Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Praktische overwegingen voor het ontwerp, de uitvoering en de interpretatie van studies met tests voor het buigen van hele botten van knaagdierbotten

1.9K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/65616

⸱

1 september 2023

 ,  ,  ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

Mechanisch testen van knaagdierbotten is een waardevolle methode om informatie te verkrijgen over de gevoeligheid van een bot voor breuken. Bij gebrek aan een goed praktisch begrip kunnen de resultaten te veel worden geïnterpreteerd of niet valide zijn. Dit protocol dient als leidraad om ervoor te zorgen dat mechanische tests nauwkeurig worden uitgevoerd om geldige en functionele gegevens te verkrijgen.

Samenvatting

Skeletfragiliteit die tot breuken leidt, is een Amerikaanse volksgezondheidscrisis die resulteert in 1.5 miljoen fracturen per jaar en $ 18 miljard aan directe zorgkosten. Het vermogen om de mechanismen te begrijpen die ten grondslag liggen aan botziekte en de respons op de behandeling is niet alleen gewenst, maar ook van cruciaal belang. Mechanisch testen van bot dient als een waardevolle techniek om de vatbaarheid van een bot voor breuken te begrijpen en te kwantificeren. Hoewel deze methode eenvoudig uit te voeren lijkt, kunnen er ongepaste en onnauwkeurige conclusies worden getrokken als de gebruiker de heersende aannames en belangrijke stappen buiten beschouwing laat. Dit is waargenomen in alle disciplines, aangezien studies nog steeds worden gepubliceerd met misbruik van methoden en onjuiste interpretatie van resultaten. Dit protocol zal dienen als inleiding voor de principes die verband houden met mechanisch testen, samen met de toepassing van deze technieken - van overwegingen van monstergrootte via weefseloogst en -opslag tot gegevensanalyse en interpretatie. Met dit in de hand kan waardevolle informatie worden verkregen over de vatbaarheid van een bot voor breuken, wat het begrip voor zowel academisch onderzoek als klinische oplossingen bevordert.

Inleiding

Mechanisch testen van bot is de primaire methode om functionele informatie te extraheren met betrekking tot de gevoeligheid van een bot voor breuken. In preklinische studies kunnen verschillende testmodaliteiten worden gebruikt, maar verreweg de meest voorkomende is het buigen van lange botten. Deze tests zijn eenvoudig uit te voeren en kunnen worden gebruikt op botten variërend in grootte van mens tot muis. Aangezien muizen een van de meest bestudeerde dieren zijn in preklinisch onderzoek, zal dit protocol zich richten op buigtests die worden uitgevoerd op de femora en tibiae van muizen.

Voorafgaand aan het uitvoeren van buigtests moeten b....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle procedures die in dit protocol worden beschreven en waarbij dieren betrokken waren, zijn voorafgaand aan de procedure goedgekeurd door de Indiana University School of Science Institutional Animal and Use Committee (IACUC). Dieren die in de procedure werden beschreven, werden geëuthanaseerd via CO2-inhalatie, gevolgd door cervicale dislocatie als secundair euthanasiemiddel.

1. Oogsten, bewaren en ontdooien van botten

  1. Oogst en opslag
    1. Plaats de muis met de buikzijde naar boven. Gebruik een scalpel (of een scheermesje of schaar) om een incisie te maken op de geschatte kruising van het dijbeen en....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Na voltooiing van CT-scans kunnen de meeste ontoereikende scans worden opgevangen in reconstructie. Vaak hebben slechte scans een hoge compensatie voor verkeerde uitlijning, wat een duidelijke indicatie is van een fout tijdens de scan. Er kunnen echter fouten optreden in andere stappen en deze kunnen ook leiden tot onnauwkeurige gegevens. Deze fouten kunnen vaak worden opgemerkt wanneer de individueel berekende architecturale eigenschappen worden onderzocht. Als waarden ver buiten het bereik van anderen in een groep vall.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Tijdens het scan- en testproces zijn er momenten waarop probleemoplossing en optimalisatie op hun plaats zijn. De eerste hiervan doet zich voor bij het scannen van botten met behulp van μCT. Hoewel veel systemen worden geleverd met een houder waarin één object kan worden vastgehouden en gescand, kunnen op maat gemaakte houders worden gemaakt om meerdere botten tegelijkertijd te scannen. Het scannen van meerdere botten kan een uitstekend punt voor optimalisatie zijn, maar voorzichtigheid is geboden tijdens het scan- en an.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.

Dankbetuigingen

Het werk dat is gedaan om dit protocol te ontwikkelen, is ondersteund door de National Institutes of Health [AR072609].

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
CTAnBrukerNACT Scan Analyse Software
DataViewerBrukerNACT Scan Rotatie Software
Matrix Laboratory (MATLAB) 2023aMathWorksNACodingplatform gebruikt voor data-analyse
NReconBrukerNACT Scan Reconstructie software
SKYSCAN 1272-100 kV w/ 16 MP CCD detector, incl 3D Suite Software  Micro Photonics IncSKY-016814Micro-CT systeem dat tot 209 mPs niet-destructief kan visualiseren in elke virtuele plak door een object 

Referenties

  1. Vesper, E. O., Hammond, M. A., Allen, M. R., Wallace, J. M. Even with rehydration, preservation in ethanol influences the mechanical properties of bone and how bone responds to experimental manipulation. Bone. 97, 49-53 (2017).
  2. Jepsen, K. J., Silva, M. J., Vashishth, D., Guo, X. E., van der Meulen, M. C.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Mechanische testenbotfractuur bij knaagdierendriepuntsbuigingbotgevoeligheidkrachtsensormicro-CT-scanmonstervoorbereidingsteunspanwijdtebotoriëntatie