Name: 마우스의 임플란트 관련 감염에 대한 동물 모델 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-27T14:50:00.000+00:00
Duration: 7 min 2 s
Description: 학습하세요 마우스 임플란트 관련 감염 동물 모델을 통해 병태생리학적 메커니즘과 면역 반응을 연구하는 방법을. 이 모델은 표적 치료 전략 개발에 활용됩니다.

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<ol><li>Calabro, L., Lutton, C., Din, A. F. S. E., Richards, R. G., Moriarty, T. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCalabro%2C+L+%22Biomaterials+Associated+Infection%3A+Immunological+Aspects+and+Antimicrobial+Strategies%22">Biomaterials Associated Infection: Immunological Aspects and Antimicrobial Strategies</a>. Moriarty, T. F., Zaat, S. A. J., Busscher, H. J. , Springer. New York. 273-304 (2013).</li>
<li>Shiels, S. M., Bedigrew, K. M., Wenke, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+hematogenous+implant-related+infection+in+a+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Musculoskel+Disord%22%5BJournal%5D)">Development of a hematogenous implant-related infection in a rat model.</a> BMC Musculoskel Disord. 16 (1), 255(2015).</li>
<li>Su, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioresponsive+nano-antibacterials+for+H2S-sensitized+hyperthermia+and+immunomodulation+against+refractory+implant-related+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Bioresponsive nano-antibacterials for H2S-sensitized hyperthermia and immunomodulation against refractory implant-related infections.</a> Sci Adv. 8 (14), eabn1701(2022).</li>
<li>Dong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Honeycomb-inspired+ZIF-sealed+interface+enhances+osseointegration+via+anti-infection+and+osteoimmunomodulation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Honeycomb-inspired ZIF-sealed interface enhances osseointegration via anti-infection and osteoimmunomodulation.</a> Biomaterials. 307, 122515(2024).</li>
<li>Mei, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+microenvironment-responsive+self-assembly+nanoreactors+for+all-stage+biofilm-associated+infection+through+bacterial+cuproptosis-like+death+and+macrophage+re-rousing%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Biofilm microenvironment-responsive self-assembly nanoreactors for all-stage biofilm-associated infection through bacterial cuproptosis-like death and macrophage re-rousing.</a> Adv Mater. 35, 2303432(2023).</li>
<li>Zhang, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+enzymatic+and+metal-organic+framework+system+to+prevent+biofilm+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep+Phys+Sci%22%5BJournal%5D)">An enzymatic and metal-organic framework system to prevent biofilm infections.</a> Cell Rep Phys Sci. 6, 102468(2025).</li>
<li>Su, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzymatic+bionanocatalysts+for+combating+peri-implant+biofilm+infections+by+specific+heat-amplified+chemodynamic+therapy+and+innate+immunomodulation%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Resist+Updates%22%5BJournal%5D)">Enzymatic bionanocatalysts for combating peri-implant biofilm infections by specific heat-amplified chemodynamic therapy and innate immunomodulation.</a> Drug Resist Updates. 67, 100917(2023).</li>
<li>Li, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+homeostasis+interference+therapy+via+1O2-sensitized+hyperthermia+and+immune+microenvironment+re-rousing+for+biofilm-associated+infections+elimination%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Biofilm homeostasis interference therapy via 1O2-sensitized hyperthermia and immune microenvironment re-rousing for biofilm-associated infections elimination.</a> Small. 19, 2300592(2023).</li>
<li>Conn, P. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aConn%2C+PM+%22Animal+Models+for+the+Study+of+Human+Disease%22">Animal Models for the Study of Human Disease</a>. , Academic Press. (2017).</li>
<li>Stavrakis, A. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+prophylactic+therapy+with+rifampin+increases+efficacy+against+an+experimental+Staphylococcus+epidermidis+subcutaneous+implant-related+infection%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrob+Agents+Chemother%22%5BJournal%5D)">Combination prophylactic therapy with rifampin increases efficacy against an experimental Staphylococcus epidermidis subcutaneous implant-related infection.</a> Antimicrob Agents Chemother. 58 (4), 2377-2386 (2014).</li>
<li>Su, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+oxygen-evolving+metalloantibiotics+for+spatiotemporal+sono-metalloimmunotherapy+against+orthopedic+biofilm+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Biodegradable oxygen-evolving metalloantibiotics for spatiotemporal sono-metalloimmunotherapy against orthopedic biofilm infections.</a> Nat Commun. 15, 8058(2024).</li>
<li>Yang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver-quercetin-loaded+honeycomb-like+Ti-based+interface+combats+infection-triggered+excessive+inflammation+via+specific+bactericidal+and+macrophage+reprogramming%5BTitle%5D)+AND+%22Bioact+Mater%22%5BJournal%5D)">Silver-quercetin-loaded honeycomb-like Ti-based interface combats infection-triggered excessive inflammation via specific bactericidal and macrophage reprogramming.</a> Bioact Mater. 43, 48-66 (2025).</li>
<li>Kahl, B. C., Becker, K., Löffler, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+significance+and+pathogenesis+of+Staphylococcal+small+colony+variants+in+persistent+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Clinical significance and pathogenesis of Staphylococcal small colony variants in persistent infections.</a> Clin Microbiol Rev. 29 (2), 401-427 (2016).</li>
<li>Gong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-functional+bio-HJzyme+engineered+polyetheretherketone+implant+with+cascade-amplification+therapeutic+capabilities+toward+intractable+implant-associated+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Multi-functional bio-HJzyme engineered polyetheretherketone implant with cascade-amplification therapeutic capabilities toward intractable implant-associated infections.</a> Small. 21 (7), 2409437(2025).</li>
<li>Arciola, C. R., Campoccia, D., Montanaro, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implant+infections%3A+adhesion%2C+biofilm+formation+and+immune+evasion%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Implant infections: adhesion, biofilm formation and immune evasion.</a> Nat Rev Microbiol. 16 (7), 397-409 (2018).</li>
<li>Qin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prospects+and+challenges+for+the+application+of+tissue+engineering+technologies+in+the+treatment+of+bone+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+Res%22%5BJournal%5D)">Prospects and challenges for the application of tissue engineering technologies in the treatment of bone infections.</a> Bone Res. 12, 28(2024).</li>
<li>Luo, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+bacterial+cuproptosis-like+death+via+reversal+of+hypoxia+microenvironment+for+biofilm+infection+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sci%22%5BJournal%5D)">Enhanced bacterial cuproptosis-like death via reversal of hypoxia microenvironment for biofilm infection treatment.</a> Adv Sci. 11 (19), 2308850(2024).</li>
<li>Ding, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+microenvironment+activated+antibiotic+adjuvant+for+implant-associated+infections+by+systematic+iron+metabolism+interference%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sci%22%5BJournal%5D)">Biofilm microenvironment activated antibiotic adjuvant for implant-associated infections by systematic iron metabolism interference.</a> Adv Sci. 11 (17), 2400862(2024).</li>
<li>Cheng, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+heterogeneity-adaptive+photoredox+catalysis+enables+red+light-triggered+nitric+oxide+release+for+combating+drug-resistant+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Biofilm heterogeneity-adaptive photoredox catalysis enables red light-triggered nitric oxide release for combating drug-resistant infections.</a> Nat Commun. 14, 7510(2023).</li>
<li>Zhu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photothermal+nanozyme-based+microneedle+patch+against+refractory+bacterial+biofilm+infection+via+iron-actuated+Janus+ion+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Photothermal nanozyme-based microneedle patch against refractory bacterial biofilm infection via iron-actuated Janus ion therapy.</a> Adv Mater. 34, 2207961(2022).</li>
<li>Shen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overcoming+the+oxygen+dilemma+in+photoredox+catalysis%3A+Near-infrared+%28NIR%29+light-triggered+peroxynitrite+generation+for+antibacterial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed%22%5BJournal%5D)">Overcoming the oxygen dilemma in photoredox catalysis: Near-infrared (NIR) light-triggered peroxynitrite generation for antibacterial applications.</a> Angew Chem Int Ed. 135, e202219153(2023).</li>
<li>Sun, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+delivery+of+gaseous+signaling+molecules+for+orthopedic+disease+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">Local delivery of gaseous signaling molecules for orthopedic disease therapy.</a> J Nanobiotechnol. 21 (1), 58(2023).</li>
<li>Liu, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-fat+actuated+lipometabolic+reprogramming+of+macrophages+for+intracellular+infections+in+biofilm+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Nano-fat actuated lipometabolic reprogramming of macrophages for intracellular infections in biofilm microenvironment.</a> Adv Funct Mater. 34, 2405852(2024).</li>
<li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeted+modulation+and+enhancement+of+macrophages+via+sonodynamic+therapy-driven+cupferroptosis-like+stress+for+implant-associated+biofilm+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Today%22%5BJournal%5D)">Targeted modulation and enhancement of macrophages via sonodynamic therapy-driven cupferroptosis-like stress for implant-associated biofilm infections.</a> Nano Today. 54, 102092(2024).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Balancing+bioresponsive+biofilm+eradication+and+guided+tissue+repair+via+pro-efferocytosis+and+bidirectional+pyroptosis+regulation+during+implant+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Balancing bioresponsive biofilm eradication and guided tissue repair via pro-efferocytosis and bidirectional pyroptosis regulation during implant surgery.</a> ACS Nano. 18 (20), 13196-13213 (2024).</li>
<li>Xu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoadjuvant-triggered+STING+activation+evokes+systemic+immunotherapy+for+repetitive+implant-related+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Bioact+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanoadjuvant-triggered STING activation evokes systemic immunotherapy for repetitive implant-related infections.</a> Bioact Mater. 35, 82-98 (2024).</li>
<li>Hu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+metal-organic+framework+combats+biofilm-associated+infections+via+hyperthermia-enhanced+bacterial+metabolic+interference+and+autophagy-promoted+adaptive+immunity%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Biomimetic metal-organic framework combats biofilm-associated infections via hyperthermia-enhanced bacterial metabolic interference and autophagy-promoted adaptive immunity.</a> Adv Funct Mater. 34, 2310509(2024).</li>
<li>Wang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofunctional+magnesium+coating+of+implant+materials+by+physical+vapour+deposition%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater+Transl%22%5BJournal%5D)">Biofunctional magnesium coating of implant materials by physical vapour deposition.</a> Biomater Transl. 2 (3), 248-256 (2021).</li>
<li>Tseng, C. W., Sanchez-Martinez, M., Arruda, A., Liu, G. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcutaneous+infection+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+%28MRSA%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Subcutaneous infection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).</a> J Vis Exp. (48), e2528(2011).</li>
<li>Feldman, A. T., Wolfe, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFeldman%2C+AT+%22Histopathology%3A+Methods+and+Protocols%22">Histopathology: Methods and Protocols</a>. Day, C. E. , Springer. New York. 31-43 (2014).</li>
<li>Mestas, J., Hughes, C. C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Of+mice+and+not+men%3A+Differences+between+mouse+and+human+immunology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">Of mice and not men: Differences between mouse and human immunology.</a> J Immunol. 172 (5), 2731-2738 (2004).</li>
<li>Lee, S. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+microbes+read+the+map%3A+Effects+of+implant+topography+on+bacterial+adhesion+and+biofilm+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">How microbes read the map: Effects of implant topography on bacterial adhesion and biofilm formation.</a> Biomaterials. 268, 120595(2021).</li>
<li>Zhang, L. -j, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+loss+of+innate+immune+antimicrobial+function+of+dermal+fat+is+mediated+by+transforming+growth+factor+beta%5BTitle%5D)+AND+%22Immunity%22%5BJournal%5D)">Age-related loss of innate immune antimicrobial function of dermal fat is mediated by transforming growth factor beta.</a> Immunity. 50 (1), 121-136.e5 (2019).</li>
<li>Zhang, L. -j, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diet-induced+obesity+promotes+infection+by+impairment+of+the+innate+antimicrobial+defense+function+of+dermal+adipocyte+progenitors%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Diet-induced obesity promotes infection by impairment of the innate antimicrobial defense function of dermal adipocyte progenitors.</a> Sci Transl Med. 13 (577), eabb5280(2021).</li>
<li>Carli, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developing+a+clinically+representative+model+of+periprosthetic+joint+infection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Developing a clinically representative model of periprosthetic joint infection.</a> J Bone Joint Surg Am. 98 (19), 1666-1676 (2016).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+analysis+of+the+effects+of+cyclophosphamide+and+dexamethasone+on+intestinal+immunity+and+microbiota+in+delayed+hypersensitivity+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Comparative analysis of the effects of cyclophosphamide and dexamethasone on intestinal immunity and microbiota in delayed hypersensitivity mice.</a> PLOS ONE. 19 (10), e0312147(2024).</li>
<li>Thanabalasuriar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neutrophil+extracellular+traps+confine+Pseudomonas+aeruginosa+ocular+biofilms+and+restrict+brain+invasion%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Host+Microbe%22%5BJournal%5D)">Neutrophil extracellular traps confine Pseudomonas aeruginosa ocular biofilms and restrict brain invasion.</a> Cell Host Microbe. 25 (4), 526-536.e4 (2019).</li>
<li>Tseng, C. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subcutaneous+infection+of+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+%28MRSA%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Subcutaneous infection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA).</a> J Vis Exp. (48), e2528(2011).</li>
<li>Yang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+periprosthetic+joint+Candida+albicans+infection+model+in+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">A periprosthetic joint Candida albicans infection model in mouse.</a> J Vis Exp. (204), e65263(2024).</li>
<li>Kelley, B. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+mouse+model+of+spinal+implant+infection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">In vivo mouse model of spinal implant infection.</a> J Vis Exp. (160), e60560(2020).</li>
<li>Greig, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Platelet+deficiency+represents+a+modifiable+risk+factor+for+periprosthetic+joint+infection+in+a+preclinical+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Platelet deficiency represents a modifiable risk factor for periprosthetic joint infection in a preclinical mouse model.</a> J Bone Joint Surg Am. 103 (11), 1016-1025 (2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>1% 사산화오스뮴 용액</td><td>모든 제조사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>2.5% 글루타르알데히드 용액</td><td>모든 제조사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>4% 파라포름알데히드 용액</td><td>모든 제조사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>75% 에탄올</td><td>모든 제조사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>자동 그람 염색 시스템</td><td>바이오메리외</td><td>Previ 컬러 그램</td><td></td></tr><tr><td>생물안전 캐비닛</td><td>써모 피셔 사이언티픽</td><td>1500</td><td></td></tr><tr><td>혈액 한천 플레이트</td><td>시구이</td><td>KLCP002</td><td></td></tr><tr><td>제모 크림</td><td>비트</td><td></td><td></td></tr><tr><td>동결 건조기</td><td>아일라</td><td>FDU-2110</td><td></td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>링푸</td><td>이소플루란</td><td></td></tr><tr><td>저온 고속 원심분리기</td><td>사이로펙스</td><td>CF1524R</td><td></td></tr><tr><td>미생물 질량 분석 분석&nbsp;</td><td>바이오메리외</td><td>비텍 MS</td><td></td></tr><tr><td>바늘이 있는 비흡수성 봉합사</td><td>상하이 진환</td><td>F308</td><td></td></tr><tr><td>파라피 절편&nbsp; 체계</td><td>라이카</td><td></td><td></td></tr><tr><td>인산염 완충 식염수(PBS)</td><td>바이오샤프</td><td>BL302A</td><td></td></tr><tr><td>주사 전자 현미경</td><td>히타치</td><td>SU8010 시리즈</td><td></td></tr><tr><td>작은 동물 마취기</td><td>RWD</td><td>500 원이</td><td></td></tr><tr><td>분광 광도계</td><td>징화</td><td>721</td><td></td></tr><tr><td>테르트부탄올</td><td>모든 제조사</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TG 파노라마 조직 세포 정량 분석 시스템</td><td>티슈그노스틱</td><td>티슈팩스 플러스</td><td></td></tr><tr><td>조직 균질화기</td><td>이카</td><td>T10 베이직 울트라 투락스</td><td></td></tr><tr><td>트립산 대두 국물(TSB)</td><td>솔라바이오</td><td>LA0110</td><td></td></tr><tr><td>수직 단일 도어 진동 인큐베이터</td><td>사케지</td><td>에시-1020</td><td></td></tr></tbody></table>

마우스의 임플란트 관련 감염에 대한 동물 모델

Animal Model of Implant-Associated Infections in Mice

이 연구에 설명된 방법론을 통해 마우스 피하 임플란트 관련 감염 모델이 확립되었습니다(그림 1). 모든 쥐는 외과 수술 후 3시간 이내에 양호한 상태를 유지했으며, 같은 날 식단, 수면 및 활동은 정상으로 돌아왔습니다.
수술 후, 두 그룹의 뒤쪽에 있는 상처 부위를 계속 관찰한 결과, 실험이 끝날 때까지 보형물 관련 감염 그룹의 피하 농양 범위가 피하 농양 그룹의 범위보다 더 크다는 것을 발견했습니다(그림 3). 피하 농양 그룹과 비교했을 때, 임플란트 관련 감염 그룹은 4일 전에 발생한 3일째에 파열이 발생했습니다. 10일째에 두 그룹의 마우스 모두 상처 회복의 징후를 보였으며 피하 농양 그룹은 14일째에 더 뚜렷한 회복을 보였습니다. 대조적으로, 임플란트 관련 감염 그룹에서는 상처가 아직 치유되지 않았는데, 일부 쥐는 14일 이내에 티타늄 시트를 벗겨냈는데, 이는 감염 정도가 더 심각함을 나타냅니다.
두 그룹 간의 감염 정도의 차이를 보다 시각적으로 구별하기 위해 각 마우스의 감염 부위에서 조직을 수집했습니다. 두 그룹에서 감염 부위의 조직 균질화 희석액을 분석하여 혈액 한천 플레이트에 대한 박테리아 부하를 분석했습니다(그림 4A). 놀랍게도, 임플란트 관련 감염 그룹의 감염된 조직의 양은 7일과 14일에 감소하는 경향이 없었던 반면, 피하 농양 그룹의 감염된 조직 박테리아의 양은 3일, 7일, 14일에 연속적으로 감소했습니다(그림 4B). 임플란트 관련 감염 그룹의 마우스에서 제거한 티타늄 시트에 대한 SEM 관찰은 위의 결과, 즉 14일 동안 마우스의 티타늄 시트에서 박테리아 수가 점진적으로 증가한다는 사실을 추가로 확인했습니다(그림 5). 또한 Giemsa 염색을 통해 피하 농양군의 감염된 조직의 박테리아 수가 3일째에 비해 7일째에 현저히 낮았고 14일째에 더욱 감소했으며, 이 기간 동안 임플란트 관련 감염군에서 세균 수가 감소한 징후가 나타나지 않았음을 밝혔습니다(그림 6). 따라서, 임플란트 관련 감염 모델은 동등한 감염 선량 하에서 피하 농양 모델보다 더 심각하고 지속적인 감염을 보였다.
H&amp;E 염색을 통해 마우스의 감염된 조직에서 염증 세포 침투의 강도를 추가로 분석한 결과, 피하 농양 그룹은 3일째에 비해 7일째에 염증성 세포 침투 정도가 낮았고 14일째에는 현저한 감소를 보였습니다(그림 7). 임플란트 관련 감염군의 염증 세포 침투는 14일 동안 계속 높았습니다. 마지막으로, 임플란트 관련 감염 그룹의 주요 장기에 대한 조직병리학적 분석을 통해 당사의 모델링 방법을 사용하여 모든 주요 장기가 본질적으로 정상이었으며 정상 마우스와 비교하여 결과에서 병변의 명백한 징후가 없는 것으로 나타났습니다(그림 8). 이러한 결과는 당사의 모델링 방법이 매우 안전하고 신뢰할 수 있으며 임플란트 관련 감염 연구에 적합하다는 것을 시사합니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig1.jpg"> 
그림 1: 임플란트 관련 감염 모델의 프로토콜. (A) 비강 원뿔 전달과 함께 흡입 마취 시스템을 사용하여 마취를 유지했습니다. 삽입 사진: 가스 유도 챔버를 통한 유도 마취. (B) 피부 제제는 수술 부위를 면도하고 소독하여 수행했습니다. (C) 멸균 칼날을 사용하여 가로 등쪽 절개를 했습니다. (D) 절개 부위를 통해 멸균 티타늄 임플란트를 피하로 삽입했습니다. (E) 박테리아 현탁액(2 × 105 CFU/mL)을 티타늄 표면에 도포하여 감염을 유도했습니다. (F) 절개 부위를 멸균하고 봉합했다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig2.jpg"> 
그림 2: 실험 그룹화, 시료 채취 및 분석 절차의 개략도.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig3.jpg"> 
그림 3: 1일, 3일, 5일, 7일, 10일, 14일 두 모델의 절개 부위를 대표하는 이미지. 눈금 막대: 1cm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig4.jpg"> 
그림 4: 말초 조직의 박테리아 부하 분석. (A) 3일, 7일, 14일에 스프레드 플레이트 배양에서 얻은 박테리아 집락의 대표 이미지. 윗줄: 피하 농양 모델; 아랫줄: 임플란트 관련 감염 모델. (B) 두 그룹 모두에서 시간 경과에 따른 박테리아 부하의 정량적 변화. (C) 박테리아 정량화에 사용되는 연속 희석 방법의 개략도. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig5.jpg"> 
그림 5: 3일, 7일, 14일차에 티타늄 임플란트 표면의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지. 노란색 구체는 S. aureus를 나타냅니다. 파란색 배경은 티타늄 표면을 나타냅니다. 스케일 바: 20μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig6.jpg"> 
그림 6: 두 모델 모두에서 3일, 7일, 14일째에 말초 조직의 giemsa 염색. 빨간색 화살표는 박테리아 군집을 나타냅니다. 눈금 막대 : 50 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig7.jpg"> 
그림 7: 두 모델 모두에서 3일, 7일, 14일에 말초 조직의 헤마톡실린 및 에오신(H&amp;E) 염색. 눈금 막대 : 50 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68041/68041fig8.jpg"> 
그림 8: 임플란트 관련 감염 모델과 건강한 대조군 마우스에서 14일째 주요 장기의 H&amp;E 염색. 눈금 막대 : 50 μm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68041/68041fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

Implant-associated infections represent a significant clinical challenge, as they arise when pathogenic microorganisms infiltrate the site of medical ...

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Research

연구

JoVE Journal

Immunology and Infection

면역학 및 감염학

이 프로토콜은 스테인리스강 k-와이어 임플란트가 생물 발광 황색포도상구균 Xen36에 감염된 척추 임플란트 감염의 새로운 생체 내 마우스 모델을 설명합니다. 박테리아 부담은 생물 발광 이미징으로 종단적으로 모니터링되고 안락사 후 콜로니 형성 단위 수로 확인됩니다.

척추 임플란트 감염의 In Vivo 마우스 모델

위험한 병원체에 의한 보철 관절 주위 감염(PJI)은 임상 정형외과에서 흔합니다. 기존의 동물 모델로는 PJI의 실제 상황을 정확하게 시뮬레이션할 수 없습니다. 여기에서 우리는 PJI에 대한 새로운 치료제를 연구하고 개발하기 위해 Candida albicans 생물막 관련 PJI 마우스 모델을 구축했습니다.

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