Name: 산만 Osteogenesis, 또는 임계 크기의 결함의 치유는 Intramembranous 골화을 평가하기위한 Rigidly 안정 골절 만들기 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-04-11T12:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 35 s
Description: 학습하세요 수정된 Ilizarov 외부 고정기를 사용하여 쥐 경골 골절을 강하게 안정화하는 방법을. 이 기술은 골절 치유, 신장 골형성 및 임계 크기 결함 치료 연구를 위한 신뢰할 수 있는 모델을 제공합니다.

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이 작품은 NIAMS에서 R01-AR053645에 의해 재정 지원되었다.

모든 절차는 UCSF 기관 동물 케어의 승인 및위원회를 사용하여 국가 지침을 준수했다. 1. 수술에 앞서 Fixators의 작성 <ol><li> 안정 파괴를 만들기 전에 한 맞춤 설계 외부 고정 장치를 조립해야합니다. 맞춤 디자인 외부 고정 프레임은 세 스테인리스 # 0 / 56 스레드 ​​막대, 8 # 56분의 2 육각 너트, 17 일치하는 볼트 (중소 부품 주식 회사, 마이애미 호수, FL 3)에 의해 안정화이 알루미늄 고리 구성되어. </li><li> 두 알루미늄 고리가 파괴 당 필요합니다. 반지는 # 56분의 2 육각 너트 (작은 부품 주식 회사, 마이애미 호수, FL)과 일치하는 볼트의 적절한 구멍에 4를 조립하려면, 이들은 느슨하게 유지됩니다. 이것은 근위 반지 될 것입니다. 말초 반지 3 볼트와 너트 조립하려면 다시 완전히 조여하지 않습니다. </li></ol> 2. 마취, 파괴 창조, 그리고 Fixator 신청 <ol><li> 쥐 (연령, 성별, 그리고 몸무게는 50mg/ml 케타민을, 0.5의 intraperitoneal 주입하여 anesthetized) 사용자가되어 결정됩니다 MG / ML Medetomidine (0.03 ML / 마우스). </li><li> 생쥐의 눈에 눈 윤활제를 적용하고 절차를 수행하는 동안 눈을 보호하기 위해 자신의 머리에 걸쳐 테이프 조각을 넣으십시오. </li><li> 동물이 절차의 나머지를위한 손난로에 배치됩니다. </li><li> 고정시키다 넷 0.25 mm 멸균 곤충 핀 (Anticorro : 파인 과학 도구, 포스터 시티, CA)를 사용하여 왼쪽 경골의 근위 및 말초 metaphyses Dremel 도구에 핀을 부착하고 뼈를 통해 그들을 드릴로. </li><li> 핀은 지향 경골의 긴​​ 축에 직각, 그리고 서로 90 °입니다. 최소한 10 근위 및 말초 핀 사이의 음. </li><li> 핀을 향해 안쪽으로 향하게 견과류와 근위 핀 위의 첫 번째 고리를 둡니다. 알루미늄 링 내에서 중앙 위치에 경골을 지키는 고리에 핀을 고정합니다. </li><li> 디 아래에있는 두 번째 반지를 배치stal 가시는 예전과 육각 너트를 사용하여 고리에 핀을 고정하십시오. 말초 fixator로 네 번째 너트 볼트 조합을 추가합니다. </li><li> 해당 장치와 함께 벤딩 세 지점에서 가로 파괴를 만듭니다. 우리는 Bonnarens 및 Einhorn 4 중력 시스템을 사용합니다. 블록에 걸쳐 경골의 posterolateral 표면을 거두길 드롭 암 따라 미리 정해진 높이로 중량을 올리고 무게를 떨어뜨려 그것이 연락처 무딘 골절을 생산하는 경골의 anterolateral 측면을 말씀.에게 높이는 무게는 경골의 독점적 단일 골절을 보장하기 위해 마우스의 각 변형에 대해 결정하는 욕구에서 제외됩니다. </li><li> 골절은 X-레이에 의​​해 확인된다. </li><li> 골절을 확인한 후, 세 스테인리스 # 0 / 56 스레드 봉 고리에 붙어있다. 말초 월말부터 시작하면 매를 삽입하고 막대를 확보 말초 링을 향해 너트에 실을 꿰다. 그 다음 막대로 다른 견과류를 넣어, 근위 반지는이 N 위에 앉을 것이다UT. 두 개의 고리가 동등한 거리에서 개최되며 핀을을하지 않아서 있는지 확인하십시오. 삼분의 일 너트로 막대에 근위 링을 고정합니다. </li><li> 진통제에 대한 buprenorphine의 피하 주사 (1.0 밀리그램 / kg)은 수술 후 즉시 부여되며, 필요에 따라 동물이 고통과 주어진 buprenorphine에 대해 감시합니다. </li><li> 마취는 Atipamezole를 관리하여 반대하고 있으며, 그들이 반응하고 ambulating 때까지 동물 모니터링하고 있습니다. </li></ol> 3. 산만 Osteogenesis (참조 : 12,13)를 수용이 절차를 수정하려면 산만 osteogenesis은 간단합니다. 고리는 스레드 봉에​​ 의해 위치에 개최되며, 장소에 막대를 들고 너트를 설정하여 고리가 분리되어 이동이 가능합니다. <ol><li> 지연 :이 모델을 사용하여 표준 산만 osteogenesis 내용 fixators가 경골에 놓여진 5 일의 잠복기 동안 혼자 남겨. </li><li> 산만 : 혼란의 osteogenesis는 안정 막대 ¼ 차례 (0.25 ㎜) 매일 칠일에 너트를 회전하여 수행할 수 있습니다. </li><li> 성숙 : 나폴레옹 브리지는 10 일까지 관찰하고 완전한 통합은 혼란 완료 후 27일에 의해 관찰된다. </li></ol> 4. 임계 크기의 결함의 생성 이전 다음 수정을 설명한대로 중요한 크기의 결함을 만들려면 외부 fixators이 적용됩니다. <ol><li> 절차를 시작하기 전에 피부가 70 % 에탄올로 세척한다. </li><li> fixators는 결함을 만드는 완전히 이전에 적용됩니다. </li><li> 마우스 그러면 중간 경골을 시각화하기 위해 해부 현미경으로 배치되고, 절개 (5~7mm)이 메스에 # 10 칼날로 이루어집니다. </li><li> 근육이 부드럽게 가로와 경골의 중간 diaphysis을 폭로 구분합니다. </li><li> 뼈 3mm 세그먼트 그런 다음 중간 diaphysis 사용하는 가위에서 제거됩니다. t를 사용그는 가위 지점, 뼈가 서서히 잘라 냈다되고 뼈 조각이 필요한 경우 집게로 제거됩니다. 케어는 큰 기계적 힘으로 경골를 생기죠 피하기 위해 가위 팁으로 연결됩니다. </li><li> 이들은 치유를 촉진있을 수 있기 때문에 더 뼈 조각은 없습니다 않도록 외과 사이트를 검사합니다. </li><li> 경골의 무딘 끝을 주위 근육을 교체하십시오. </li><li> 6-0 Polyamine의 Monofilament로부터 2-3 봉합과 피부에 절개를 닫습니다. </li><li> 마취가 반전되고 동물 감시 고통과 이전에 설명된대로 진통제를 제공. </li></ol> 5. 대표 결과 제대로 적용하면 외부 fixators 뛰어난 감소 (Figs. 1, 2)과 폐쇄 골절 tibial보다 엄격한 안정성을 제공합니다. 그러나, 경우에 불충 분한 감소 (뼈 종료 또는 여러 골절 사이에 명확한 및 대형 격차가 있습니다 (그림 3 발생 (그림 4)를 통해 치료하는이 방법을 사용하여 안정. 골절이 안정화되지 않은 경우 반대로, 대형 연골에 굳은살이 파괴 격차 (그림 5)에서 형성되며, 이것은 intramembranous 골화 과정을 통해 뼈로 대체됩니다. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 1"> 그림 1. tibial 골절을 안정화하는 데 사용되는 외부 고정 장치를 설명 Radiographs. 방사선 사진은 잘 정렬된 뼈 세그먼트 (화살촉)를 보여주는 골절 후 촬영. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 2"> 그림은 2. fixator 후 마우스의 이미지가 적용되었습니다. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 3"> 그림 3. 방사선 사진에서 F 이후 이동racture는 고르지과 조각난 뼈 세그먼트 (화살촉)를 보여줍니다. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig4.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 4"> 그림 4. 안정 골절 intramembranous 골화 통해 치유. 안정 파괴의 Trichrome 염색법은 파괴 사이트에서 몇 가지 새로운 뼈 (B)를 보여줍니다. 스케일 막대 = 500 μm의. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/3552/3552fig5.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 5"> 그림 5. 비 안정화 골절은 endochondral 골화 통해 치유. 비 안정 파괴의 Trichrome 염색법은 (b)는 파괴 사이트에서 연골 (C)와 뼈를 보여줍니다. 스케일 막대 = 500 μm의.

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</ol>

우리는 공개 할게 없다.

본즈는 기계적 안정성 (14에서 검토)에 따라 서로 다른 두 modalities에 의해 치료. 골절의 두 끝을 다리를 놓으려고 뼈로 대체됩니다 파괴 격차에 불안정 큰 연골 템플릿 양식을 떠날 때. Proximally 및 distally 휴식 시간에, 뼈가 골막과 endosteum 이내 intramembranous 골화 직접 형성하고 있습니다. 대조적으로의 안정 골절의 치유가 intramembranous 골화 3를 통해 독점적으로 발생합니다. 그러나,이 두 프로세스간에 스위치를 조절하는 특정 메커니즘은 알 수 있습니다. 기계적 환경에 대한 반응으로 줄기 세포의 운명이 유전적으로 통제되고 변경될 수있다는 증거가있다. Mmp9가 파괴 수리 5시 줄기 세포의 운명 결정에 관여되는 제안 안정 골절의 파괴 사이트에 Mmp9 연골 양식이 결여 생쥐합니다. 연골은 또한 뼈 morphogenetic 단백질면 안정 골절에 형성하도록 유도하실 수 있습니다(BMP) 신호 전...

<table border="1"><tbody><tr><td> 시약의 이름 </td><td> 회사 </td><td> 카탈로그 번호 </td><td> 댓글 </td></tr><tr><td> 0.25mm 곤충 핀 </td><td> 파인 과학 도구 </td><td> 26000-25 </td><td> 정전 알루 스틸, 0.25mm로드 직경 4cm 길이 </td></tr><tr><td> 스테인레스 스틸 16 진수 너트 </td><td> 소형 부품 </td><td> # 2-56 </td><td> 1 / 8 &quot;길이, 인치 당 56 스레드 </td></tr><tr><td> 스테인레스 스틸 16 진수 너트 </td><td> 소형 부품 </td><td> # 0-80 </td><td> 1 / 8 &quot;길이, 인치 당 80 스레드 </td></tr><tr><td> 스테인레스 머신 스크류 </td><td> 소형 부품 </td><td> # 0-80 </td><td> 1 / 8 &quot;길이, 인치 당 80 스레드 </td></tr><tr><td> 스테인레스 스틸 기계 스레드로드를 잘라 </td><td> 소형 부품 </td><td> # 0-80 </td><td> 6 &quot;길이, 인치 당 80 스레드 </td></tr><tr><td> 18-8 스테인레스 스틸 헤드 머신 SCREW </td><td> McMaster-카 </td><td></td><td> 2-56 스레드, 6분의 3 &quot;길이 </td></tr><tr><td> 외부 고정 장치 </td><td> 기계 공장 </td><td> 맞춤 디자인 </td><td></td></tr></tbody></table>

산만 osteogenesis, 또는 임계 크기의 결함의 치유는 intramembranous 골화을 평가하기위한 rigidly 안정 골절 만들기

Creating Rigidly Stabilized Fractures for Assessing Intramembranous Ossification, Distraction Osteogenesis, or Healing of Critical Sized Defects

골격 수리 모드를 평가하는 것은 골절을 치료하는 임상적으로 사용되는 치료법을 개발하기 위해 필수적입니다. 기계적 안정성이 뼈 부상 치유에 큰 역할을한다. 최악의 경우에는 기계적인 불안정성은의 지연이나 노동 조합에 속하지 않은 인간으로 이어질 수 있습니다. 그러나, 운동은 또한 치유 과정을 자극 수 있습니다. 파괴 뼈 끝이 안정화 모션 연골 형태를 가지고 있고,이 연골이 서서히 endochondral 골화의 발달 과정의 요점의 반복을 통해 뼈로 대체됩니다 골절합니다. 뼈가 골절이 rigidly 안정화되면 반대로, 뼈가 intramembranous 골화 통해 직접 형성하고 있습니다. 임상적으로 두 endochondral 및 intramembranous 골화 동시에 발생합니다. 효과적으로 처리 조사관은 Bonnarens 사에 의해 설명된대로 골절 뼈 골수의 운하에 핀을 삽입 복제합니다. rotatio을 허용하면서이 실험 방법은 우수한 측면 안정성을 제공합니다nal 불안정이 지속합니다. 그러나 이러한 두 개의 프로세스를 조절 메커니즘에 대한 우리의 이해도 실험적으로 이러한 프로세스를 각각 분리하여 향상될 수 있습니다. 우리는 회전과 수평 안정화를 제공 안정화 프로토콜을 개발했습니다. 이 모델에서는 intramembranous 골화가 관찰되고 치유 전용 모드이며, 치유의 매개 변수는 치유 10의 생리적 매개 변수를 변경 후 bioactive 분자 8,9의 신청 후 5-7 유전자 변형 생쥐의 다양한 변종,,,간에 비교할 수 산만 osteogenesis 12 이후 안정화 11 금액이나 시간을 수정 후 노동 조합에 속하지 않은 13 생성 후, 또는 임계 크기의 결함 생성 후. 여기서는 생쥐의 tibial 골절 치료와 산만 osteogenesis 공부를 위해 수정된 Ilizarov의 fixators을 적용하는 방법을 보여줍니다.

이 문서는 수정된 Ilizarov 외부의 fixators의 적용을 기반으로 긴 뼈 골절을 안정화하는 방법을 설명합니다<sup&gt; 1-3</sup&gt;. fixators과 뼈가 손상 창조 신청 후, 치유가 과세 수 산만 osteogenesis가 수행될 수도 있고, 노동 조합에 속하지 않은, 주요 크기의 결함이 만들어지고 치료 중재를 공부하는 데 사용할 수 있습니다.

산만 Osteogenesis, 또는 임계 크기의 결함의 치유는 Intramembranous 골화을 평가하기위한 Rigidly 안정 골절 만들기

골격 수복 방식을 평가하는 것은 골절 치료를 위해 임상적으로 사용될 치료법을 개발하는 데 필수적입니다. 기계적 안정성은 중요한 역할을 하며...

이 절차의 전체적인 목표는 안정화된 골절 치유, 견인, 골 형성 및 분절성 결손 부위의 치유 분석에 사용할 수 있는 외고정 경골을 만드는 것입니다. 먼저, 경골의 근위부와 원위부에 멸균 곤충 핀을 삽입하여 고정 장치의 링을 배치하고 유지한 다음, 멸균 곤충 핀에 링을 고정합니다. 다음으로, 경골의 중간 골간 부위에 골절 또는 골절술을 실시합니다. 이 절차의 마지막 단계에서는 세 번째 나사산 로드를 삽입하여 근위 및 원위 링을 완전히 안정화합니다.최종적으로 X선, 조직학 및 분자 분석을 통해 골절 치유, 견인, 골 형성 및 골 이식 기전을 보여주는 결과를 얻을 수 있습니다. 시연자는 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 산하 샌프란시스코 종합병원 정형외과 외상 연구소 골 재생 실험실의 선임 연구원인 Dr. Diane과 Y Yuu, 그리고 박사후 연구원인 Dr. Chelsea Baney입니다. 먼저 맞춤 설계된 외고정 장치를 조립하는 것으로 시작하십시오.고정 프레임은 3개의 스테인리스강 나사산 로드, 8개의 육각 너트 및 17개의 대응 볼트로 고정된 2개의 알루미늄 링으로 구성됩니다. 골절 부위당 2개의 알루미늄 링이 필요하며, 근위 링의 적절한 구멍에 4개의 육각 너트와 대응 볼트를 느슨하게 조여 고정합니다. 원위 링 역시 4개의 너트와 볼트를 완전히 조이지 않은 상태로 나사로 고정한 다음, 고정 장치를 안정화할 긴 나사산 로드 2개를 원위 링의 12시와 6시 방향에 위치한 구멍에 배치하고 2개의 육각 너트로 부착합니다.원하는 연령과 성별의 마우스에 케타민과 자일라진을 복강 내 주사하여 마취시킵니다. 그리고 발가락 꼬집기 테스트를 통해 완전한 마취 상태임을 확인합니다. 털을 제거하고 소독제로 세척한 후, 안구 윤활제를 도포하고, 남은 실험 절차 동안 마우스를 가열 패드 위에 둡니다.너트가 원위부를 향하도록 근위 고정 링을 다리에 배치하고 링을 무릎 관절 위로 이동시킵니다. 드릴에 0.25 millimeter 멸균 곤충 핀 4개를 부착하여 뼈에 천공함으로써 왼쪽 경골의 근위 및 원위 골단부를 고정합니다. 핀은 경골의 장축에 수직이 되고 서로 90도 각도가 되도록 배치하며, 근위 핀과 원위 핀 사이에 최소 10 millimeters의 간격을 둡니다.경골이 알루미늄 링의 중앙에 위치하도록 유지하면서 근위 링에 핀을 고정합니다. 두 번째 링을 원위 핀 아래에 배치합니다. 두 개의 로드를 근위 링에 고정한 다음, 육각 너트를 사

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

뼈 복구 분야에서 전임상 연구의 제약 조건 중 하나는 치유 뼈 병변 내의 국소 기계적 환경에 대한 실험적 통제가 부족하다는 것입니다. 우리는 생체 내에서 고정기 강성을 변화시킬 수 있는 능력을 가진 뼈 복구를 위한 외부 고정기의 설계 및 사용을 보고합니다.

조정 강성, 쥐 대퇴골 절골술 부위 별 뼈 결함 모델에 대한 외고정

마우스 모델은 뼈 조직 공학에 매우 유용한 도구이지만, 긴 뼈 결함 모델은 드뭅니다. 이러한 필요성은 4개의 나사가 있는 잠금 플레이트와 전용 지그를 사용하여 이환율이 낮고 재현 가능한 대퇴골 임계 크기 결함을 수행하고 안정화하는 현재 프로토콜의 개발에 동기를 부여했습니다.

마우스의 분절 대퇴 임계 크기 결함 모델의 설립은 플레이트 고정술에 의해 안정화

이 프로토콜은 대퇴골 절골술의 표준화된 고정을 위해 골수내 잠금 못을 사용하는 골유합 기술을 설명하며, 이는 마우스의 정상 및 결함 있는 뼈 치유를 분석하는 데 사용할 수 있습니다.

대퇴골 절골술의 표준화 된 고정을위한 골수 내 잠금 네일은 마우스에 정상 및 결함 뼈 치유를 분석하기

이 연구는 재현 하 고 상세한 프로토콜 사용 하 여 새로 개발된 된 외부 fixator 산만 골에 대 한 (할) 대 퇴 쥐에 모델 외부 fixator의 제거 후에 동물에 의해 체중 베어링 생리는 허가 설명 합니다.

주의 골 기능 재생성 된 대 퇴 골으로 이어지는 쥐 모델에 대 한 효율적이 고 재현 가능한 프로토콜

이 프로토콜 분석 endochondral 뼈 쥐에서 치유 하는 데 사용할 수 있습니다 대 퇴 골 골절의 표준화 된 안정화를 위한 intramedullary 나사를 사용 하 여 최소 침 습 osteosynthesis 기술을 설명 합니다.

Endochondral 골절 표준화 된 Biomechanical 조건 하에서 쥐에서 치유를 분석 하는 최소 침 습 모델

우리는 주문 품 선택 항목을 사용 하 여 개발 마우스 tibial 산만 골 모델 제시. 분석 대상으로는 마우스를 사용 하 여 연구 발전에 유리 하다.

마우스 산만 골 모델

프로토콜의 목표를 일관 된 골절 골절 생성 매개 변수를 최적화 하는 것입니다. 이 프로토콜은 뼈 크기와 동물 사이 존재할 수 있는 형태 변화에 대 한 계정. 또한, 비용 효과적인, 조정 가능한 분쇄 장치 설명 되어 있습니다.

골절 기구 디자인 및 설치류에서 폐쇄 안정 골절에 대 한 프로토콜 최적화

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.

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

여기에서는 쥐의 대퇴골 이형성증 조직에서 box-cavity 결손을 생성하기 위한 프로토콜을 제시합니다. 이 모델은 생체역학적 스트레스 하에서 생체재료 성능을 평가하고 막내 골형성과 관련된 뼈 재생 메커니즘을 탐구할 수 있습니다.

Rat Fetora의 피질 뼈에서 Box-Cavity Defect 모델 생성

쥐 골수 손상 모델은 막내 골화를 통한 출생 후 골형성을 연구하는 데 유용한 도구입니다. 이 단순화된 수술 프로토콜은 새로운 뼈 형성 및 손상 후 세포 반응의 다운스트림 평가를 위한 골수 절제 절차를 설명합니다.

쥐 골수 손상 모델에서 골수내 골화를 통한 출생 후 골형성을 연구하기 위한 개선된 방법론

이 연구는 쥐 요골골절 모델에서 안정적인 내부 고정을 위해 봉합사와 티타늄 바늘을 혁신적으로 결합하였습니다. 골절 치유는 마이크로 컴퓨터 단층촬영(micro-CT)을 통해 평가되었고, 추가 연구를 위해 일차 등근 신경절(DRG) 신경세포를 분리하여 배양하였다.

쥐 요골골절에 대한 새로운 내부 고정 모델 개발: 골절 치유 평가 및 등근 신경절 분리

학습하세요 수정된 Ilizarov 외부 고정기를 사용하여 쥐 경골 골절을 강하게 안정화하는 방법을. 이 기술은 골절 치유, 신장 골형성 및 임계 크기 결함 치료 연구를 위한 신뢰할 수 있는 모델을 제공합니다.

산만 Osteogenesis, 또는 임계 크기의 결함의 치유는 Intramembranous 골화을 평가하기위한 Rigidly 안정 골절 만들기

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