Name: Creare fratture rigidamente stabilizzati per la Valutazione ossificazione intramembranosa, osteogenesi per distrazione, o guarigione di difetti critici Sized (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-11T12:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 35 s
Description: Impara a stabilizzare fratture ossee con fissatori esterni modificati Ilizarov per studiare la guarigione, l'osteogenesi per distrazione e i difetti critici nel modello murino.

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Questo lavoro è stato finanziato dalla R01-AR053645 da NIAMS.

Tutte le procedure sono state approvate dal Institutional Animal Care UCSF e sull'uso Comitato e sono conformi alle linee guida nazionali. 1. Preparazione dei fissatori Prima di Chirurgia <ol><li> Prima di creare fratture stabilizzate, bisogna montare il custom-design del dispositivo di fissazione esterna. Le custom-designed telai esterni di fissaggio costituito da due anelli di alluminio stabilizzata da tre in acciaio inox # 0/56 barre filettate, 8 # 2/56 dadi esagonali e 17 bulloni corrispondenza (Small Part Inc., Miami Lakes, FL 3). </li><li> Due anelli di alluminio sono necessari per frattura. Per assemblare un anello 4 # 2/56 dadi esagonali (piccola parte Inc., Miami Lakes, FL) e bulloni corrispondenti negli appositi fori, questi deve rimanere libera. Questo sarà l'anello prossimale. Per montare l'anello distale 3 dadi e bulloni, ancora una volta non serrare a fondo. </li></ol> 2. Anestesia, Creazione Fracture, e fissatore Application <ol><li> Mice (età, sesso, e il corpopeso sono determinati dall'utente) vengono anestetizzati mediante iniezione intraperitoneale di 50mg/ml chetamina, 0,5 mg / ml medetomidina (0,03 ml / topo). </li><li> Applicare il lubrificante occhio agli occhi dei topi e mettere un pezzo di nastro in tutta la loro testa per proteggere i loro occhi durante la procedura. </li><li> L'animale viene posto su una piastra elettrica per il resto della procedura. </li><li> Trafiggere il metafisi prossimale e distale della tibia sinistra con quattro perni di 0,25 mm di insetti sterili (Anticorro: Strumento Science Fine, Foster City, CA) collegando i pin di uno strumento di Dremel e la perforazione attraverso l'osso. </li><li> Perni sono orientate perpendicolarmente all'asse longitudinale della tibia, e 90 ° fra loro. Almeno 10 mm tra i perni prossimale e distale. </li><li> Posizionare il primo anello sopra i perni prossimali con i dadi rivolti verso l'interno, verso i birilli. Fissare i perni sul ring mantenendo la tibia in posizione centrale all'interno dell'anello di alluminio. </li><li> Posizionare il secondo anello di sotto delperni Stal e fissare i perni per l'anello con i dadi esagonali come prima. Aggiungere il quarto dado-bullone combinazione della distale fissatore. </li><li> Creare la frattura trasversale da tre punti di piegatura con un dispositivo appropriato. Usiamo il sistema di gravità della Bonnarens Einhorn e 4. Appoggiare la superficie postero-laterale della tibia attraverso i blocchi, sollevare il peso ad un'altezza predeterminata lungo il braccio goccia e perdere peso in modo che viene a contatto con l'aspetto antero-laterale della tibia per produrre la frattura smussata. L'altezza del peso viene fatto cadere da deve essere determinato per ogni ceppo di topo per garantire una frattura singola esclusivamente della tibia. </li><li> Fracture è confermata da X-ray. </li><li> Dopo la conferma della frattura, tre acciaio inossidabile # 0/56 aste filettate sono attaccati agli anelli. A partire dall'estremità distale inserire l'asta e infilare un dado sull'anello distale per bloccare l'asta. Poi mettere un altro dado sullo stelo, l'anello prossimale siederà in cima a questo nut. Assicurarsi che i due anelli si terrà a distanze uguali e non sforzare le spine. Fissare l'anello prossimale alle aste con una terza noce. </li><li> Iniezioni sottocutanee di buprenorfina (1,0 mg / kg) per l'analgesia viene dato immediatamente dopo l'intervento chirurgico e gli animali vengono monitorati per dolore e buprenorfina dato quando necessario. </li><li> L'anestesia è invertita con la somministrazione di atipamezolo, e gli animali vengono monitorati fino a quando non sono reattivi e deambulazione. </li></ol> 3. Osteogenesi per distrazione (vedi anche: 12,13) Per modificare questa procedura per accogliere distrazione osteogenesi è semplice. Gli anelli sono tenuti in posizione da barre filettate, e ruotando i dadi di fissaggio delle aste in posizione gli anelli possono essere allontanate. <ol><li> Latenza: Per distrazione osteogenesi standard utilizzando questo modello i fissatori sono posti sul tibia e lasciato solo per un periodo di latenza di 5 giorni. </li><li> Distrazione: osteog Distractionenesis può essere effettuata agendo sui dadi sulle barre stabilizzatrici ¼ di giro (0,25 mm) ogni giorno 7 giorni. </li><li> Maturazione: Bony ponte è osservata da 10 giorni e il consolidamento completo è osservata da 27 giorni dopo il completamento di distrazione. </li></ol> 4. Creazione di un difetto critico Sized Per creare un difetto critico dimensioni dei fissatori esterni vengono applicate come precedentemente descritto con le seguenti modifiche. <ol><li> Prima di iniziare la procedura, la pelle viene pulita con il 70% di etanolo. </li><li> I fissatori sono applicati completamente prima di creare il difetto. </li><li> Il mouse viene quindi posto sotto il microscopio di dissezione per visualizzare la tibia mediale, e una incisione (mm 5-7) è realizzato con una lama # 10 su un bisturi. </li><li> Il muscolo viene delicatamente recisi e separato per esporre la metà diafisi della tibia. </li><li> A 3 mm del segmento osseo viene quindi rimosso dalle forbici utilizzando metà diafisi. Uso tegli punto delle forbici, l'osso è stato tagliato via lentamente e frammenti ossei vengono rimossi con pinze se necessario. Bisogna fare attenzione con le punte delle forbici per evitare di sostituirsi alla tibia con una grande forza meccanica. </li><li> Esaminare il sito chirurgico per garantire che non vi siano frammenti ossei, in quanto potrebbero promuovere la guarigione. </li><li> Sostituire il muscolo intorno alle estremità smussate della tibia. </li><li> Chiudere l'incisione sulla pelle con 2-3 punti di sutura monofilamento 6-0 di poliammine. </li><li> L'anestesia è invertito e gli animali vengono monitorati per dolore e dato analgesici come precedentemente descritto. </li></ol> 5. Risultati rappresentativi Quando correttamente applicato, i fissatori esterni fornire più rigida stabilità della frattura chiusa tibiale con una eccellente riduzione (Figg. 1, 2). Tuttavia, in alcuni casi insufficiente riduzione (una lacuna evidente e grande tra le estremità ossee o fratture multiple verificarsi (Fig. 3 (Fig. 4). Al contrario, se la frattura non è stabilizzato un callo cartilagine grande è formata nella gap frattura (Fig. 5), e questo è sostituito da osso attraverso il processo di ossificazione intramembranosa. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Radiografie illustrano un dispositivo esterno di fissaggio utilizzato per stabilizzare frattura tibiale. Radiografia dopo la frattura che mostra alcuni segmenti ossei ben allineati (punta di freccia). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Immagine di un topo dopo che il fissatore è stato applicato. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Radiografia presa dopo fracture mostra segmenti ossei non allineate e frammentato (punta di freccia). <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig4.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Frattura stabilizzata guarisce via ossificazione intramembranosa. Colorazione tricromica di frattura stabilizzata mostra qualche nuovo osso (b) al sito di frattura. Scala bar = 500 micron. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig5.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 5"> Figura 5. Non stabilizzato frattura guarisce via encondrale. Colorazione tricromica di frattura non-stabilizzato mostra cartilagine (c) e osso (b) al sito di frattura. Scala bar = 500 micron.

<ol><li>Ilizarov, G. A., Lediaev, V. I., Shitin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+course+of+compact+bone+reparative+regeneration+in+distraction+osteosynthesis+under+different+conditions+of+bone+fragment+fixation+%28experimental+study%29%5BTitle%5D)+AND+%22Eksperimentalnaia+Khirurgiia+i+Anesteziologiia%22%5BJournal%5D)">The course of compact bone reparative regeneration in distraction osteosynthesis under different conditions of bone fragment fixation (experimental study).</a> Eksperimentalnaia Khirurgiia i Anesteziologiia. 14, 3-12 (1969).</li>
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</ol>

Non abbiamo nulla da rivelare.

Ossa guarire da due diverse modalità a seconda della stabilità meccanica (recensione in: 14). Se lasciato instabili a grandi forme modello cartilagine nel gap frattura che è sostituito da osso per colmare le due estremità della frattura. Prossimale e distale alla rottura, l&#39;osso si forma direttamente da ossificazione intramembranosa all&#39;interno del periostio e endosteum. Al contrario, in stabile guarigione delle fratture avviene esclusivamente via ossificazione intramembranosa 3. Tuttavia, ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reattivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Comments </td></tr><tr><td> Insetto pin 0,25 millimetri </td><td> Science ottimo strumento </td><td> 26000-25 </td><td> Oscurati in acciaio anodizzato, asta di 0,25 millimetri di diametro, quattro centimetri di lunghezza </td></tr><tr><td> Dado esagonale in acciaio inossidabile </td><td> Parti piccole </td><td> # 2-56 </td><td> 1/8 &quot;di lunghezza, 56 filetti per pollice </td></tr><tr><td> Dado esagonale in acciaio inossidabile </td><td> Parti piccole </td><td> # 0-80 </td><td> 1/8 &quot;di lunghezza, 80 filetti per pollice </td></tr><tr><td> Vite in acciaio inox della macchina </td><td> Parti piccole </td><td> # 0-80 </td><td> 1/8 &quot;di lunghezza, 80 filetti per pollice </td></tr><tr><td> Macchina in acciaio inox Taglio Rod filettato </td><td> Parti piccole </td><td> # 0-80 </td><td> 6 &quot;lunghezza, 80 filetti per pollice </td></tr><tr><td> 18-8 in acciaio inossidabile Machine Head ScREW </td><td> McMaster-Carr </td><td></td><td> 2-56 Threads &quot;, lunghezza 3/6 </td></tr><tr><td> Fissazione dispositivo esterno </td><td> Officine meccaniche </td><td> Custom-designed </td><td></td></tr></tbody></table>

creare fratture rigidamente stabilizzati per la valutazione ossificazione intramembranosa, osteogenesi per distrazione, o guarigione di difetti critici sized

Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects

Valutare le modalità di riparazione scheletrica è essenziale per sviluppare terapie per essere usato in clinica per il trattamento di fratture. Stabilità meccanica svolge un ruolo importante nella guarigione delle lesioni ossee. Nel peggiore dei casi instabilità meccanica può portare a ritardi o gli esseri umani non-union in. Tuttavia, il movimento può anche stimolare il processo di guarigione. Nelle fratture che hanno forme di movimento della cartilagine per stabilizzare le estremità della frattura delle ossa, cartilagine e questo viene gradualmente sostituito da tessuto osseo attraverso ricapitolazione del processo di sviluppo di ossificazione endocondrale. Al contrario, se una frattura ossea è rigidamente stabilizzata osso costituisce direttamente tramite ossificazione intramembranosa. Clinicamente, sia encondrale e intramembranosa si verificano simultaneamente. Per replicare efficacemente questo processo investigatori inserire un perno nel canale midollare dell&#39;osso fratturato come descritto da Bonnarens 4. Questo metodo sperimentale fornisce eccellente stabilità laterale consentendo rotazionaleinstabilità NAL a persistere. Tuttavia, la nostra comprensione dei meccanismi che regolano questi due processi distinti può anche essere arricchita da sperimentalmente isolare ognuno di questi processi. Abbiamo sviluppato un protocollo di stabilizzazione che fornisce stabilità rotazionale e laterale. In questo modello, l&#39;ossificazione intramembranosa è l&#39;unica modalità di guarigione che si osserva, ei parametri di guarigione possono essere confrontati tra i diversi ceppi di topi geneticamente modificati 5-7, dopo l&#39;applicazione di molecole bioattive 8,9, dopo alterazione dei parametri fisiologici di guarigione 10, dopo aver modificato la quantità o il tempo di stabilizzazione 11, dopo la distrazione osteogenesi 12, dopo la creazione di un non-union 13, o dopo la creazione di un difetto critico dimensioni. Qui illustriamo come applicare il fissatore Ilizarov modificati per studiare la guarigione della frattura tibiale e la distrazione osteogenesi nei topi.

Questo articolo descrive un metodo per stabilizzare fratture delle ossa lunghe che si basa sull&#39;applicazione di modificati Ilizarov fissatori esterni<sup&gt; 1-3</sup&gt;. Dopo l&#39;applicazione dei fissatori e la creazione della lesione ossea, la guarigione può essere valutata, osteogenesi per distrazione può essere eseguita, o non-union o critici difetto dimensioni possono essere creati e utilizzati per studiare interventi terapeutici.

Creare fratture rigidamente stabilizzati per la Valutazione ossificazione intramembranosa, osteogenesi per distrazione, o guarigione di difetti critici Sized

Valutare le modalità di riparazione scheletrica è essenziale per sviluppare terapie da utilizzare clinicamente nel trattamento delle fratture. La stabilità meccanica svolge un ruolo rilevante...

L'obiettivo generale di questa procedura è creare una tibia stabilizzata esternamente che possa essere utilizzata per l'analisi della guarigione di fratture stabilizzate, della distrazione, dell'osteogenesi e della riparazione di un difetto a livello del segmento osseo. Innanzitutto, gli anelli del fissatore vengono posizionati e mantenuti in sede inserendo pin sterili per insetti nella porzione prossimale e distale della tibia, quindi fissando gli anelli ai pin sterili per insetti. Successivamente, viene creato un difetto da frattura o un'osteotomia nella porzione mediana della diafisi tibiale. Nell'ultima fase della procedura, viene inserito il terzo tirante filettato per stabilizzare completamente gli anelli prossimale e distale.Alla fine, è possibile ottenere risultati che mostrano i meccanismi di guarigione delle fratture, distrazione, osteogenesi e innesto osseo attraverso analisi radiografiche, istologiche e molecolari. A dimostrare la procedura saranno i ricercatori senior, la dottoressa Diane, Y Yuu e la ricercatrice postdottorato dottoressa Chelsea Baney, dell'Università della California di San Francisco, Ospedale San Francisco General. Presso il laboratorio dell'Istituto

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Un vincolo della ricerca preclinica nel campo della riparazione ossea è la mancanza di controllo sperimentale sull'ambiente meccanico locale all'interno di una lesione ossea in via di guarigione. Riportiamo la progettazione e l'uso di un fissatore esterno per la riparazione ossea con la capacità di modificare la rigidità del fissatore in vivo.

Rigidità regolabile, fissatore esterno per le Rat Femore osteotomia e segmentale Bone Difetto Models

Sebbene i modelli murini siano strumenti inestimabili per l'ingegneria del tessuto osseo, i modelli di difetti delle ossa lunghe sono scarsi. Questa necessità ha motivato lo sviluppo del presente protocollo che utilizza una piastra di bloccaggio con quattro viti e una maschera dedicata per eseguire e stabilizzare un difetto riproducibile, femorale, di dimensioni critiche con bassa morbilità.

Istituzione di un segmentale femorale critico-size difetto del modello in topi stabilizzati da osteosintesi Piastra

Questo protocollo descrive una tecnica di osteosintesi che utilizza un chiodo di bloccaggio intramidollare per la fissazione standardizzata delle osteotomie del femore, che può essere utilizzato per analizzare la guarigione ossea normale e difettosa nei topi.

Un chiodo endomidollare di bloccaggio per standardizzata Fissazione del femore osteotomie per analizzare normale e difettoso guarigione ossea nei topi

Questo studio descrive un protocollo riproducibile e dettagliato usando un fixator esterno di nuova concezione per l'osteogenesi di distrazione () in un ratto femorale modello quali permessi fisiologico del peso-cuscinetto dall'animale dopo la rimozione del fissatore esterno.

Un protocollo efficiente e riproducibile per osteogenesi di distrazione in un modello del ratto che conduce a un femore rigenerato funzionale

Questo protocollo descrive una tecnica di osteosintesi mininvasiva utilizzando una vite intramidollare per standardizzato stabilizzazione delle fratture di femore, che può essere usato per analizzare endocondrale ossa guarigione nei topi.

Un modello come minimo dilagante per analizzare Endochondral frattura la guarigione nei topi in condizioni standardizzate di biomeccaniche

Vi presentiamo un modello di osteogenesi di distrazione tibial del topo sviluppato utilizzando un distrattore su misura. L'uso di un mouse come un obiettivo di analisi è vantaggioso per far progredire la ricerca.

Un modello di osteogenesi di distrazione del topo

L'obiettivo del protocollo è quello di ottimizzare i parametri di generazione di frattura per produrre fratture coerente. Questo protocollo rappresenta le variazioni in osso, dimensioni e morfologia che può esistere tra gli animali. Inoltre, è descritto un apparato di frattura conveniente, regolabile.

Frattura apparato Design e ottimizzazione dei protocolli per le fratture chiuse-stabilizzato in roditori

Modelli di mammiferi in vivo di difetti ossei critici dimensioni sono essenziali per i ricercatori che studiano i meccanismi di guarigione e terapie ortopediche. Qui, presentiamo un protocollo per la creazione di difetti riproducibile, segmentale, femorale in ratti stabilizzati con fissatore esterno.

Un modello affidabile e riproducibile critiche medie femorale difetto segmentale in ratti stabilizzato con un Fixator esterno personalizzato

Qui, presentiamo un protocollo per la creazione di un difetto di cavità scatolare nel tessuto della diafisi femorale di ratto. Questo modello è in grado di valutare le prestazioni dei biomateriali in condizioni di stress biomeccanico ed esplorare i meccanismi di rigenerazione ossea correlati all'osteogenesi intramembranosa.

Creazione di un modello di difetto della cavità scatolare nell'osso corticale del femore di ratto

Il modello di lesione del midollo osseo murino è uno strumento utile per studiare l'osteogenesi postnatale attraverso l'ossificazione intramembranosa. Questo protocollo chirurgico semplificato descrive la procedura di ablazione del midollo osseo per la valutazione a valle della formazione di nuovo osso e delle risposte cellulari dopo la lesione.

Metodologia migliorata per lo studio dell'osteogenesi postnatale tramite ossificazione intramembranosa in un modello di lesione del midollo osseo murino

Lo studio combina in modo innovativo suture e aghi di titanio per una fissazione interna stabile in un modello di frattura radiale del ratto. La guarigione della frattura è stata valutata tramite micro-tomografia computerizzata (micro-CT) e i neuroni ganglionali della radice dorsale primaria (DRG) sono stati isolati e coltivati per ulteriori indagini.

Sviluppo di un nuovo modello di fissazione interna per le fratture radiali dei ratti: valutazione della guarigione delle fratture e isolamento dei ganglioni della radice dorsale

Impara a stabilizzare fratture ossee con fissatori esterni modificati Ilizarov per studiare la guarigione, l'osteogenesi per distrazione e i difetti critici nel modello murino.

Creare fratture rigidamente stabilizzati per la Valutazione ossificazione intramembranosa, osteogenesi per distrazione, o guarigione di difetti critici Sized (Video) | JoVE Journal

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