뼈 치환 재료에서 뼈 성장 및 신생혈관 형성 평가를 위한 토끼의 뼈 확대의 Calvarial 모델

여기에서는 뼈 재생 능력 측면에서 뼈 치환 물질을 평가하기 위해 토끼를 위한 수술 프로토콜을 제시합니다. 이 토끼 calvarial model의 기본 원리는 두개골의 피질 부분 위에 새로운 뼈 조직을 수직으로 성장시키는 것입니다. 이 모델을 통해 뼈 성장 지원 및 신생혈관 지원 측면에서 구강 및 두개안면 뼈 재생을 위한 뼈 대체 재료를 평가할 수 있습니다.

이 모델은 성숙한 뼈 위의 새로운 뼈 조직의 이소성 성장을 측정하기 때문에 뼈 재생을 평가하는 데 매우 중요합니다. 인위적으로 만들어진 결함을 메우기 위해 새로운 뼈가 재생되어 마침내 초기 수준으로 돌아가는 기존 모델과 비교할 때. 토끼 두개골에 고정된 큰 실린더를 사용하여 재료에 의해 유도된 골전도, 골유도, 골형성 및 혈관대형성증을 살아있는 동물 또는 제물로 바친 동물에서 평가할 수 있습니다.

이 절차를 시연하는 사람은 우리 연구실의 연구원인 로린 마거(Laurin Marger)와 저입니다. 동물을 진정시킨 후 귀의 가장자리 정맥에 정맥 주사를 놓고 삽관이 완료될 때까지 닫아 두십시오. 토끼를 엎드린 자세로 놓고 머리를 수직으로 뻗은 상태를 유지합니다.

10%리도카인을 분사하여 기관을 국소적으로 마취합니다. 튜브에서 공기 흐름이 들릴 때까지 작은 직경의 기관내관을 토끼의 기관에 밀어 넣습니다. 이렇게 하면 후두가 열리고 최종 튜브의 삽입이 용이해집니다.

그런 다음 튜브에 가이드를 삽입하여 튜브의 위치를 기관에 고정합니다. 직경이 작은 튜브를 제거하고 최종 기관내관을 가이드에 밀어 넣습니다. 가이드를 제거하고 기관내 튜브 끝에 있는 풍선을 팽창시켜 장치를 기관으로 밀봉하고 막습니다.

진통제를 유도하기 위해 펜타닐을 지속적으로 다량 투여합니다. 마취를 유도하기 위해 프로포폴 킬로그램당 2-4밀리그램, 등체 부피 상태를 유지하기 위해 링거 아세테이트 시간당 킬로그램당 4밀리리터를 투여합니다. 즉시 순수한 산소에서 3% 세보플루란으로 동물을 환기시키십시오.

먼저 수술대 위에 섭씨 39도로 설정된 가열된 패드에 토끼를 놓고 직장 온도 프로브를 놓습니다. 두피를 면도합니다. 부위를 소독하기 위해 10%프로비돈 요오드로 피부를 문지릅니다.

그런 다음 멸균 수술용 드레이프로 토끼를 감싸고 두개골의 접근 영역을 잘라냅니다. 10%프로비돈 요오드로 수술 부위를 두 번째로 소독합니다. 시작하려면 두개골에 리도카인을 피하 주사하여 국소 마취를 합니다.

메스를 사용하여 안와에서 외부 후두 돌기까지 종골 시상선을 따라 피부를 절개하여 골막이 절개되었는지 확인합니다. 골막형 엘리베이터를 사용하여 절개 부위 양쪽의 골막을 부드럽게 들어 올립니다. 멸균 식염수로 부위를 헹굽니다.

먼저 두개골에서 배지와 관상 봉합사를 찾습니다. 이러한 해부학적 선은 십자가를 형성합니다. 실린더는 십자형으로 정의된 각 사분면에 배치되어 실린더의 가장자리가 봉합사 위에 있지 않도록 합니다.

첫 번째 실린더를 왼쪽 상단 사분면에 놓고 장치를 가능한 한 평평하게 놓습니다. 강한 손 압력으로 실린더의 위치를 고정하고 저항이 느껴질 때까지 마이크로 나사를 조입니다. 나사 머리가 실린더 탭과 같은 높이인지 확인하십시오.

실린더의 다른 탭을 같은 방법으로 고정하여 실린더를 두개골에 단단히 고정합니다. 실린더가 뼈에 밀폐되어 있는지 확인하십시오. 그런 다음 이 전체 절차를 반복하여 다른 세 사분면 각각에 실린더를 고정합니다.

시작하려면 실린더로 둘러싸인 영역의 중앙에 있는 뼈에 둥근 버가 있는 식염수 관개 하에 골수 구멍을 뚫습니다. 출혈이 나타나는지 확인하십시오. 그런 다음 실린더의 내부 가장자리에 있는 두 개의 탭 나사를 통과하는 축을 따라 두 개의 골수 구멍을 더 뚫습니다.

수직 축을 따라 실린더의 내부 가장자리에 두 개의 골수 구멍을 더 뚫습니다. 다른 세 개의 실린더에 대해 이 드릴링 프로세스를 반복합니다. 그런 다음 첫 번째 실린더를 재료 샘플로 가장자리까지 채웁니다.

캡을 끼워 실린더를 닫습니다. 다른 세 개의 실린더에 대해 이 채우기 과정을 반복합니다. 간헐적 비흡수성 봉합사로 실린더 위의 피부를 닫고 상처에 스프레이 가능한 드레싱을 바릅니다.

그 후, 진통제와 마취제 공급을 중단하고 자율 호흡의 회복을 확인하십시오. 동물이 자율 호흡을 회복하면 환기를 멈춥니다. 완전히 깨어나기 전에 동물을 순수한 산소 상태로 유지하십시오.

부프레노핀 염산염을 피하로 주사합니다. 수술 후 진통제로 3일 동안 6시간마다 주사를 반복합니다. 동물이 완전히 깨어나도록 한 후 물과 완전한 먹이가 있는 평소 집으로 옮기십시오.

이 비디오에 설명된 모델은 뼈 대체물에서 골전도, 골유도, 골형성 및 신생혈관형성을 평가하는 데 전념하고 있습니다. 수술이 완료되면 살아있는 동물의 뼈 단층 촬영을 사용하여 다른 시점에서 뼈 성장을 모니터링할 수 있습니다. 추가 분석을 위해서는 동물을 희생해야 합니다.

안락사 후에는 샘플을 절편화하고 실린더를 조심스럽게 제거합니다. 그런 다음 PBS에서 4% 포름알데히드 용액으로 생검을 고정합니다. 그 후, 현미경 촬영을 사용하여 뼈 성장을 평가할 수 있습니다.

샘플은 조직학적 염색을 위해 처리될 수도 있습니다. 그런 다음 조직형태 분석 및 특정 염색을 통해 분석을 보다 구체적으로 완료할 수 있습니다. 이 프로토콜은 수술 방법이므로 모든 단계가 중요하며 적절하게 따라야 합니다.

동물 실험, 특히 토끼 취급 및 마취에 대한 훈련을 받는 것이 중요합니다. 설명된 방법 외에도 유세포 분석을 사용하여 세포를 보다 구체적으로 분석할 수 있습니다. 재료 진화, 뼈 조직 성숙 및 역학은 예를 들어 나노 압흔을 사용하여 평가할 수도 있습니다.

이 모델의 도움으로 많은 평가가 수행되었습니다. 예를 들어, 티타늄 또는 세라믹 케이지, GBM 막, 골 형성 인자, 신생아 치환체 또는 뼈 재생 과정 중 신생 혈관 형성 메커니즘.