיווצרות עצם חדשה תחת כוח מתיחה, וזיהו אותם כמקור תאי גזע התפרים התומך באוסטאוגנזה10 של הסחת דעת.
בעבר, מאפיינים מכניים נרחבים של תאי גזע נחקרו במבחנה באמצעות Flexcell, כיפוף ארבע נקודות, מערכת העמסה מיקרו-מגנטית ועוד. למרות שתאי מזנכימליים שמקורם בתפר גולגולתי של עכבר זוהו במבחנה11, ותאי גזע מזנכימליים של תפרים אנושיים בודדו גם הם לאחרונה12, התגובה הביומכנית של תאי התפרים נותרה לא ברורה במערכת במבחנה. כדי להמשיך ולחקור את תהליך עיצוב מחדש של העצם, הוקם מודל הרחבת תפר המבוסס על תרבית איברי קלבריה מבודדים, וסלל את הדרך לביסוס מודל הרחבת תפר in vivo שימושי 1,13. ארנבים14 וחולדות15 היו בעלי החיים הנפוצים ביותר במחקר בסיסי להרחבת תפרים. עם זאת, עכברים הם מודלים מועדפים של בעלי חיים לחקר מחלות אנושיות בשל הגנום ההומולוגי מאוד שלהם עם בני אדם, קווי שינוי גנים רבים ויכולת הכלאה חזקה של רבייה. מודלים עכבריים קיימים של הרחבת תפר גולגולתי מסתמכים בדרך כלל על חוטי קפיץ אורתודונטיים מנירוסטה כדי להפעיל כוח מתיחה על תפר הקשת 16,17. בדגמים אלה, שני חורים נעשים בכל צד של עצמות הקודקוד כדי לתקן את מכשיר ההתרחבות, והחוטים מוטמעים מתחת לעור, מה שעשוי להשפיע על מצב הפעלת התא.
באשר לשיטת ההדמיה, התצפית הדו-ממדית של פרוסות בכיוון הקשת אומצה בדרך כלל במשך עשרות שנים. עם זאת, בהתחשב בכך שיפוץ עצם הוא תהליך דינמי תלת מימדי מורכב, קבלת מידע תלת מימדי מלא הפך צורך דחוף. טכניקת שקיפות הרקמה של פגסוס התפתחה כדי לענות על דרישה זו 18,19. הוא מציע יתרונות ייחודיים לשקיפות של רקמות קשות ורכות, ומאפשר לשחזר את תהליך עיצוב העצם המלא בחלל תלת ממדי.
כדי לקבל הבנה מעמיקה ומקיפה יותר של השינויים הפיזיולוגיים בתקופות עיצוב מחדש של העצם, הוקם מודל עכבר סטנדרטי להרחבת תפר סגיטלי עם הגדרת קפיץ בין המחזיקים בעבודת יד10. עם הליך תחריט והדבקה סטנדרטי של חומצה, מכשיר ההרחבה יכול להיות מחובר היטב לעצם הגולגולת, וליצור כוח מתיחה בניצב לתפר הסגיטלי. יתר על כן, שיטת ניקוי רקמות פגסוס יושמה לאחר תיוג כפול של העצם המינרלית לאחר ההתרחבות כדי להמחיש באופן מלא את השינויים במידול העצם לאחר הרחבת התפרים.

<table><tbody><tr><td>37% תחריט חומצה</td><td>Xihubiom</td><td>E10-02/1807011</td><td></td></tr><tr><td>אליזרין אדום</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>A3882</td><td></td></tr><tr><td>חוט אוסטרלי</td><td>A.J.WILCOCK</td><td>0.014''</td><td></td></tr><tr><td>בנזיל בנזואט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>B6630</td><td></td></tr><tr><td>ירוק סיגמא-אולדריץ</td><td>'</td><td>C0875</td><td></td></tr><tr><td>נחושת (II) סולפט, נטול מים</td><td>סנגון ביוטק</td><td>A603008</td><td></td></tr><tr><td>דינמומטר</td><td>Sanliang</td><td>SF-10N</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E9884</td><td></td></tr><tr><td></td><td>EdU Invitrogen</td><td>E104152</td><td></td></tr><tr><td>לייזר קונפקסקופ קונפוקלי</td><td>Leica</td><td>SP8</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>סנגון ביוטק</td><td>E607008</td><td></td></tr><tr><td>PEG-MMA 500</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td></td><td></td>447943</tr><tr><td>PFA</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>P6148&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>מדי pH</td><td>מטלר טולדו</td><td>S220</td><td></td></tr><tr><td>קוואדרול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>122262</td><td></td></tr><tr><td>נתרן אסקורבט</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>A4034</td><td></td></tr><tr><td>סודיום ביקרבונט</td><td>סנגון ביוטק</td><td>A500873</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי</td><td>סנגון ביוטק</td><td>A610476</td><td></td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>אביב</td><td>TAOBAO</td><td>0.2*1.5*1*7</td><td></td></tr><tr><td>סולפו-ציאנין3 אזיד</td><td>Lumiprobe</td><td>A1330</td><td></td></tr><tr><td>טרט-בוטנול</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>360538&nbsp;</td><td>יש להגן מפני אור. אין להקפיא.</td></tr><tr><td>Transbond MIP פריימר לא רגיש ללחות</td><td>3M Unitek</td><td>712-025</td><td></td></tr><tr><td>Transbond XT משחת דבק לריפוי קל</td><td>3M Unitek</td><td>712-035</td><td></td></tr><tr><td>Triethanolamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>V900257</td><td></td></tr><tr><td>Tris-buffered</td><td>Sangon Biotech</td><td>A500027</td><td></td></tr></tbody></table>

טכניקת הדמיה תלת-ממדית לעיצוב מחדש של עצם במודל עכבר הרחבת תפר

A 3-D Visualization Technique for Bone Remodeling in a Suture Expansion Mouse Model

תפרים קרניופלציאליים ממלאים תפקיד מכריע מעבר להיותם מפרקים סיביים המחברים עצמות גולגולתיות; הם משמשים גם כנישה העיקרית לצמיחת עצם קלווארית ופנים, המאחסנים תאי גזע מזנכימליים ואבות ניווניים. מכיוון שרוב עצמות הגולגולת מתפתחות באמצעות אוסיפיקציה תוך ממברנית, אזורי השוליים של התפרים משמשים כנקודות התחלה. בשל חשיבות זו, תפרים אלה הפכו למטרות מסקרנות בטיפולים אורתופדיים כמו הרחבת קמרון גולגולת בסיוע קפיץ, הרחבה מקסילרית מהירה ומשיכה מקסילרית. תחת כוח מעקב אורתופדי, תאי גזע התפרים מופעלים במהירות, והופכים למקור דינמי לעיצוב מחדש של העצם במהלך הרחבה. למרות חשיבותם, השינויים הפיזיולוגיים במהלך תקופות שיפוץ העצם עדיין אינם מובנים. שיטות החתך המסורתיות, בעיקר בכיוון הסגיטלי, אינן לוכדות את השינויים המקיפים המתרחשים לאורך התפר כולו. מחקר זה ביסס מודל עכבר סטנדרטי להרחבת תפר קשת. כדי להמחיש באופן מלא שינויים בעיצוב מחדש של העצם לאחר הרחבת התפרים, שיטת ניקוי הרקמה של פגסוס שולבה עם צביעת EdU בהרכבה מלאה ותיוג כפול של כלאט סידן. זה איפשר הדמיה של תאים מתרבים מאוד והיווצרות עצם חדשה על פני כל העצמות הקלוואריאליות לאחר ההתרחבות. פרוטוקול זה מציע מודל סטנדרטי של עכבר הרחבת תפרים ושיטת הדמיה תלת-ממדית, השופכת אור על השינויים המכנוביולוגיים בתפרים ובעיצוב מחדש של העצם תחת עומס כוח מתיחה.

באמצעות פרוטוקול זה נקבע מודל עכברי להרחבת תפר סגיטלי (איור 1-2). לצורך הדמיה תלת-ממדית של שינויים במידול העצם לאחר הרחבת התפרים, יושמה שיטת ניקוי רקמות פגסוס על כל עצמות הקלוואריה לאחר הרחבה. לאחר הזילוח הופרדו עצמות קלווריאלי (איור 3A), והמשיך בתהליך פגסוס המתאים (טבלה 1 וטבלה 2). למרבה הפלא, עצמות קלווריאלי נעשו כמעט שקופות לאחר תהליך פגסוס המלא, ללא קשר לשאלה אם בוצע דה-קלקציה (<strong class...

פרוטוקול זה מציג מודל עכבר סטנדרטי להרחבת תפרים ושיטת הדמיה תלת-ממדית לחקר השינויים המכנוביולוגיים של התפר ועיצוב מחדש של העצם תחת העמסת כוח מתיחה.

Craniofacial sutures play a crucial role beyond being fibrous joints connecting craniofacial bones; they also serve as the primary niche for calvarial and ...

העניין בתפרים קרניופציאליים מונע על ידי הצורך הקליני להבין את מנגנוני האורתודונטיה והטיפול האורתופדי. היקף המחקר שלנו הוא לבסס מודל עכבר סטנדרטי להרחבת תפרים, ואת שיטת ההדמיה התלת-ממדית לחקר השינויים המכנוביולוגיים של עיצוב מחדש של התפרים והעצם עם הרחבתם. טכניקת ניקוי רקמות פגסוס שולבה עם שיטות תיוג שונות כדי לקבל מידע רב-תכליתי של עיצוב מחדש של התפרים והקשרים בפרספקטיבה של החלל.מודל זה מתאים לעוצמות שונות של עכברים טרנסגניים בגילאים שונים. זה נוח להתאים את גודל מתח מתיחה כוח לסגת בכל עת. בעזרת טכניקת פגסוס אנו יכולים לצפות בפיזור הזמני המרחבי התלת ממדי של תאי גזע בתפר גולגולתי במהלך עיצוב מחדש של העצם.בעזרת טכניקת פגסוס, נמשיך לחקור את הקשר בין תאי גזע תופרים לבין לחץ מכני, כמו גם את המנגנונים הספציפיים שלו.

a-3-d-visualization-technique-for-bone-remodeling-suture-expansion

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

מדידת כמותית של פונקצית אב עצם בריפוי שבר דורשת טכנולוגיית הדמיה סידורי ברזולוציה גבוהה. הנה, פרוטוקולים ניתנים לשימוש במיקרוסקופיה intravital ומעקב osteo שושלת ברצף תמונה ולכמת את ההגירה, השגשוג והתמיינות של תאי גזע / אב osteogenic אנדוגני בתהליך של תיקון שברים בעצמות.

עוקב<em&gt; בvivo</em&gt; הדמיה של תאי גזע / אב osteogenic במהלך תיקון שבר

בשילוב הדמיה אופטית וμCT במודל של עכברים של זיהום שתל אורתופדים, ניצול זן מהונדס bioluminescent של Staphylococcus aureus, סיפק את היכולת noninvasively ואורכים כדי לפקח על הדינמיקה של זיהום החיידקים, כמו גם את התגובה הדלקתית המקבילה ושינויים אנטומיים ב עצם.

בשילוב<em&gt; בvivo</em&gt; אופטי וμCT הדמיה למעקב אחר זיהום, דלקת, ועצם אנטומיה בזיהום אורטופדיים שתל בעכברים

כאן, אנו מציגים את פרוטוקול להמחיש כלי דם היווצרות ויוו ואת בזמן אמת ב- 3D פיגומים על ידי מיקרוסקופ multiphoton. אנגיוגנזה פיגומים מהונדסים נחקרה מודל פגם מאתר calvarial עצם קריטי. עוד כלי דם חדשים התגלו בקבוצה טיפול יותר שולטת.

אנגיוגנזה להמחיש באמצעות מיקרוסקופ Multiphoton Vivo ב מהונדסים גנטית לגרדום 3D-PLGA/nHAp Calvarial תיקון פגם קריטי של העצם

הערכת התפתחות רקמת ב קסם שבר במהלך הריפוי עצם endochondral חיוני לעקוב אחר תהליך הריפוי. כאן, אנחנו מדווחים על השימוש תהודה מגנטית הדמיה (MRI)-fixator חיצוני תואם את אתי העכבר כדי לאפשר MRI סריקות במהלך התחדשות העצם בעכברים.

אין ויוו הערכה של שבר פיתוח קסם במהלך עצם הריפוי בעכברים שימוש בהתקן התואם ל- MRI Osteosynthesis את העכבר אתי

אנו מציגים מודל פרכת הסחת דעת הטיביאלי העכבר פותח באמצעות של distractor בהזמנה אישית. השימוש של עכבר בתור מטרה ניתוח הוא יתרון לקידום המחקר.

מודל פרכת העכבר הסחת דעת

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

כאן, אנו מציגים פרוטוקול של מסוף העכבר למבוגרים פלקים כריתת כריתה לחקור היווצרות בלסטאמה blastema ו intramembranous להתקשות, מנותח על ידי הפלורסנט אימונוהיסטוכימיה ו רציפים ב-vivo מיקרו טומוגרפיית.

כריתה של ספרות עכבר למבוגרים והתחדשות: מודל פשוט כדי לחקור ממגי בלסטאמה היווצרות הIntramembranous פיקציה

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

כאן, אנו מתארים לעומק שיטה, המבוססת על טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת, לפלח ולמדוד מודלים תלת-ממדיים של עצמות קרניומקסילופציאליות בעכברים, להערכה טובה יותר של התפתחות עצם קרניומקסילופציאלית בעכברים ממה שמתאפשר בשיטות הנוכחיות.

ניתוח מומים קרניומקסילופציאליים בעכברים באמצעות טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת תלת מימדית

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

אנו מציגים שיטה לניתוח אזור עניין המוגדר על ידי המשתמש (ROI) במודל פגם רדיאלי של חולדה אורכית in vivo . שיטה זו מאפשרת ניתוח השוואתי בין פיגומים שונים שבעבר הוגבלו על ידי וריאציות בשדה הראייה של סריקת טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (μCT), כיוון הדגימה ונוכחות בסיסית של פיגום.

ניתוח תמונת טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת אורכית לאזור עניין המוגדר על ידי המשתמש בפגמים בעצם בגודל קריטי

חקור מודל הרחבת תפר בעכברים לחקר שינויים מכנוביולוגיים בעצם ועיצוב מחדש באמצעות טכניקת PEGASOS והדמיה תלת-ממדית. השיטה מאפשרת ניתוח מפורט של דינמיקת תאי גזע בתגובה למתח מכני.

טכניקת הדמיה תלת-ממדית לעיצוב מחדש של עצם במודל עכבר הרחבת תפר

גלה סרטונים נוספים