동물 모델은 생물 의학 연구에서 심각한 뼈 손상을 모방하기 위해 자주 사용됩니다. 크기가 작기 때문에 생쥐에서 안정화된 뼈 병변을 확립하는 것은 대부분의 연구 그룹의 능력을 넘어섭니다. 여기에서는 마우스의 실험적 대퇴골 결함을 확인하고 분석하는 간단한 방법을 설명합니다.
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이 논문에서
요약
초록
뼈는 놀라운 재생 능력을 가지고 있지만, 심각한 뼈 외상으로 인해 제대로 치유되지 않는 손상이 발생하는 경우가 많습니다. 사실, 모든 사지 골절의 10분의 1은 환자의 외상, 질병 또는 나이의 정도에 따라 완전히 치유되지 않습니다. 뼈 재생 전략을 개선할 수 있는 우리의 능력은 실험 동물의 심각한 뼈 외상을 모방할 수 있는 능력에 결정적으로 의존하지만, 큰 뼈 병변의 생성 및 안정화는 기술적으로 어렵습니다. 대부분의 경우, 심각한 장골 외상은 자연적으로 치유되지 않는 결함을 확립함으로써 실험적으로 모방됩니다. 이는 뼈 단면 직경의 1.5배보다 큰 뼈 분절을 완전히 제거함으로써 달성됩니다. 그런 다음 골절 가장자리의 올바른 방향을 유지하고 이동성을 허용하기 위해 금속 임플란트로 뼈를 안정화합니다.
작은 크기와 긴 뼈의 연약함으로 인해, 생쥐에서 이러한 병변을 확립하는 것은 대부분의 연구 그룹의 능력을 벗어납니다. 따라서 긴 뼈 결함 모델은 쥐와 더 큰 동물에 국한되어 있습니다. 그럼에도 불구하고 생쥐는 유전적으로 변형되고 인간 세포와 조직을 거부하지 않는 면역 저하 균주로 사육될 수 있다는 점에서 상당한 연구 이점을 제공합니다.
여기에서는 표준 실험실 및 수의학 장비를 사용하여 마우스 대퇴골에서 분절 결함의 생성을 용이하게 하는 기술을 보여줍니다. 실습을 통해 고정 장치 및 외과적 이식의 제작은 대부분의 훈련된 수의사와 동물 연구 인력에게 실현 가능합니다. 예시 데이터를 사용하여 모델에 대한 뼈 치유의 정량적 분석을 위한 방법론도 제공합니다.
서론
그것은 치료 골절 환자의 경우 수술, 50 만 절차 골 이식 2의 사용을 포함한다. 미국 인구의 절반이 65 일의 나이 골절이 발생할 것으로 추정되며,이 숫자는 점점 고령화 3 증가 할 것으로 예상된다 . 뼈가 완전히 흉터없이 치유 능력을 갖는 몇몇 기관 중 하나이지만 프로세스 3,4-을하지 아니한 경우, 인스턴스가있다. 상황과 치료의 품질에 따라 긴 뼈 골절의 2-30% 비 노조 3,5의 결과로 실패합니다. 정의, 가관절, 크기의 중요한 또는 비 노조 뼈 부상에 대한 몇 가지 논쟁이 남아있는 동안 일반적으로 피사체 (6)의 자연 수명 기간 동안 치유되지 않는 상처를 의미한다. 실험 목적을 위해,이 기간은 평균 크기의 뼈 상해 완전히 치유에 필요한 평균 시간으로 단축된다. 비 노조 뼈의 병변은 NUM 발생erous 이유,하지만 주요 요인으로 인한 질병 또는 7 세에 비판적 크기의 차이, 감염, 가난한 혈관 신생, 흡연, 또는 억제 osteoregenerative 용량의 결과로 극단적 인 외상을 포함한다. 비 조합이 성공적으로 처리 된 경우에도, 그 손상의 유형 및 사용 방법 (8)에 따라, 프로 시저 당 60,000 달러를 초과하는 비....
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프로토콜
참고 :이 프로토콜은 잭슨 연구소에서 획득 한 여성 누드 (민 / J) 마우스 (1,825 G, 6 주)을 위해 설계되었습니다. 쥐의 변종은 해부학과 성장 속도면에서 다소 차이가 있기 때문에, 우리는 핀의 제조 라이브 주제에 주입하기 전에 수신자의 변형, 성별과 연령에 최적화하는 것이 바람직합니다. 균주 신중 일치하는 경우, 핀 및 골수 공동 사이의 억지 끼워 맞춤은 높은 재현성이다. 주택, 다이어트 및 일반 축산 절차는이 프로토콜의 범위를 벗어나 있지만, 모든 마우스는 기관 동물 관리 및 설정 실험실 동물의 관리 및 사용 (제 8 판), 제도적 정책의 가이드에 따라 보관 하였다 사용위원회 (IACUC)와 스콧 화이트 병원에서 비교 의학 교실 (DCM).
핀 1. 제작
그림 2 : 핀 조립체. (A) 어셈블리의 여러 단계에서 수술....
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결과
마우스는 일반적으로 의식을 회복하고 뒷다리 이동성에게 마취의 철수 후 5 분에서 10 분. 처음 5 일 동안 개별적으로 마우스를 수용하고, 사지의 과도한 사용을 방지하기 위해 환경 농축을 소개하는 것이 좋습니다. 이 목적을 위해, 이글루 형 둥지 둥지 건물에 대한 필요성을 절감하고 휴식을 권장합니다. 우리는 또한 케이지의 바닥에 음식과 하이드로 겔의 조항이 핀 변위의 확률을 줄일 수 있음을 발견했다. 제도적 승인 정책에 따라 필요한 5 일 동안, 진통제를 투여한다. 원래 수술 전 체중의 약 15 %까지 체중 감소는 5 일 수술 후 기간 동안 가능하다. 24 시간 수술 후, 영향을받는 사지의 X 선은 핀 배치를 평가하는 것이 좋습니다. 핀은 완전히 칼라에 대한 결함 플러시의 가장자리와 근위 및 원위 수질 운하 (그림 2C에 삽입해야한다2E,도 5E,도 6A). 드물게 (<사례 5 %), 핀이 경우 재수술을 제공한다 치유와 동물 사.......
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토론
여기서, 우리는 표준 실험실 및 수의 장비를 이용하여 쥐 대퇴골의 임계 크기 핀 - 안정화 된 결함을 생성하는 간단한 방법을 설명한다. 핀과 수술 자체의 조립은 연습이 필요하지만, 잘 잘 훈련 된 생물 의학 연구 과학자 또는 수의사의 기능에 있습니다.
핀은 외고정 또는 연동 나사를 사용 더 복잡한 방법보다 절차가 기술적으로 가능하고, 추가로 고정하지 않고 뼈 속질에 위치한다. 약간의 비틀림 동작이 치유의 초기 단계 동안 발생할 수 있지만 임플란트 endosteum 사이 확고한 억지 끼워 맞춤을 달성하기 위하여,이 핀 지름 및 뼈 속질 적절한 리밍에주의하여 최소화된다. 근친 변형과 나이, 성별의 일치의 신중한 선택으로 적합 몇 일 이내에 재현성 강력한된다. 그럼에도 불구하고, 위스콘신3D 인쇄 기술의 출현 셀만이 비틀림 운동이 상기 조 화면 및 / 또는 철 결합 부위를 포함 핀의보다 정교한 버전을 저감 할 수있을 것으로 기대된다. 핀 제조의 용이성 및 피하 튜브 크기의 다양한 .......
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공개 사항
저자는 경쟁하는 재정적 이해관계가 없습니다.
감사의 글
우리는이 기술의 개발 과정에서 자신의 귀중한 조언과 지원, 비교 의학, 사원, 텍사스의 스콧 & 화이트 병원 부서의 직원과 수의사 감사합니다. 이 작품은 재생 의학 프로그램 자금 연구소, 스콧 & 화이트 RGP 보조금 # 90172, NIH 2P40RR017447-07 및 NIH R01AR066033-01 (NIAMS)에 의해 부분적으로 투자되었다. 우리는 원고를 교정에 대한 박사 수잔 Zeitouni 감사합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Pin assembly | |||
| Dremel 회전 도구 | Dremel | 8220 | 또는 이에 상응하는 |
| 헤비 듀티 컷 오프 휠 | Dremel | 420 | |
| 수술용 튜빙 19 G | 소형 부품(아마존) | B000FMZ8LY | OD 1.07 mm, ID 0.889 mm |
| 수술용 튜빙 21 G | 소형 부품(아마존) | B000FMZ8YQ | OD 0.82 mm, ID 0.635 mm |
| 수술용 튜빙 22 G | 소형 부품(아마존) | B000FMYLZS | OD 0.719 mm, ID 0.502 mm |
| 수술용 튜빙 23 G | 소형 부품(아마존) | B000FN0SY0 | OD 0.643 mm, ID 0.444 mm |
| 시아노아크릴레이트 접착제 | 록타이트 | 1365882 | |
| 에머리 디스크 | Dremel | 413 | |
| 고무 연마 포인트 | Dremel | 462 | |
| 펠트 연마 디스크 | Dremel | 414 | |
| 젤라틴 스폰지 | Surgifoam/Ethicon | 1974 | |
| 펀치 생검 커터 | Miltex | 33-34 | |
| 수술/수술 후 | |||
| 따뜻한 패드 및 순환 펌프 | Stryker/Thermocare | TP700, TP700C, TPP722 | |
| 적용 범위 4차 스프레이 | Steris | 1429-77 | |
| 비드 살균기 | Germinator/CellPoint Scentific | Germinator 500 | |
| 마취 시스템 | VetEquip Inc | 901806 또는 901807/901809 | |
| 이소 플루오란 마취제 | VETone / MWI | 501017, 502017 | |
| 외과 용 소독제 | Chloraprep / CareFusion | 260449 | |
| 수술 도구 | Fine Science Tools | 다양한 | 권장 독일산 |
| 얼굴 보호 | 스플래시 쉴드 | 4505 | |
| 충전식 고속 드릴 | Fine Science Tools | 18000-17 | |
| 다이아몬드 절단 휠 | Strauss Diaiond | 361.514.080HP | |
| 흡수성 봉합사 | Covidien | UM-213 | |
| 외부 봉합사 | Ethicon | 668G | 또는 동급 |
| Vetbond | 3M | 1469SB | 또는 동급 |
| 수화 젤 | Clear H2O | 70-01-1082 | |
| 다이어트 젤 | Clear H2O | 72-01-1062 | |
| Buprenorphine | Reckitt 및 Benckser | 12496-0757-01 | 규제 물질 |
| 마우스 이글루 | Bio Serv | K3328, 3570,3327 | |
| 안락사 칵테일 | Euthasol/Virbac | 710101 | 규제 물질 |
| Analysis | |||
| Live animal imager | Orthoscan | FD Pulse | 또는 이에 상응하는 |
| Micro-CT 장치 및 소프트웨어 | Bruker | Skyscan1174 | 또는 동급의 |
| 밀봉 필름/파라필름 M | VWR 또는 Fisher | 100501-338, S37441 | |
| *일반 소스는 거즈, 드레이프, 보호복, 동물 관리 장비와 같은 다른 모든 품목에 적합합니다. |
참고문헌
- Brinker, M. R., O'Connor, D. P. The incidence of fractures and dislocations referred for orthopaedic services in a capitated population. J Bone Joint Surg Am. 86, 290-297 (2004).
- Cheung, C. The future of bone healing. Clin Podiatr Med Surg. 22
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재인쇄 및 허가
