ラット膝の周期的負荷誘発関節内軟骨病変モデルを生成するための非侵襲的方法

このプロトコールは、動物、より大きな動物において、いかなる外科的介入または動物の膝の構造的破壊もなしに軟骨損傷を引き起こすことが可能であることを示している。最大の利点は、経験がなくてもオペレーターが反復的であることが判明し、これはどの外科的方法でも達成するのが難しいことです。麻酔をかけたラットを固定装置に取り付けることから始めます。

麻酔をかけたラットを腹の上に置き、右膝を凹溝のある樹脂片に取り付けてベースプレートに置きます。右後肢を股関節伸展、膝の屈曲、足首伸展の位置に置き、膝を約140度曲げます。可動器具のくさび形の溝にラットのかかとを収容します。

固定装置を応力および引張試験装置に移動し、ロードセルとの接触がないことを確認します。応力および引張試験装置の制御ソフトウェアを開き、キャリブレーションボタンをクリックします。キャリブレーション後、フレームの上部をロードセルに慎重に取り付けます。

可動式のメイン操作パネルの回転ノブを、予圧が5ニュートンに達するまでゆっくりとオンにして、膝関節をフレームにしっかりと取り付けたままにします。メインメニューで、[新しいメソッドとシステムラベルの作成]をクリックします。テストモードをサイクルに設定し、テストタイプを圧縮に設定します。

センサーラベルをクリックし、テストタブを選択して、制限が60ニュートン以内であることを確認します。次に、ストロークタブを選択し、制限が500ミリメートル以内であることを確認します。テストコントロールラベルの下で、成長の起源を選択して、0.3%またはフルスケールでメインプログラムを開始します。

1番目と3番目のセクションの制御ストローク速度を毎秒1ミリメートルに設定し、2番目のセクションの最大テスト力を20ニュートンに、4番目のセクションの最小テスト力を5ニュートンに設定します。全体の期間をピーク負荷の場合は 0.5 秒、最小負荷の場合は 10 秒に設定します。ページの下部にある[プリロード]タブで、[オン]がオンにチェックされ、たわみ除去速度が毎分100ミリメートルに設定され、最大力が5ニュートンであることを確認します。

試験片ラベルで材料を金属として設定します。メインメニューの[メソッドとテストの選択]セクションで、ビルドしたばかりのメソッドを選択し、[開始]をクリックしてテストを開始します。サイクル数を60に設定します。

ロード後にラットをケージに戻し、分析の時間になるまで十分なスペースと食物を自由に摂取したケージ内で12〜12時間の明るい暗いスケジュールを維持します。20ニュートンの周期負荷を受けたサンプルにおける軟骨細胞の生存率の短期的な変化を研究しました。死んだ軟骨細胞の数は、外傷後12時間で増加しました。

逆に、生きている軟骨細胞の数は減少し続けました。20ニュートンの動的負荷を受けたラット膝の関節軟骨が損傷し、すべてのサンプルで外側大腿骨顆に1つの限局性病変ゾーンが確認されました。病変の大きさは8週間の観察期間中に徐々に増加しなかった。

病変と影響を受けていない軟骨の界面に対応する境界が患部に観察される可能性があります。最も重要なことは、試験力とサイクル数の適切な設定です。この技術により、血液の関節被覆への機械的負荷を制御することができ、機械的負荷が変形性関節症の発症または予防にどのように影響するかを探る道を開くことができる。