21 gennaio 2015
L'obiettivo generale di questa procedura è quello di resecare con successo una porzione di osso dalla costola di un topo. La procedura è stata sviluppata come modello per studiare la riparazione delle ossa lunghe su larga scala.
L'obiettivo di questa procedura è creare una resezione su larga scala nella porzione ossea di una costola come modello per la riparazione scheletrica. Ciò si ottiene creando e aprendo prima un'incisione attraverso la pelle sul lato laterale dell'animale. Il secondo passo consiste nell'esporre l'osso costale che deve essere rimosso.
Successivamente, una parte dell'osso costale viene rimossa insieme alla guaina del tessuto connettivo circostante o al periostio, oppure lasciando il periostio dietro. Il passaggio finale consiste nel chiudere le incisioni e consentire all'animale di riprendersi. In definitiva, questo modello per la riparazione ossea può essere utilizzato per mostrare gli eventi cellulari e molecolari che si verificano durante la riparazione scheletrica su larga scala.
In un mammifero, la dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale, poiché la manipolazione degli strumenti chirurgici richiede precisione e un intervento chirurgico di successo implica la conoscenza di dove si trovano i diversi tessuti. A dimostrare la procedura saranno Marissa Roar e Nikita Tripper e tutti gli studenti laureati nel mio laboratorio. Dopo aver preparato l'area chirurgica e gli strumenti e le forniture sterili necessari, indurre l'anestesia inserendo un topo in una camera di induzione con il 4% di ghiaccio di fluoro.
Una volta che il topo è anestetizzato, applicare un unguento sugli occhi del topo e confermare la profondità dell'anestesia. Eseguendo un pizzicamento della punta, non dovrebbe esserci alcuna reazione al pizzicamento della punta. Posizionare il mouse sopra o accanto a un cuscinetto termico sul tavolino di un microscopio da dissezione con il cono del tubo di mantenimento dell'anestesia posizionato sopra il naso del topo.
Assicurarsi che il mouse sia in posizione laterale. Regolare l'isof fluoro dal 2 al 3% per il mantenimento e osservare la frequenza respiratoria. Quindi iniettare la buprenorfina per via sottocutanea tramite un ago da 25 gauge.
Per il dolore post-operatorio preventivo, la gamba può contrarsi, che è una risposta normale. Innanzitutto, seleziona la costola desiderata palpando dalla costola più rostrale, che viene conteggiata come numero uno. In questo video, una parte della costola numero 10 verrà rimossa.
Radere l'area sopra la costola e poi pulire con iodio povidone, seguito da isopropanolo tre volte Dopo aver creato un'incisione di due centimetri attraverso la pelle, i muscoli e gli strati di grasso sopra la costola da asportare, posizionare tutti e tre gli strati in un divaricatore per esporre l'area chirurgica riducendo al minimo le dimensioni dell'incisione. Quindi utilizzare un bisturi da cinque millimetri per tagliare i muscoli intercostali sopra la costola in una posizione, cinque millimetri prossimale all'articolazione chocos dove la costola non è così altamente curva. Quindi separare con cura il muscolo dall'osso con una pinza a punta fine.
Successivamente, per creare una resezione mantenendo il periostio nell'animale, tagliare il periostio lungo la lunghezza della costola. Quindi utilizzare una pinza a punta sottile per separare con molta attenzione il delicato periostio lateralmente dall'osso sottostante. Se necessario, misurare la resezione con un deririo al microscopio o un calibro a righello.
Quindi usa micro forbici sottili per fare una sezione trasversale attraverso l'osso. A un'estremità, sollevare con cautela l'osso dal periostio e tagliare immediatamente l'altra estremità. Posizionare la costola rimossa nel 4% di paraldeide per analisi future.
Se il sanguinamento si verifica a seguito del taglio dell'osso, applicare pressione sull'estremità tagliata con un batuffolo di cotone per quattro o cinque secondi per fermare l'emorragia. Per chiudere l'incisione, suturare i muscoli intercostali sopra la parte superiore della manica periostale rimanente con tre o 4 9 0 suture discontinue. Posizionare le suture direttamente sopra le estremità tagliate della costola per fungere da indicatori per la posizione dell'intervento chirurgico.
Rimuovere il divaricatore e quindi suturare il muscolo e il grasso sovrastanti con nove punti di sutura discontinui a zero. Sutura di ogni strato separatamente in topi con strati particolarmente spessi di muscoli o grasso. Chiudere la pelle con quattro o 5 7 0 punti di sutura, quindi fissare l'incisione con adesivo per tessuti.
Pizzicando i bordi insieme con una pinza grande. Svezzare lentamente il topo dal fluoro regolando la concentrazione all'1% per alcuni minuti, quindi spegnere il fluoro. Posiziona il mouse sotto una lampada termica e lascia finché non riprende conoscenza.
Dopo aver ripreso conoscenza e durante il periodo di guarigione, il topo dovrebbe muoversi e deambulare normalmente e non mostrare segni di angoscia. Una volta che l'incisione è asciutta, metti il topo in una gabbia pulita con libero accesso a cibo e acqua. Le femmine possono essere ospitate, ma i maschi devono essere alloggiati da soli per prevenire combattimenti, fornire una gestione del dolore postoperatorio, compresa la somministrazione di buprenorfina in forma geninica orale a 0,5 milligrammi per chilogrammo ogni 12 ore per 48 ore.
La somministrazione orale non richiede la trattenuta dell'animale, il che potrebbe causare dolore alla regione toracica. Questa immagine mostra una resezione costale di 4,5 millimetri raccolta subito dopo l'intervento chirurgico. Non rimangono frammenti ossei.
Il campione è stato colorato con un rosso zarina e chiarificato con glicerolo all'80%. La punta della freccia indica la posizione delle estremità tagliate. Questa è la porzione di costola rimossa dalla gabbia toracica nell'immagine precedente senza il periostio collegato.
La sezione istologica colorata con ematina ed eoina mostrata qui illustra che c'è un periostio minimo attaccato all'osso come indicato dalla punta della freccia gialla a sinistra e nessun periostio a destra. L'asterisco giallo indica la cavità del midollo osseo. Questa immagine mostra una porzione di costola rimossa con il periostio ancora attaccato, e questa sezione istologica mostra il periostio intatto sovrastante l'osso come indicato dalla parentesi gialla.
L'asterisco giallo indica nuovamente la cavità del midollo osseo. Questa immagine mostra una preparazione scheletrica dopo due mesi di guarigione dopo la resezione con il periostio intatto all'interno del topo, si può osservare la riparazione completa della regione. Questa sezione istologica del preparato scheletrico appena mostrata dimostra un restauro delle pareti ossee della lamella e della cavità del midollo osseo.
Questa immagine mostra una preparazione scheletrica dopo tre mesi di guarigione. Dopo aver rimosso sia una parte della costola che il periostio circostante, c'è stata solo una minima riparazione all'estremità tagliata mostrata a sinistra del pannello. La punta della freccia gialla indica il giunto di cioccolato.
Questa sezione istologica del preparato scheletrico precedentemente mostrato mostra la granulazione, il tessuto adiposo e il riempimento delle cellule muscolari nel sito di resezione. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in meno di un'ora se eseguita correttamente seguendo questa procedura. Altri metodi come la creazione di una resezione nella porzione cartilaginea della costola possono essere eseguiti per rispondere a ulteriori domande come, come avviene la riparazione su larga scala della cartilagine?
Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come creare una resezione nella porzione ossea della costola per studiare la riparazione scheletrica.
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Questa procedura ha lo scopo di creare una resezione su larga scala nella costola di un topo, fungendo da modello per lo studio della riparazione scheletrica. Il metodo prevede un'incisione, l'esposizione della costola e la rimozione dell'osso, seguite dalla chiusura dell'incisione.
La riparazione su larga scala dell'osso rimane una sfida fondamentale nella ricerca traslazionale del sistema muscolo-scheletrico, con modelli preclinici limitati in grado di riprodurre dinamiche di guarigione robuste. Il modello di resezione della costola del topo offre un sistema riproducibile e accessibile per analizzare i meccanismi cellulari e molecolari alla base della rigenerazione dell'osso lungo. Questo modello consente ai team della biotecnologia farmaceutica di valutare i processi di riparazione e il contributo del periostio, fornendo informazioni utili per la validazione degli obiettivi terapeutici e la riduzione dei rischi nei programmi di riparazione ossea nelle fasi iniziali.
Questo modello si integra nel percorso dalla scoperta alla fase preclinica per la riparazione del sistema muscolo-scheletrico, fungendo da ponte tra studi meccanicistici iniziali e la valutazione di candidati traslazionali.