쥐 모델에 임플란트를 배치하는 것은 임상 연구에 필수적인 실험 절차입니다. 이 연구는 당뇨병 및 골다공증이 있는 쥐 모델의 경골에 티타늄 임플란트를 이식하기 위한 포괄적인 수술 프로토콜을 제시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
쥐는 오랫동안 임플란트 치과 및 정형외과, 특히 생체 재료와 뼈 조직 간의 상호 작용을 연구하는 데 귀중한 동물 모델로 사용되어 왔습니다. 쥐의 경골은 얇은 조직층(피부와 근육)을 통해 외과적으로 쉽게 접근할 수 있고 내측 얼굴의 평평한 모양으로 인해 골내 장치의 외과적 삽입을 용이하게 하기 때문에 자주 선택됩니다. 또한 이 모델을 사용하면 다양한 임상 조건을 모방하여 특정 질병을 유도하여 기하학적 구조, 표면 질감 또는 생물학적 단서와 같은 다양한 임플란트 조건에 대한 생물학적 반응을 평가할 수 있습니다. 그러나 견고한 대뇌 피질 구조에도 불구하고 특정 골내 장치는 성공적인 이식을 위해 디자인과 크기에 대한 조정이 필요할 수 있습니다. 따라서 임플란트 부위의 연조직과 경조직을 모두 조작하기 위한 표준화된 수술 방법을 확립하는 것은 특히 임플란트 치과 및 정형외과와 같은 분야에서 적절한 임플란트 또는 나사 장치 배치를 보장하는 데 필수적입니다. 이 연구에는 80마리의 Sprague Dawley 쥐가 포함되었으며, 각각의 질병에 따라 골다공증이 있는 그룹 1과 제2형 당뇨병이 있는 그룹 2로 나뉩니다. 이식은 4주와 12주에 이루어졌으며, 동일한 외과의가 일관된 수술 기법을 따랐습니다. 긍정적인 생물학적 반응이 관찰되었으며, 이는 식립된 모든 임플란트의 완전한 골유착을 나타냅니다. 이러한 결과는 수술 프로토콜의 성공을 입증하며, 이는 다른 연구에도 복제될 수 있으며 생체 재료 커뮤니티의 벤치마크 역할을 할 수 있습니다. 특히, 골유착 값은 두 질환 모델 모두에서 4주와 12주 모두에서 안정적으로 유지되었으며, 이는 시간이 지남에 따라 임플란트의 지속적인 통합을 보여주고 빠르면 4주에 긴밀한 뼈 연결 확립을 강조합니다.
서론
쥐를 실험 대상으로 선택하는 일반적인 이유는 번식이 쉽고 대형 동물 모델에 비해 상대적으로 저렴하기 때문입니다. 예를 들어, 골다공증 또는 당뇨병과 같은 질환의 신뢰할 수 있는 재현과 같은 새로운 절차의 출현으로 인해 이 모델은 약물 및 수술 장치 또는 절차에 대한 생물학적 반응에서 치료법의 잠재적 사용 및/또는 질병의 영향을 분석하는 데 특히 유용합니다 1,2.
쥐의 골량 증가는 대부분 생후 첫 6개월 동안 발생하지만, 일부 연구자들은 긴 뼈가 적어도 1년 동안 지속적으로 성장하며 길이가 점진적으로 증가한다고 믿습니다1. 노화가 진행됨에 따라 모델링에서 리모델링으로의 전환이 이루어지는데, 이는 모든 경우에 뼈 전체에서 동일하게 발생하지는 않는다2. 암컷 Sprague Dawley 쥐는 수컷 쥐보다 천천히 성장하고 수컷 쥐보다 체중이 더 적습니다1. 쥐의 지속적인 뼈 신장과 다양한 뼈 리모델링 역학은 인간의 건강 문제를 다룰 때 고려해야 하는 요소입니다....
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프로토콜
모든 실험 절차는 스페인 법률(Royal Decree 53/2013) 및 Generalitat de Catalunya 규정(Decree 214/97)에 따라 과학적 목적으로 사용되는 동물 보호를 위한 유럽 공동체 지침(Directive 2010/63/EU)에 따라 수행되었습니다. 모든 동물 시술 및 취급에 대한 윤리 승인은 Vall D'Hebron Institut de Recerca(등록 번호 72/18 CEEA)의 동물 실험 윤리 위원회로부터 획득했습니다. 골다공증 모델의 경우, 평균 체중이 484g이고 평균 연령이 12주인 암컷 Sprague Dawley 쥐가 사용되었습니다. 당뇨병 모델의 경우, 평균 체중 730g, 평균 연령 12주의 유전자 변형 암컷 BBDR(Bio Breeding Diabetes Resistant) 랫트를 사용하였다. 모든 동물은 상업 공급 업체에서 공급되었습니다. 연구에 사용된 동물, 시약 및 장비의 구체적인 세부 사항은 재료 표에 나열되어 있습니다.
1. 동물의 마취/약리학 및 준비
- 수술 시작 10-15분 전에 피하 주사를 통해 부프레노르핀 0.05mg/kg, 멜록시캄 2mg....
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결과
수술 단계
이 연구에 사용된 두 동물 모델 모두 유발된 질병으로 인해 특정 제약이 있다는 점을 언급하는 것이 중요합니다. 경조직과 연조직의 조작에 대한 이러한 제약은 수술 과정에서 반영됩니다.
당뇨병 모델에서는 쥐가 더 커서 수술 중에 다리를 안정시키기가 어렵습니다. 이로 인해 수술 시간이 길어지고 결과적으로 마취 시간이 길어지므로 회복 시간이 길어지므로 수술 후 기간에 더 많은 주의가 필요합니다.
골다공증 모델의 경우, 요구 사항이 매우 달랐으며, 뼈 조작 시간에 더 집중되어 있었습니다. 이 경우 드릴링 절차 중에 더 큰 출혈을 관찰할 수 있습니다. 또한 임플란트 식립 과정이 더 어려워집니다. 뼈에 작은 균열이 생기거나, 임플란트가 들어가는 동안 임플란트의 진행이 변경되고, 임플란트 측벽에 뼈 저항이 없기 때문에 임플란트가 더 불안정해지는 등의 합병증이 발생할 수 있습니다. 이 제한으로 인해 .......
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토론
쥐는 골유착을 연구하는 데 널리 사용되는 모델이지만, 임플란트를 적절하게 배치하기 위한 재현 가능한 수술 기법을 정의하고 설명하는 것이 중요합니다. 이러한 기술은 과학계의 지침이 될 수 있습니다. 더욱이, 골다공증 및 당뇨병과 같은 특정 질병이 뼈 대사를 변화시킨다는 사실은 수술 절차를 올바르게 설계해야 한다는 더 강력한 요구를 의미합니다. 이 쥐는 골다공증(자연발성 및 저충격 골절)과 당뇨병 및 식이요법으로 인한 비만의 주요 특징을 모두 보여주며, 비용이 많이 드는 전문 시설과 장기적이고 값비싼 실험, 수술 후 관리 및 유지가 필요하지 않기 때문에 다른 동물 모델과 비교하면 유리하다19. 쥐의 작은 크기, 높은 번식력 및 짧은 수명은 동물 실험의 세 가지 R 요구 사항(교체, 축소 및 정제)을 충족하면서 대규모의 시간 효율적인 실험을 용이하게 합니다20.
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공개 사항
이로써 우리는 이 과학 기사와 관련하여 이해 상충이 없음을 선언합니다.
감사의 글
저자들은 프로젝트 PID2020-114019RBI00 및 PID2021-125150OB-I00을 통해 재정적 지원을 해준 스페인 국립연구기관에 감사를 표한다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 22 G 바늘+A2:C30 | Terumo | NN-2238R | |
| 4/0 모노필라멘트 합성 흡수성 봉합 | Braun ( MonoSyn) | ||
| 5 mL, 10 mL 주사기 | Braun | 4617100V-02 4606051V | |
| Adson 집게 | Antã o 의료 | 참조 : A586 | |
| BBDR (Biobreeding Diabetes Resistant) Sprague Dawley Rats | Janvier Labs | ||
| Betadine | Mylan | ||
| Buprecare | Animalcare (영국) | ||
| Castroviejo 캘리퍼 0-40 mm 15cm 각도 | UL AMIN Industries | ||
| Castroviejo 바늘 홀더 | 개미 및 물결표; o 의료 | 참조 : AM1702 | |
| 치과 수술 가위 곡선 및 직선 | Ant ã o Medical | AMA603 / AMA600 | |
| 전기 면도기 | Oster Pro 3000i | 34264482227 | |
| Extra Fine Graefe Forceps | F.S.T | Ref: 11150-10 | |
| Gauze pads | COVIDIEN | 441001 | |
| Glucometer | Menarini (Italy) | ||
| Helicoidal Drill / OSTEO-PIN DRILL Ø 1.6 mm | soadco | Ref. OS-8001 | |
| 임플란트 / SCREW OSTEO-PIN Ø 1.8 x 2.0 mm | soadco | Ref. OS-3 | |
| Isoflo | Le Vet Pharma (네덜란드) | ||
| Lance pilot drill / Lanceolate Drill (DS) | soadco | Ref. 10 02 01 T | |
| 라텍스 장갑 - 수술용 장갑 sterile | Hartmann | Ref: 9426495 | |
| Lucas Surgical Curette | Antã o 의료 | 참조 : AMA940-3 | |
| Metacam | Boehringer Ingelheim (독일) | ||
| 마이크로 집게 스트레이트 | nopa | 참조 : AB 542/12 | |
| Micro-CT 스캔 (Quantum Fx microCT | Perkin Elmer (미국) | ||
| Osteoporotic Sprague Dawley 암컷 쥐 | Janvier Labs | ||
| Periosteal 엘리베이터 - 털갈이 2-4 | 개미&틸드; o Medical | Ref: A1564 | |
| Physiologic solution for | Irrigation Hygitech | Ref:10238 | |
| 메스 블레이드 탄소강 15C | Razor Med | Ref: 02846 | |
| 멸균 거즈 면봉 | Alledental | Ref: 270712 | |
| 멸균 관개 시스템 | Hygitech | Ref:HY1-110001D | |
| 멸균 타월 (동물당 1개) | Dinarex | 4410 | |
| 외과용 콘트라 앵글 핸드피스 | W& H | 참조: WS-75 LED G | |
| 외과용 콘트라 앵글 핸드피스 | W& H | SN 08877 | |
| 외과용 콘트라 앵글 핸드피스 | W& H | SN 01309 | |
| 수술용 전기 모터 | WH 임플란트 타입: SI-1023 | 참조: 30288000 | |
| 외과용 메스 손잡이 | AsaDental | 참조: 0350-3 | |
| 수건 clamps | Xelpov surgical | AF-773-11 | |
| 초음파 장치 | JP Selecta, 아브레라, 스페인 |
참고문헌
- Turner, R. T., et al. Animal models for osteoporosis. Rev Endocr Metab Disord. 2 (1), 117-127 (2001).
- Jee, W. S., Yao, W. Overview: Animal models of osteopenia and osteoporosis. J Musculoskelet Neuronal Interact. 1 (3), 193-207 (2001).
- Kim, B. T.,
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재인쇄 및 허가
