Vivo哺乳類モデル重要なサイズの骨欠損部の治癒メカニズムと整形外科の治療法の研究に不可欠です。創外固定による安定化ラットの再現、分節、大腿骨の欠陥生成のためのプロトコルを紹介します。
このコンテンツを表示するには、JoVEへの購読が必要です。 または、無料トライアルをお申し込みください。
この記事について
サマリー
要約
整形外科の研究は、新しい治療技術の調査し同様、生体内で治癒のメカニズムを研究する動物モデルに大きく依存します。臨界サイズ骨欠損に臨床的に治療するために挑戦しているし、研究努力は分節大腿骨欠損の信頼性の高い、外来の小さな動物のモデルから寄与できます。この研究では、創外固定器で安定したラット大腿骨の 5 mm の重要な骨幹部欠陥の一貫性と再現性のある作成するため最適化された外科プロトコルを提案する.骨幹部の歯槽は、適応創外固定器デバイスの安定する 4 Kirschner ワイヤ bicortically を配置するカスタム治具を用いて行われた.振動骨鋸は、欠陥を作成に使用されました。コラーゲン スポンジだけまたは, 2 に浸したコラーゲン スポンジは、欠陥に移植された、レントゲン写真を用いた 12 週間以上を監視した骨の治癒します。12 週間後ラットを犠牲と組織学的解析摘出のコントロールを行った大腿骨を扱われます。コラーゲン スポンジだけを含む骨欠損は、骨膜の無神経と新しい骨のリモデリングの形成をもたらした, 2 治療中非組合で起因しました。動物の注入後も回収し、外部の固定大腿骨欠陥 12 週間以上の安定化に成功しました。この合理化された外科的モデルは、骨の治癒を勉強してテストする新しい整形外科バイオマテリアルと再生治療で体内に容易に適用でした。
概要
整形外科外傷の手術は複雑な骨折の広い範囲の治療に焦点を当てください。欠陥の障害と同様に、周囲の筋肉や骨膜の再生能力の低下により臨床的に治療するために難しいと判明した重要な分節骨は、血管新生1をローカライズしました。骨移植手術固定、遅延 (Masquelet) の骨移植、骨輸送、融合、または切断2,3,4現代治療技術があります。よく機能遠位肢を持つ彼らの外傷後に保持外来機能を持つほとんどの患者の下肢救済は明らかにより良い治療オプション5です。これらのサルベージ治療は、長い治療経過の段階的な外科的介入を必要があります。何人かの著者は、その外固定、注入中に注入、減少減少した組織損傷のため、これらのアプリケーションの内部固定の表面積の増加の術後の調整と比較して優れた示唆しています。創固定器6。しかし、前向き無作為化対照試験は脛骨7の重度の開放骨折で創外固定と内部のこの論争を明確にするために現在進行中。残念なことに、いずれかの治療選択、重要な合併症と失敗率は8,9....
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
プロトコル
本研究で使用されるラットは動物の安楽死の AVMA のガイドラインに従って毎日のケアを受け取った: 2013年版16。機関動物ケアおよび使用委員会ウィスコンシン大学マディソン校評価し、プロジェクトを開始する前に、この実験的プロトコルを承認します。
1. 動物
- ザイモグラム Sprague-dawley ラット体重約 350 g を使用します。
2. 準備の骨形態形成タンパク質-2 (, 2) 浸したスポンジ足場
注: 足場準備大腿骨で移植前にだけ発生する必要があります (ステップ 6.14 を参照)。
- コラーゲン スポンジ、凍結乾燥,-2、および再構成17のため滅菌水を含む確立された, 2 骨移植キットの使用のための製造元の指示をに従ってください。無菌性を維持し、1.5 mg/mL の濃度に滅菌水で, 2 を再構築します。
- 滅菌はさみや滅菌のルーラーを使用して、トリム 5 mm × 3 mm × 3 mm の欠陥に合わせて形状を変更する, 2 浸漬コラーゲン スポンジです。
- 注射器を使用すると、均等に, 2 ソリューション コラーゲン スポンジに吸収されるように。
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
結果
手術は、約 1 時間で 1 つのアシスタントの助けを借りて、1 つの外科医によって行われました。手術の最適化後術中・術後合併症が大幅に最小化された大腿骨欠陥の局在と一貫性のあるサイズ (5 x 3 x 3 mm) を確保する治具装置使用することとします。ラットの麻酔から歩行直後回復され任意変更された行動パターンを持っている表示されませんでした。彼らの歩行で、間歇はなかったし、彼らは創外固定器を表示されませんでした。
非スレッドの k 線は近位ピンあった速報スレッド ワイヤーを使用した場合のリスクが最も高い (図 2 b)、最も近位ピンを選ばれました。いくつかのインスタンスでコントロールに特に, 2 または足場に欠陥を示した癒し/骨形成の証拠はないスポンジに見られるように約 8 週間後 1 つまたは複数の k 線ヒントを破ったことがなく動物のみを制御 (.......
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
ディスカッション
完全な骨の骨折などの整形外科的損傷の小さな動物モデルでは、骨形成と生体材料20の治療の可能性の評価のメカニズムを探る研究を有効にします。本研究はラットを紹介、カスタム創外固定器ラボと医用生体工学チームは荷重骨接合用骨修復のさらなる研究のため容易に再現できるによって安定化された区域の欠陥モデル。
よくラット モデルにおける重要なサイズの欠陥を使った過去の研究は、内部固定プレート21,22,23,24に依存します。どちらかの固定方法は臨床的に許容できる、外固定が原因と細菌の植民地化のための機会を最小限に抑えるために注入された表面積の減少、血液の損失を抑えつつ軟部組織の明らかな利点術後の調整機能と段階的な外科的介入6を可能にします。以前の外.......
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
開示事項
著者ない競合する金銭的な利益や利益を宣言します。この記事の著者の受けた直接的または間接的利益はなかった。
謝辞
この作品は、ウィスコンシン大学と公衆衛生、医学リハビリテーション整形外科部門によって提供される追加のサポートと共に NIH 機器の助成金 1S10OD023676-01 によって支えられました。UW のコスミック カーボンがんセンター サポート助成金 P30 CA014520 と h. マーティンのサポートのための NIH のトレーニングの許可 5T35OD011078-08 と同様、小動物イメージング施設、使用を認めることを願います。我々 も筋骨格系の再生パートナーシップのサポートのマイケルとメアリー ・ スー ・ シャノンに感謝します。
....アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 0.9% 滅菌生理食塩水 | Baxter | 2F7124 | 創傷の灌漑と再水和に使用 |
| 10% ヨウ素/ポビドン | Carefusion | 1215016 | 皮膚の準備に使用 |
| 10% ニュートラル緩衝ホルマリン | VWR | 89370094 | 固定剤として使用 |
| 1mm ノンスレッドキルシュナーワイヤー | DePuy Synthes | VW1003.15 | 滅菌済み、最も近位ピン |
| に使用1mmの通されたkirschner | ワイヤーDePuyは | VW1005.15 | を通した Sterilized、3つの最も遠位ピン スロット |
| ために使用される 2x2のガーゼ | Covidien | 4006130 Sterilized、皮を準備し、血を吸収するために使用されて | |
| 4-0 Vicryl Suture | Ethicon | 4015304 | 筋肉および皮の層を閉めるのに使用 |
| 4-40 x 0.25 "、18-8ステンレス鋼のボタンの頭部の帽子ねじ | ジェネリック | 外部固定具アセンブリ | |
| 4200コードレスドライバー | ストライ | カーOR-S-4200 | キルシュナー |
| ワイヤー4x4ガーゼ | Covidien | 1219158 | 滅菌され、血液を吸収するために使用される |
| 70% エタノール | 皮膚の準備に使用される | ||
| Baytril | Bayer Healthcare LLC、動物衛生部門 | 312.10010.3 | 抗生物質として水に加えられた |
| セファゾリン | ヒクマ医薬品 | 8917156 | 術前抗生物質 |
| CleanCap ガウシア・ルシフェラーゼ mRNA (5moU) | TriLink Biotechnologies | L-7205 | ガウシア・ルシフェラーゼの修飾mRNAコード、使用中に氷上に保管 |
| セレンテラジンネイティブ | ナノライトテクノロジー | 303 | ガシア・ルシフェラーゼの基質、生体内でのルシフェラーゼ活性の評価に使用 |
| 二重抗生物質軟膏 | ジョンソン&ジョンソン消費者株式会社 | 8975432 | 傷の心配として術後のピン位置に |
| 二重切口のマイクロブレード | ストライカー | 5400-003-410 | 大腿骨の5mmの欠陥を作成するのに使用され |
| エチレンジアミン四酢酸(EDTA) | フィッシャーBP120-500 | 組織学のための準備に骨を脱灰するために使用され | |
| 徐放性ブプレノルフィン | ZooPharm | 3日間の痛みの緩和Fenestatedとして使用 | |
| ドレープ | 3M | 1204025 | |
| ストライ | カーOR-S-5100-4N | ハンドピースコード | 大腿骨に5mmの欠陥を作成するために使用されます |
| 加熱パッド | K&H ペット製品 | 121239 | ラット 体温維持 |
| 六角頭ドライバー | Wiha | 263/1/16 " X 50 | 外部固定具の締め付け |
| 誘導室 | ラットのための | 一般的な | |
| コラーゲンスポンジに組換えヒトを注入する 骨形態形成タンパク質-2 | メドトロニック | 7510200 | ポジティブコントロールとして使用される臨床的に関連性のある治療 |
| イソフルラン | クリッパー | 10250 | ラット用麻酔 |
| IVIS | パーキン・エルマー | 124262 | 生物発光イメージングモダリティ |
| ジグ | カスタム | 両皮質ピンの配置に使用 | |
| リポフェクタミン メッセンジャーMAX | フィッシャーサイエンティフィ | LMRNA003 mRNA送達を可能にするmRNA複合体化剤 | |
| センサーカイン-MPF(ブピビカン(0.25%)とエピネフリン(1:200,000) | APP Pharmaceuticals, LLC | NDC 63323-468-37 | 痛みの緩和と血管収縮のための手術部位に適用 |
| 滅菌水 | ホスピーラ | 8904653 | セファゾリン粉末の溶剤として使用 |
| チタン製外部固定プレート | カスタム | スクラップチタンとフライス盤で社内で準備 | |
| トータルパフォーマンスシステム(TPS) コンソール | ストライカー | OR-S-5100-1 | 大腿骨に5mmの欠陥を作成するために使用されます |
| TPS MicroSaggital Saw | Stryker | OR-S-5100-34 | 大腿骨に5mmの欠陥を作成するために使用されます |
| Ultrafocus Faxitron DXA | Faxitron | 高解像度X線イメージングモダリティ | |
| Uniprimラットダイエット | Envigo | TD.06596 | 薬用ラットダイエット |
| TPS用ユニバーサルハンドスイッチ | ストライカーOR-S-5100-9 | 5mmを作成するために使用されます大腿骨の欠陥 | |
| Vetbond 組織接着剤 | 3M | 1469 | 皮膚閉鎖 |
参考文献
- Filipowska, J., Tomaszewski, K. A., Niedźwiedzki, Ł, Walocha, J. A., Niedźwiedzki, T. The role of vasculature in bone development, regeneration and proper systemic functioning. Angiogenesis. 20 (3), 291-302 (2017).
- Charalambous, C. P., Akimau, P., Wilkes, R. A.
アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。
再版と許可
