טכניקה פחות פולשנית לשבר מנדיבולרי לא מיוצב במודלים של עכברים
27 בספטמבר 2024
פרוטוקול זה מציג שיטה מקיפה ויעילה לניתוח תיקון עצם המנדיבולרית. אנו מתארים טכניקה הניתנת לשחזור עבור שבר מנדיבולרי לא מיוצב במודל עכבר, המאפשר ניתוח של תהליך תיקון עצם אנדוכונדרלית עם נזק מינימלי לרקמות ואובדן עצם.
היקף המחקר הוא תיקון עצם אנדוכונדרלית מנדיבולרית. אנו שואפים לפתח טכניקה לשבר מנדיבולרי לא מיוצב עם אובדן עצם מינימלי ופגיעה ברקמות רכות כדי לייצג בצורה הטובה ביותר את תהליך תיקון העצם האנדוכונדרלי. תהליך תיקון העצם מושפע מהכוחות המופעלים על העצם ותלוי באתרים האנטומיים.
מחברים מעטים מדווחים על המחקר של תיקון עצם המנדיבולרית. הפצת הפרוטוקול שלנו תקל על פיתוח המחקר בתחום ספציפי זה. לפרוטוקול שלנו יש את היתרון של מניעת אובדן עצם מוגזם ונזק לרקמות רכות באתר של שבר עצם מנדיבולרית כדי לייצג בצורה הטובה ביותר תיקון עצם אנדוכונדרלי.
כדי להתחיל, הניחו את העכבר המרדים על גבו על פלטת חימום המכוסה בשדה סטרילי שנשמר בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס לאורך כל ההליך. יש למרוח חומר סיכה לעיניים על שתי העיניים כדי למנוע יובש הנגרם מהרדמה כללית. יש למרוח מסכה על החוטם לשאיפת איזופלורן רציפה.
לאחר מכן אבטח את גפיו של העכבר באמצעות סרט הדבקה. לאחר לבישת כפפות סטריליות, יש לחטא את העור במספר החלקות של תמיסת יוד 10% פובידון ואלכוהול. כדי לבצע את הגישה העורית submandibular, באמצעות מספריים מיקרו, לבצע חתך העור מן הזווית mandibular לצומת של הענף האופקי של הלסת התחתונה.
לנתח את הרקמות תת עוריות כדי לחשוף את שריר Masseter. כעת השתמש במעלית פריאוסטלית כדי לנתק את חיבורי שרירי המסה מהגבול התחתון של הלסת התחתונה. הרם את שריר המסה במישור subperiosteal לאורך ramus mandibular עם המעלית.
באמצעות מכשיר ניתוח עצם פיאזואלקטרי עם השקיה בסרום מלוחים קדמי לזווית המנדיבולרית בחלק האחורי של הקערה, ליצור אוסטאוטומיה קטנה בגבול התחתון של הלסת התחתונה. אתר את הגבול האחורי של הלסת התחתונה ואת החריץ הקורונואידי. לאחר מכן השלימו את השבר באמצעות מספריים קטנים וישרים המוחדרים לאורך הרמוס המנדיבולרי כדי למנוע צמצם נוסף של שריר הממיד ופציעה.
מניחים את המספריים בניצב לגבול התחתון של הלסת התחתונה כדי לאפשר את הכיוון הנכון של השבר. כעת בדוק ניידות מוחלטת בין שני מקטעי העצם במהלך מניפולציה עדינה עם מלקחיים כדי להבטיח שבר מלא. יש לסגור את החתך בעור באמצעות תפרים נפרדים.
בצע צילומי רנטגן צדדיים כדי לוודא את כיוון השבר. הכינו כלוב עכברים ללא כופתיות והעשרה קשה כדי למנוע כוחות מסטיקציה. בודדו את העכבר המנותח בכלוב אחד במשך השבוע הראשון עד שהעור יחלים לחלוטין.
מתן buprenorphine על ידי הזרקה תת עורית ב 4, 24, 48, ו 72 שעות לאחר ההליך. האכילו את העכברים בג'ל דיאטה רכה מיום האפס ועד סוף תקופת האיחוד, כדי למנוע כאב ותזוזה משנית של השבר. שקלו את העכברים מדי יום מיום האפס ועד היום הרביעי לאחר השבר בבוקר לפני הזרקת בופרנורפין, ולאחר מכן שלוש פעמים בשבוע עד להקרבת בעלי חיים.
התמונות ההיסטולוגיות מאשרות התפתחות של יבלת רכה עם תבנית סחוס 14 יום לאחר השבר בעכבר מסוג פראי.
סקירה כללית
מחקר זה מציג טכניקה מקיפה לניתוח תיקון עצם אנדוכונדרלי בלסת התחתונה באמצעות מודל עכברים. השיטה מתמקדת ביצירת שבר לא מיוצב בלסת התחתונה הממזער את נזקי הרקמה ואת אובדן העצם, ובכך מאפשרת ניתוח מפורט של תהליך תיקון העצם.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מחקר
- תיקון עצם הלסת התחתונה
- ריפוי עצם אנדוכונדרלי
- פיתוח מודל בעלי חיים
רקע
- אתגרים בחקר תיקון עצם הלסת התחתונה עקב נזק לרקמות ואובדן עצם.
- השפעת כוחות מכניים על המעטפת העצמית (bone callus) במהלך הריפוי.
- מחסור בפרוטוקולים מפורסמים על תיקון עצם הלסת התחתונה.
שיטות שנעשה בהן שימוש
- מודל עכברים להערכת תיקון עצם
- טכניקת שבר לא מיצוב (Non-stabilized fracture)
- שימוש בדימות ובניתוח היסטולוגי להערכת הריפוי
תוצאות עיקריות
- יצירה מוצלחת של מודל שבר הניתן לשחזור.
- תצפית על התפתחות קאלוס רך עם תבנית סחוסית.
- תיקוף של הפחתה באובדן עצם ובפגיעה ברקמות רכות במהלך הפרוצדורה.
מסקנות
- פרוטוקול זה מאפשר מחקר יעיל של תהליכי תיקון של עצם הלסת התחתונה.
- לגישה זו השלכות משמעותיות על מחקרים עתידיים בריפוי עצם.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למנהלים
מודלים סטנדרטיים של שברים בלסת התחתונה ללא קיבוע בעכברים מאפשרים ניתוח מדויק של תיקון עצם אנדוכונדרלי תוך מזעור השפעות מתערבות של אובדן עצם מוגבר או פגיעה ברקמות רכות. פרוטוקול זה תומך במידול בעל נאמנות גבוהה של דינמיקת ריפוי העצם באתרים מאתגרים מבחינה אנטומית, ומספק מידע ישיר לתיקוף מטרות בשלבים מוקדמים ולהפחתת סיכונים מכניסטיים במחקר של תיקון שלד. מודלים אמינים וניתנים לשחזור בנקודת מפנה זו מגבירים את הביטחון החזוי עבור תוכניות תרגומיות של רגנרציה של עצם.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביו-פארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של מסלולי תיקון העצם תחת תנאים מכניים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית.
- תומך בתיקוף תפקודי של מטרות מולקולריות המעורבות באוסיפיקציה אנדוכונדרלית.
- מסייע בהפחתת סיכונים מנגנוניים על ידי מזעור ארטיפקטים פרוצדורליים במחקרי ריפוי עצם.
- משפר את רמת הביטחון החזויית לבחירת מועמדים בתהליכי פיתוח לתיקון שלד.
סריקה ופיתוח בדיקות (Assay)
- מספק מערכת in vivo הניתנת לשחזור להערכת התערבויות לתיקון עצם.
- מבצע סטנדרטיזציה של השראת הפציעה להפחתת השונות במבחנים כמותיים עוקבים.
- מאפשר קבלת תוצאות היסטולוגיות ומבוססות דימות עקביות למחקרים השוואתיים.
- תומך בפיתוח מבחנים לסריקת תרכובות אנבוליות או רגנרטיביות לעצם.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתאימה מודלים פרה-קליניים לתרחישים של שברים במנדיבולה הרלוונטיים למחלה.
- מאפשר רצף מהשלב של הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני של אסטרטגיות לתיקון עצם.
- תומך בקידום מותאם-סיכונים של תרופות לריפוי עצם על ידי אספקת נתונים חסונים לגבי יעילותן.
- מסייע בגילוי סמנים ביולוגיים הקשורים לתהליכי תיקון אנדוכונדרליים.
שילוב תהליכי עבודה וצנרת עיבוד (Pipeline)
פרוטוקול זה מציב את מודל השבר בלסת התחתונה ככלי בסיסי, החל משלב הגילוי המוקדם ועד להערכה פרה-קלינית במחקר של תיקון עצם.
- ביולוגיה של התגליות: תומך בבדיקת היפותזות על מנגנוני ריפוי עצם ומעורבות של מסלולים ביולוגיים.
- סריקה: מספק מודלים סטנדרטיים וניתנים לשחזור של פגיעות לצורך הערכה כמותית של מועמדים טיפוליים.
- אנליטיקה: מאפשר מדידה היסטולוגית ומבוססת דימות של היווצרות קאלוס (מעטפת עצם) והתקדמות התיקון.
- מחקר טרנסלציונלי: מגשר בין ממצאי הגילוי ליעילות פרה-קלינית במודלים רלוונטיים מבחינה אנטומית.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמה מתוקשפת וניתנת לשימוש חוזר למחקר מתמשך של תיקון שלד והערכת תרכובות.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החיזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקרי תיקון עצם.
- ערך תפעולי: משפר את השחזוריות והסטנדרטיזציה בין צוותי מחקר ומחקרים שונים.
- ערך אסטרטגי: משפר את קבלת ההחלטות בנוגע להמשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) ואת הקצאת ההון לתוכניות רגנרציה של עצם.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף של נכסי תיקון שלד מותאם לסיכון, בהתבסס על נתונים פרה-קליניים חסונים.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בניתוחים בבעלי חיים קטנים ובביולוגיה של העצם.
- נדרשת גישה למכשירי כירורגיית עצם פיאזואלקטריים ולתשתיות דימות.
- נדרשת הקפדה קפדנית על שלבי הפרוטוקול הסטנדרטיים לצורך הדירות (reproducibility).
- ייתכן שיידרש ביצוע התאמות עבור זני עכברים שונים או רקעים גנטיים שונים.
- תזונה רכה ופרוטוקולי טיפול לאחר ניתוח חיוניים לצמצום משתנים מתערבים.
