사용자 지정 외부 Fixator를 안정화 하는 쥐에서 안정적이 고 재현 가능한 크기의 중요 한 단편 대 퇴 결함 모델

요약

Vivo에서 포유류 모델의 중요 한 크기의 뼈 결함 치유 메커니즘 및 정형 외과 치료를 공부 하는 연구원을 위한 필수적입니다. 여기, 우리는 외부 고정을 사용 하 여 안정화 하는 쥐에 재현, 단편, 대 퇴 결함의 생성에 대 한 프로토콜을 소개 합니다.

초록

정형 외과 연구 vivo에서 치유 하는 뼈의 메커니즘을 연구 하 고 새로운 치료 기술을 조사 동물 모델에 크게 의존 합니다. 임계 크기 단편 결함 임상, 치료를 도전 그리고 연구 노력 단편 대 퇴 결함의 안정적이 고 외래 작은 동물 모델에서 혜택을 받을 수 있습니다. 이 연구에서 우리는 외부 fixator를 안정화 하는 쥐 대 퇴 골에 5mm 중요 한 diaphyseal 결함의 일관 되 고 재현 가능한 창조에 대 한 최적화 된 수술 프로토콜을 제시. Diaphyseal ostectomy 4 Kirschner 전선을 bicortically를 사용자 정의 지 그를 사용 하 여 어떤 적응된 외부 fixator 장치와 안정 되었다 수행 되었다. 진동 뼈 톱 결함을 만드는 데 사용 되었다. 혼자 콜라겐 스폰지 또는 rhBMP-2에 배어 콜라겐 스폰지는 결함으로 이식 했다 하 고 치유 하는 뼈 검사를 사용 하 여 12 주 동안 모니터링 했습니다. 12 주 후 쥐 희생 했다, 그리고 조직학 분석 삭제 제어에 수행한 화관을 취급. RhBMP-2 치료 개장 periosteal 비정 하 고 새로운 뼈의 형성을 굴복 하는 동안 뼈 결함만 콜라겐 스폰지 포함 된 비-연합, 결과. 동물 이식, 후 잘 복구 하 고 외부 고정 안정화 대 퇴 결함 12 주 이상에서 성공 입증. 이 합리적인된 수술 모델 뼈 치유를 연구 하 고 새로운 정형 외과 바이오 소재 및 재생 치료 비보테스트를 쉽게 적용할 수 있습니다.

서론

정형 외과 외상 수술은 다양 한 복잡 한 골절 치료에 중점을 둡니다. 결함의 실패 뿐만 아니라 주변 근육과 감소 재생 능력 때문에 임상 치료 하기 어려운 입증 했다 중요 한 diaphyseal 단편 뼈 지역화 신생¹. 현대 치료 기법으로 뼈 접목 수술 고정, 지연 (Masquelet) 뼈 접목, 뼈 전송, 융합, 또는 절단^2,,34. 잘 작동 원심 사지와 그들의 외상 후 보존 하는 보 행 기능 대부분의 환자에서 다리 구조는 명확 하 게 더 나은 치료 옵션⁵입니다. 이러한 구조 치료는 종종 긴 치료 과정을 통해 단계적된 수술 개입을 필요합니다. 몇몇 저자는 외부 고정은의 증가 수술 후 조정와 내부 고정 감소 조직 손상으로 인해 이러한 응용 프로그램에 대 한 감소 하는 이식 시 이식 표면적, 우수한 제안 fixator⁶. 그러나, 장래 무작위로 고른된 통제 되는 예는 현재 진행이 논쟁의 경골⁷의 심각한 오픈 골절 외부 고정 대 내부를 명확히입니다. 불행히도, 어....

프로토콜

이 연구에 사용 된 쥐 동물의 안락사에 대 한 일일 케어 AVMA 지침에 따라 받은: 2013 판¹⁶. 기관 동물 관리 및 사용 위원회에서 위스콘신-매디슨 대학 평가 하 고 프로젝트를 시작 하기 전에이 실험 프로토콜을 승인 했다.

1입니다. 동물

1. 무게 약 350 g outbred Sprague-Dawley 남성 쥐를 사용 합니다.

2. 준비의 뼈 Morphogenetic 단백질-2 (rhBMP-2) 젖은 스폰지 건설 기계

참고: 비 계 준비 대 퇴 골에 이식 직전 발생 한다 (단계 6.14 참조).

1. 콜라겐 스폰지, 동결 건조 된 rhBMP-2, 및 재구성¹⁷살 균 물 포함 하는 설립된 rhBMP-2 뼈 이식 키트의 사용에 대 한 제조 업체의 지침을 따릅니다. 무 균 유지, reconstitute 1.5 mg/mL의 농도에 살 균 물과 rhBMP 2.
2. 가 위 살 균 및 살 균 눈금자 using, 트림 rhBMP-2 배어 콜라겐 스폰지는 5 m m x 3 m m x 3 m m 결함에 맞게 바꿀 수 있....

결과

수술 한 조 수의 도움으로 한 외과 의사에 의해 약 1 시간에 수행 되었습니다. 수술 최적화 후 내부-수술 후 합병증 크게 최소화 했다 고 일관성 있는 크기 (5 x 3 x 3 m m) 및 대 퇴 결함의 지역화 보장 지 그 장치를 사용. 쥐 마 취에서 외래 즉시 다음 복구 되었고 어떤 변경 된 행동 패턴;는 나타나지 않았다 그들의 걸음 걸이, antalgic 되었고 그들은 외부 fixator에 의해 방해 하 고 나타나지 않았다.

비-스레드 k-전선 근 위 핀 때 스레드 와이어 사용 되었다 끊기의 위험을 했다 (그림 2B), 가장 근 위 핀에 대 한 선정 됐다. 어떤 경우에, 특히 컨트롤에서에서 rhBMP-2 또는 누구의 결함 보였다 치유/뼈 형성의 증거가 하나 이상의 k-와이어 팁 스펀지에서 본 약 8 주 후 .......

토론

완전 한 뼈 골절 등 정형 외과 상해의 작은 동물 모델 바이오²⁰의 치료 가능성을 평가 하 고 골의 메커니즘을 탐구 하는 연구를 사용 합니다. 이 연구에서는 쥐 단편 결함 모델 연구소와 생명 공학 팀 로드 베어링 osteosynthetic 뼈 수리의 추가 연구에 대 한 쉽게 재현할 수 있는 사용자 지정 외부 fixator에 의해 안정.

일반적으로 쥐 모델에서 중요 한 크기의 결함을 사용 하 여 이전 연구는 내부 고정 플레이트^21,,2223,24에 의존 합니다. 외부 고정 적은 연 조직 장애 및 혈액 손실, 세균성 식민을 위한 기회를 최소화 하기 위해 총 이식된 면적 감소를 일으키는 원인이 되기의 뚜렷한 장점이 .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
0.9% 멸균 식염수	Baxter	2F7124	상처 및 재수화 세척에 사용
10% 요오드/포비돈	케어퓨전	1215016	피부 준비에 사용
10% 중성 완충 포르말린	VWR	89370094	고정제로 사용
1mm 나사산이 없는 kirschner 와이어	DePuy Synthes	VW1003.15	멸균, 가장 근접한 핀
에 사용1mm 스레드 kirschner 와이어	DePuy Synthes	VW1005.15	멸균, 3 개의 가장 말단 핀 슬롯에 사용
2x2 거즈	Covidien	4006130	멸균, 피부를 준비하고 혈액을 흡수하는 데 사용
4-0 Vicryl Suture	Ethicon	4015304	근육과 피부 층을 닫는 데 사용
4-40 x 0.25 ", 18-8 스테인레스 스틸 버튼 헤드 캡 나사	일반		외부 고정 장치 조립
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4x4 거즈	Covidien	1219158	멸균, 혈액 흡수에 사용
70 % 에탄올			피부 준비에 사용
Baytril	Bayer Healthcare LLC, 동물 보건 부서	312.10010.3	항생제
Cefazolin	Hikma로 물에 첨가 의약품	8917156	수술 전 항생제
CleanCap 가우시아 루시페라제 mRNA (5moU)	TriLink Biotechnologies	L-7205	가우시아 루시페라아제에 대한 변형된 mRNA 인코딩, 사용 중 얼음에 보관
코엘렌테라진 네이티브	NanoLight Technology	303	구시아 루시페라아제용 기판, 생체 내 루시페라제 활성을 평가하는 데 사용
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