Vivo에서 골절 뼈 쥐 마우스 대 퇴 골에 대 한 MRI-호환 Osteosynthesis 장치를 사용 하 여 치료 기간 동안 굳은 살 개발의 평가

요약

Endochondral 뼈 치유 하는 동안 골절 굳은 살에 조직 개발의 평가 치료 과정을 모니터링 하는 데 필수적 이다. 여기, 우리는 자기 공명 영상 (MRI)의 사용을 보고-MRI 있도록 마우스 대 퇴 골에 대 한 호환 외부 fixator 쥐에서 뼈 재생 동안 검색.

초록

Endochondral 골절 치유 골절 굳은 살에 섬유, 연골, 뼈가 있는 직물의 개발을 포함 하는 복잡 한 공정 이다. 다른 조직에는 굳은 살의 금액 골절 치료 진행에 중요 한 정보를 제공 합니다. 경도 작은 동물을 사용 하 여 전 임상 골절 치유 연구에 굳은 살 조직 개발 모니터링 기술을 사용할 수 비보에 디지털 방사선 및 µCT 이미징 포함 됩니다. 그러나, 두 기법과 비 mineralized 광물 화 된 직물을 구별 수만 있습니다. 따라서, 섬유 조직에서 연골을 차별 수 아니다. 대조적으로, 자기 공명 영상 (MRI) 그들의 함량에 따라 해 부 구조를 시각화 하 고 따라서 noninvasively 부드러운 조직과 연골 골절 굳은 살에 확인할 수 있을 수 있습니다. 여기, 우리는 MRI 호환 외부 fixator 마우스 대 퇴 골에 대 한 쥐에서 뼈 재생 중 MRI 검사를 허용 하도록 사용을 보고 합니다. 실험 그는 fixator와 주문 품 장착 장치 수 있도록 반복적인 MRI 검사, 골절-굳은 살 조직 개발의 경도 분석 활성화 설명 했다.

서론

2 차 골절 치유 뼈 치유의 가장 일반적인 형태입니다. Ontogenic endochondral 나오고^1,2,3의 특정 측면을 흉내 낸 복잡 한 과정 이다. 주로 초기 골절 혈은 면역 세포과 립 및 섬유 조직 구성 됩니다. 낮은 산소 긴장 및 높은 biomechanical 긴장 골절 간격에서 osteoblast 차별화를 방해 하지만 chondrocytes^4,,56으로 조상 세포의 분화를 촉진. 이러한 셀 골절된 뼈의 초기 안정성을 제공 하는 연골 매트릭스를 형성 하는 상해의 사이트에 확산 하기 시작 합니다. 굳은 살 성숙 동안 chondrocytes hypertrophic, 되 받을 apoptosis, 또는 트랜스-osteoblasts로 분화. 연골 뼈 전이 영역에서 Neovascularization 제공 높은 산소 수준, 뼈 조직⁷의 형성. 뼈 분쇄 갭의 다리, 후 biomechanical 안정성 증가 하 고 외부 골....

프로토콜

모든 동물 실험 관리 및 실험 동물의 사용에 대 한 국제 규정을 준수 하 고 (제 1250, Regierungspräsidium 튀빙겐, 독일) 지역 규제 당국에 의해 승인 했다. 모든 마우스 10 h 어두운 circadian 리듬 물과 음식을 제공 광고 libitum 14 h 빛에 감 금 소 당 2 ~ 5 동물의 그룹에서 유지 되었다.

1. 수술 재료 및 쥐의 치료 전 준비

1. Sterilize 모든 수술 재료. 120-135 ° C의 압력가 마로 소독 온도 사용 하 여 살 균 시간 20-30 분.
2. 구매 C57BL/6 마우스 또는 몸 무게의 19-35 g 사이 다른 스트레인에서 쥐. 적절 한 동물 보호 및 조사에 의해 승인 되는 국가 지침 서에 따라 실험 프로토콜에 따라 ' s 기관 동물 관리 및 사용 위원회. 절차를 시작 하기 전에 7 일 순응 기간의 최소 허용.
3. 3 수술 날까지 수술 전에 1 일 식 수를 통해 모든 마우스 진통 제공.

2. 수술 절차 및 응용 프로그램의 외부 Fixator

1. 장소 5-7 %isoflurane 및 60 mL/min 산소 튜브로 마우스 탑재. 자세 반사의....

결과

첫째, 수술의 성공 ( 그림 2에서 예제 참조)는 MRI 검사의 분석에 의해 확인할 수 있습니다. 모든 4 개의 핀 대 퇴 축 가운데 위치 해야 합니다. 뼈 간격의 크기는 0.3-0.5 사이 여야 m m. 뼈 간격의 크기는이 값에서 크게 차이가, 마우스 추가 분석에서 제외 해야 합니다.

둘째, 골절 치유 같은 동물에서 과정 동안 경도 검사의 평가 굳은 살 조직 개발에 대 한 정보를 제공 합니다. 연골 조직 10 일째에 골절 굳은 살 중간에 표시 되는 마우스 하루 10, 14, 21 ( 그림 3에서 예를 참조)에서 검색 하는 경우 (상대 연골 영역 = 30.8%)와 하루 14 (상대 연골 영역 = 29.0%), 후 21 일까지 감소 수술 (상대 연골 영역 = .......

토론

수정 및 문제 해결:

이 연구의 주요 목표를 사용 하 여 MRI 호환 외부 fixator의 마우스에 대 퇴 골 뼈에 대 한 경도 endochondral 골절 치유 과정 동안 굳은 살 조직 개발을 모니터링 하는 기능에 대 한 프로토콜을 설명 했다. 외부 fixator의 삽입에 대 한 주문 품 장착 장치 디자인 반복된 검사 하는 동안 표준된 위치를 보장합니다. 자동 조직 세분화 골절 굳은 살에 섬유, 연골, 뼈 조직의 금액의 분석을 수 있습니다. 또한, MRI 이미지의 3D 복원 endochondral 골절 치유 과정에서 각 개별 마우스의 시각화를 수 있습니다.

프로토콜 내에서 중요 한 단계:

MRI-호환 외부 fixator를 사용 하 여 수술의 가장 중요 한 단계는: (1) 피하 모든 수술 하는 동안 좌 골 신경 손상, 그.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
마취관	FMI, Seeheim, Germany	ZUA-82-ANA-TUB-마우스
마취기	FMI, Seeheim, Germany	ZUA-82-GME-MA
동맥 집게	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BH104R
Autoclave	Systec, Wettenberg, Germany	DX-150
오토클레이브 패키징	Stericlin, Feuchtwangen, Germany	2301-04/06/10/12/16
Avizo software	FEI, Burlington, USA	-	Version 8.0.1
BioSpec 117/16 자기공명영상시스템	Bruker Biospin, Ettlingen, Germany	117/16
불독 클램프	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BH 021R
탄소강 메스 no. 11/15	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BA211/215
세라믹 마운팅 핀 0.45 mm	RISystem, Davos, Switzerland	HS691490
Clindamycin (300 mg / 2ml)	Ratiopharm, Ulm, Germany	-
드레싱 펜치 115 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BD210R
드레싱 펜치 130 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BD025R
드릴 비트 코팅 0.45 mm	RISystem, Davos, 스위스	HS820420
Durogrip 바늘 홀더 125 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BM024R
폴리오드레이프	Hartmann, Heidenheim, Germany	2513026
Frekaderm	Fresenius, Bad Homburg, Germany	4928211
Gigli는 0.44mm를 보았습니다.	RISystem, Davos, Switzerland	RIS.590.110.25
핸드 드릴	RISystem, Davos, 스위스	RIS.390.130-01
가열판	FMI, Seeheim, Germany	IOW-3704
Hygonorm 장갑	Hygi, Telgte, Germany	2706
Isoflurane	Abbot, London, UK	포렌
마이크로 펜치 155 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BD343R
마이크로 가위 120 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	FD013R
마우스 FixEx L 0.7 mm	RISystem, Davos, 스위스	RIS.611.300-10
드릴용 바늘 케이스	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BL911R
바늘 홀더	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BB078R
Octenisept	Schü lke, Norderstedt, Germany	121403
Osirix 소프트웨어	Pixmeo SARL, Bernex, 스위스	-	버전 4.0
산소, 의료용	MTI, Ulm, 독일	-
Resolon 5/0	Resorba, Nü rnberg, Germany	88143
식염수 0.9%	Braun, Melsungen, Germany	3570350
메스 핸들 125 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BB073R
가위 150 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BC006R
오토클레이브 포장용 실러	Hawo GmbH, Obrigheim, Germany	HM500
Sterican 27 G	Braun, Melsungen, Germany	4657705
멸균 수술용 칼날 번호 11/15	Aesculap, Tuttlingen, Germany	BB511/515
수술용 장갑	Hartmann, Heidenheim, 독일	Peha-micron 9425712
수술 용 조명	Maquet SA, Ardon, France	블루 라인 80
주사기 5 ml	Braun, Melsungen, Germany	Injekt 4606051V
조직 펜치 80 mm	Aesculap, Tuttlingen, Germany	OC091R
트라마돌 25 mg/l	Grü nenthal, 아헨, 독일	100mg/ml
Vasofix 안전성	Braun, Melsungen, Germany	4268113S-01
Vicryl 5-0	Ethicon, Norderstedt, Germany	V30371
Visdisic 눈 연고	바우쉬 & Lomb, 베를린, 독일	3099559