Name: Behandeling met vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene bot in een verbeterde konijn Model van bot infectie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-14T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 9 s
Description: Leer een verbeterd konijnenmodel voor botinfectie met consistente bacteriële belasting en behandeling met vancomycine-geladen calciumsulfaat. Deze methode biedt inzicht in botregeneratie en infectiepathogenese.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd gesteund door de nationale Natural Science Foundation van China (81803808, 81873062), Zhejiang provinciale geneeskundige en Health Science, Technology Fund (2017KY271) en de wetenschap en technologie Project van de provincie Zhejiang (2017C 37181).

De konijnen gebruikt in de huidige studie werden behandeld in overeenstemming met de gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren. Alle experimentele procedures werden gevolgd door de regels van de bio-ethiek Commissie van Zhejiang Academie voor traditionele Chinese geneeskunde.
1. bereiding van de bacteriële suspensie
<ol><li>Los 0,5 mg van S. aureus vriesdrogen poeder (ATCC 6538) met 0.3 mL Luria Bertani kweekmedium. Meng schorsing volledig.</li>
	<li>Strijk de entsuspensie op al soja agar platen en Incubeer de bacteriële kolonies bij 37 ° C gedurende 16 uur.</li>
	<li>Selecteer een enkele bacteriële kolonievormende eenheid (CFU) en cultuur in al soja Bouillon buizen voor 24 h. uitvoeren een subcultuur gedurende ongeveer 24 uur bij 37 ° C, en verkrijgen van medio-logaritmische groei fase bacteriën na 16 tot 18 uur, wanneer de waarde van de optische dichtheid (OD) 0.6 op 600 is nm 14.</li>
	<li>Breng 1 mL van de entsuspensie in een centrifugebuis. Centrifugeer gedurende 5 min op 825 x g - en 4 ° C, en verwijder het supernatant. Resuspendeer en wassen van de bacteriën met 100 µL fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS); Herhaal deze stap 3 keer. Ten slotte resuspendeer bacteriën met 3 mL PBS.</li>
	<li>
Schatting van de concentratie van de bacteriën met behulp van de McFarland turbidimetrie15.
	<ol>
<li>Breng 100 tot 500 µL van de entsuspensie tot een colorimetrische koker totdat de troebelheid gelijk aan een 0,5 McFarland standaard is.</li>
		<li>Troebelheid beoordelen door visuele vergelijking aan de 0.5 McFarland, wanneer de inhoud van bacteriën ongeveer 10 bereikt8 CFU/mL. Opmerking: Zorg ervoor dat het volume van de entsuspensie is voldoende voor de volgende protocollen. Voor elk konijn is het volume van de entsuspensie minder dan 1 mL.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Breng een agarplaat 0,2 mL van bacteriële suspensie en gelijkmatig toe te passen. Incubeer de plaat bij 37 ° C gedurende 16 h. graaf de kolonies van bacteriën om te controleren of de CFU van de entsuspensie.</li>
</ol>2. opstelling van bot infectie modellen
<ol><li>Houd mannelijke Nieuw-Zeeland witte konijnen, leeftijd van 3 maanden, in afzonderlijke kooien, onder lucht-gecontroleerde omstandigheden (20 ± 1 ° C) en 12/12 uur licht-donker verlichting cycli. Bieden van routine dieet en leidingwater dagelijks.</li>
	<li>Ervoor zorgen dat ten tijde van de operatie dat het konijn meer dan 3 kg weegt.</li>
	<li>Anaesthetize konijnen door intraperitoneale injectie met pentobarbital natrium (3 mg per 100 g lichaamsgewicht). Zorg ervoor dat konijnen zijn volledig verdoofd door een mislukking om te reageren op een poot snuifje. Fix konijnen op de operatietafel tijdens operatie procedure. Opmerking: Zorg ervoor dat het modelleren procedure duurt minder dan 1 uur.</li>
	<li>Scheren van de proximale tibia regio met behulp van een elektrisch scheerapparaat tegen de richting van de haargroei. Desinfecteren van de huid door een Povidon-jodium oplossing toe te passen.</li>
	<li>Mark van de bovenkant van het scheenbeen en het boren gat standpunt voor injectie met S. aureus (de afstand tot de bovenkant van het scheenbeen is 1,5 cm) met pen en liniaal. Zorg ervoor dat de boren gat posities zijn in het midden van de Tibia plateau horizontaal(Figuur 1).</li>
	<li>Tibia huid met behulp van een scalpel No. 11 knippen en maak een incisie van 1 cm in het beenvlies (Figuur 1B, C). Punch een 2 mm diameter gat in het onderbeen met behulp van een elektrische bot boor eenheid (Figuur 1D).</li>
	<li>Druk op de 2 mm diameter gaten in de tibiale plateau met een cilinder van bot was van 2 mm diameter en 2 mm hoogte (Figuur 1E). Verwijder de reserve bot was langs het horizontale vlak van de Tibia plateau (Figuur 1F). Controleer of het gat 2 mm vol met been wax (Figuur 1G is). Opmerking: Ervoor zorgen dat de gaten vol met been wax door het controleren van het gat met of zonder bloed overloop.</li>
	<li>Naai tot het beenvlies en huid met absorbeerbare chirurgische hechtdraad in een verticale matras Sutuur (geologie) om te voorkomen dat het dier kauwen de hechtingen (Figuur 1H).</li>
	<li>1 x 108 CFU/mL van de oplossingen van de S. aureus (30 µL per 100 g lichaamsgewicht) injecteren met een 1 mL asepsis injector (Figuur 1ik). Zorg ervoor dat de naalden penetreren de bot was en het injecteren van de S. aureus -oplossing in het beenmerg langzaam.</li>
	<li>Houd het dier te vermijden van warmteverlies na modellering warm en schone omstandigheden. Ademhaling en hartslag controleren. Na het wakker worden, het huis van de konijnen in afzonderlijke kooien met gratis toegang tot voedsel en water.</li>
</ol>3. evaluatie van bot infectie Model
<ol><li>Dagen 7, 14, 21 en 28 na infectie, konijnen in de fixer konijn met het hoofd en oor buiten de fixer te plaatsen.</li>
	<li>
2 mL bloed trekken door de auricular aderen verpakkingsgasssen dikaliumhexafluorozirkonaat ethyleendiamminetetra zuur (EDTA-K2) anticoagulatie bloed. 1 mL bloed trekken door een bloedvat verpakkingsgasssen bloed. Centrifugeer het serum voor 10 min met een snelheid van 651 x g bij kamertemperatuur.
	<ol>
<li>Witte bloedcellen (WBC) bepalen in volbloed met behulp van een biochemische analyzer van bloed, en C - reactief proteïne (CRP) door een enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) methode16.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Anaesthetize in dagen 7, 14, 21 en 28 na infectie, één model konijn met pentobarbital natrium bij de dosering van 3 mg / 100 g lichaamsgewicht. Tibia huid met behulp van een scalpel No. 11 knippen en maak een incisie van 2 cm in het beenvlies(Figuur 2).</li>
	<li>Schoon been wax. Debride necrotische bot door ponsen van twee aangrenzende 4,8 mm diameter gaten met behulp van een elektrische bot boor eenheid (Figuur 2B). Debride necrotische beenmerg en granulatie weefsel met behulp van een bot lepel (Figuur 2C). Opmerking: Schone botweefsel tijdens de debridement te vermijden botweefsel resterende in het beenmerg.</li>
	<li>Schrapen en reinig het botweefsel tussen de twee gaten (Figuur 2D).</li>
	<li>1 mL van het beenmerg op schapen bloed agar platen verspreid. Incubeer de platen 's nachts bij 37 ° C. Platen van 30-300 kolonies selecteren, en het aantal kolonies te berekenen.</li>
	<li>Aan het eind van de dag 28 na infectie, pak tibia exemplaren langs de randen van de gewrichten van knie- en enkel. Correctie van de tibia specimens in 4% paraformaldehyde voor 24 h. Decalcify de tibia specimens in 10% EDTA voor 8 weken.</li>
	<li>De tibia-modellen in een gesorteerde reeks van ethanol verdunningen uitdrogen, en vervolgens insluiten in paraffine. Snijd 4 opeenvolgende 5 µm secties van de coronale vliegtuigen. Vlek secties met een haematoxyline en eosine (H & E) kleuring kit.</li>
	<li>Met een Microscoop kunt bekijken de gekleurde secties en doorvallend licht beelden met standaard software registreren.</li>
</ol>4. voorbereiding van de VCS kralen
<ol><li>1 g vancomycine hydrochloride poeder toevoegen aan 9,5 g van medische kwaliteit calciumsulfaat en vervolgens Voeg 3 mL van normale zout aan de gemengde macht. Meng met een spatel voor 30 tot 45 s.</li>
	<li>Plaats het gemengde product in een flexibele silicagel mal (cilinder van 4,8 mm diameter en 4,8 mm hoogte) en drogen bij kamertemperatuur voor 15 min. verwijderen de VCS kralen door het buigen van de schimmel.</li>
</ol>5. antibiotische behandeling en implantatie van autogene bot
<ol><li>Anaesthetize model konijnen met pentobarbital natrium bij de dosering van 3 mg / 100 g lichaamsgewicht op de 28th dag na infectie. De regio van de proximale tibia met behulp van een elektrisch scheerapparaat te scheren. Desinfecteren van de huid door Povidon-jodium oplossing toe te passen. Opmerking: Zorg ervoor dat de modellering procedure minder dan 1 uur is.</li>
	<li>Scheren van de staart regio met behulp van een elektrisch scheerapparaat en Desinfecteer de staart door Povidon-jodium oplossing toe te passen.</li>
	<li>Bezuinigen op de staart met behulp van chirurgische scharen. Knip staart huid met behulp van een scalpel No. 11 en onthullen de staart bot. Naai de huid op de staart regio met absorbeerbare chirurgische hechtingen in een verticale matras Sutuur (geologie) om te voorkomen dat het dier de hechtingen te kauwen.</li>
	<li>Verwijder elke spier, zacht weefsel en beenvlies. Loskoppelen van de staart bot bij elke joint en het bot fragment overbrengen in een 100 mm kunststof schotel met steriele zoutoplossing.</li>
	<li>Implantaat 4 stuks van VCS parels (cilinder van 4,8 mm diameter en 4,8 mm hoogte, 1,25 mg vancomycine per stuk van parel) in het beenmerg holte met gebogen pincet (Figuur 2E).</li>
	<li>Vul het been defect met 8 stuks van autogene botten (cilinder met een diameter van 2 mm en 4 mm hoogte per elk stuk) met behulp van gebogen pincet(Figuur 2).</li>
	<li>Naai tot het beenvlies en huid met absorbeerbare chirurgische hechtingen in een matras hechtdraad wijze (Figuur 2F). Opmerking: Houd de temperatuur bij 25 ° C tijdens de operatie.</li>
	<li>Houd het dier in warme en schone omstandigheden om warmteverlies te voorkomen dat na de operatie. Ademhaling en hartslag controleren. Na het wakker worden, het huis van de konijnen in afzonderlijke kooien met gratis toegang tot voedsel en water.</li>
</ol>6. beoordeling van antibiotische werking
<ol><li>Konijnen gestoken een konijn fixer en plaats van het hoofd en oor buiten de fixer op 2, 4, 6 en 8 weken na de behandeling.</li>
	<li>Bloed trekken auricular aders met EDTA-K2 anticoagulatie bloedvat. 1 mL bloed trekken door een bloedvat verpakkingsgasssen bloed. Centrifugeer het serum voor 10 min met een snelheid van 651 x g bij kamertemperatuur.</li>
	<li>Witte bloedcellen (WBC) in volbloed bepalen met behulp van biochemische analyzer van bloed, en C - reactief proteïne (CRP) door een ELISA methode16.</li>
</ol>7. beoordeling van de Bone Regeneration
<ol><li>Konijnen door het injecteren met een meer dan euthanaseren doseringen van pentobarbital natrium, aan het einde van 8 of 12 weken na de behandeling.</li>
	<li>Uittreksel tibia specimens, langs de randen van de gewrichten van knie- en enkel. Debride spieren en fasciaal lagen.</li>
	<li>Structuur van tibia analyseren met behulp van micro-berekend tomografie (micro-CT). Kies een ovale gebied 4,8 mm diameter en 9.6 mm lang als de regio van belang (ROI). Reconstrueren 3D-model beelden met behulp van bitmapgegevens.</li>
	<li>Scores van de verhouding van bot volume/weefsel volume (BV/TV), trabecular dikte (Tb.Th), kies trabecula nummer (Tb.N) en trabecular scheiding (Tb.Sp)from the3D modellen te beoordelen bot regeneratie.</li>
</ol>

<ol><li>Malizos, K. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+Forum%3A+The+Burden+of+Bone+and+Joint+Infection%3A+A+Growing+Demand+for+More+Resources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery-American+Volume%22%5BJournal%5D)">Global Forum: The Burden of Bone and Joint Infection: A Growing Demand for More Resources.</a> Journal of Bone and Joint Surgery-American Volume. 99, 20(2017).</li>
<li>Peeters, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Teicoplanin+-+based+antimicrobial+therapy+in+Staphylococcus+aureus+bone+and+joint+infection%3A+tolerance%2C+efficacy+and+experience+with+subcutaneous+administration%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Teicoplanin - based antimicrobial therapy in Staphylococcus aureus bone and joint infection: tolerance, efficacy and experience with subcutaneous administration.</a> BMC Infectious Diseases. 16, 622(2016).</li>
<li>Sugaya, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Percutaneous+autologous+concentrated+bone+marrow+grafting+in+the+treatment+for+nonunion%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Orthopeadic+Surgery+and+Traumatology%22%5BJournal%5D)">Percutaneous autologous concentrated bone marrow grafting in the treatment for nonunion.</a> European Journal of Orthopeadic Surgery and Traumatology. 24, 671-678 (2014).</li>
<li>Birt, M. C., Anderson, D. W., Bruce, T. E., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteomyelitis%3A+Recent+advances+in+pathophysiology+and+therapeutic+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopeadics%22%5BJournal%5D)">Osteomyelitis: Recent advances in pathophysiology and therapeutic strategies.</a> Journal of Orthopeadics. 14, 45-52 (2017).</li>
<li>Walter, G., Kemmerer, M., Kappler, C., Hoffmann, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+algorithms+for+chronic+osteomyelitis%5BTitle%5D)+AND+%22Deutsches+Arzteblatt+International%22%5BJournal%5D)">Treatment algorithms for chronic osteomyelitis.</a> Deutsches Arzteblatt International. 109, 257-264 (2012).</li>
<li>Henriksen, K., Neutzsky-Wulff, A. V., Bonewald, L. F., Karsdal, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+communication+on+and+within+bone+controls+bone+remodeling%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Local communication on and within bone controls bone remodeling.</a> Bone. 44, 1026-1033 (2009).</li>
<li>Mendoza, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+vancomycin+powder+on+bone+healing+in+a+rat+spinal+rhBMP-2+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurosurgery+Spine%22%5BJournal%5D)">The effect of vancomycin powder on bone healing in a rat spinal rhBMP-2 model.</a> Journal of Neurosurgery Spine. 25, 147-153 (2016).</li>
<li>Cohn Yakubovich, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computed+Tomography+and+Optical+Imaging+of+Osteogenesis-angiogenesis+Coupling+to+Assess+Integration+of+Cranial+Bone+Autografts+and+Allografts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Computed Tomography and Optical Imaging of Osteogenesis-angiogenesis Coupling to Assess Integration of Cranial Bone Autografts and Allografts.</a> Journal of Visualized Experiments. (106), e53459(2015).</li>
<li>Brecevich, A. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+Comparison+of+Accell+Evo3+and+Grafton+Demineralized+Bone+Matrix+Putties+against+Autologous+Bone+in+a+Rat+Posterolateral+Spine+Fusion+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Spine+Journal%22%5BJournal%5D)">Efficacy Comparison of Accell Evo3 and Grafton Demineralized Bone Matrix Putties against Autologous Bone in a Rat Posterolateral Spine Fusion Model.</a> Spine Journal. 17, 855-862 (2017).</li>
<li>Jensen, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+porcine+model+of+implant-associated+osteomyelitis%3A+A+comprehensive+analysis+of+local%2C+regional%2C+and+systemic+response%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopeadic+Research%22%5BJournal%5D)">Novel porcine model of implant-associated osteomyelitis: A comprehensive analysis of local, regional, and systemic response.</a> Journal of Orthopeadic Research. 35, 2211-2221 (2016).</li>
<li>de Mesy Bentley, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+Staphylococcus+Aureus+Deformation%2C+Proliferation%2C+and+Migration+in+Canaliculi+of+Live+Cortical+Bone+in+Murine+Models+of+Osteomyelitis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Evidence of Staphylococcus Aureus Deformation, Proliferation, and Migration in Canaliculi of Live Cortical Bone in Murine Models of Osteomyelitis.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 32, 985-990 (2017).</li>
<li>Norden, C. W., Kennedy, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+osteomyelitis.+I%3A+A+description+of+the+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Experimental osteomyelitis. I: A description of the model.</a> Journal of Infectious Diseases. 122, 410-418 (1970).</li>
<li>Mistry, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel%2C+multi-barrier%2C+drug+eluting+calcium+sulfate%2Fbiphasic+calcium+phosphate+biodegradable+composite+bone+cement+for+treatment+of+experimental+MRSA+osteomyelitis+in+rabbit+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">A novel, multi-barrier, drug eluting calcium sulfate/biphasic calcium phosphate biodegradable composite bone cement for treatment of experimental MRSA osteomyelitis in rabbit model.</a> Journal of Controlled Release. 239, 169-181 (2016).</li>
<li>Bernthal, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combined+In+vivo+Optical+and+%C2%B5CT+Imaging+to+Monitor+Infection%2C+Inflammation%2C+and+Bone+Anatomy+in+an+Orthopaedic+Implant+Infection+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Combined In vivo Optical and µCT Imaging to Monitor Infection, Inflammation, and Bone Anatomy in an Orthopaedic Implant Infection in Mice.</a> Journal of Visualized Experiments. (92), e51612(2014).</li>
<li>Koeth, L. M., DiFranco-Fisher, J. M., McCurdy, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Reference+Broth+Microdilution+Method+for+Dalbavancin+In+Vitro+Susceptibility+Testing+of+Bacteria+that+Grow+Aerobically%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A Reference Broth Microdilution Method for Dalbavancin In Vitro Susceptibility Testing of Bacteria that Grow Aerobically.</a> Journal of Visualized Experiments. (103), e53028(2015).</li>
<li>Uttra, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ephedra+gerardiana+aqueous+ethanolic+extract+and+fractions+attenuate+Freund+Complete+Adjuvant+induced+arthritis+in+Sprague+Dawley+rats+by+downregulating+PGE2%2C+COX2%2C+IL-1%CE%B2%2C+IL-6%2C+TNF-%CE%B1%2C+NF-kB+and+upregulating+IL-4+and+IL-10%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Ephedra gerardiana aqueous ethanolic extract and fractions attenuate Freund Complete Adjuvant induced arthritis in Sprague Dawley rats by downregulating PGE2, COX2, IL-1β, IL-6, TNF-α, NF-kB and upregulating IL-4 and IL-10.</a> Journal of Ethnopharmacology. 224, 482-496 (2018).</li>
<li>Harrasser, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+model+of+implant-related+osteomyelitis+in+the+metaphysis+of+rat+tibiae%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Musculoskeletal+Disorders%22%5BJournal%5D)">A new model of implant-related osteomyelitis in the metaphysis of rat tibiae.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 17, 152(2016).</li>
<li>Abedon, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Commentary%3A+Phage+Therapy+of+Staphylococcal+Chronic+Osteomyelitis+in+Experimental+Animal+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Commentary: Phage Therapy of Staphylococcal Chronic Osteomyelitis in Experimental Animal Model.</a> Frontiers in Microbiology. 7, 1251(2016).</li>
<li>Tan, H. L., Ao, H. Y., Ma, R., Lin, W. T., Tang, T. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+effect+of+quaternized+chitosan-loaded+polymethylmethacrylate+bone+cement+on+methicillin-resistant+Staphylococcus+epidermidis+infection+of+the+tibial+metaphysis+in+a+rabbit+model%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrobial+Agents+and+Chemotherapy%22%5BJournal%5D)">In vivo effect of quaternized chitosan-loaded polymethylmethacrylate bone cement on methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis infection of the tibial metaphysis in a rabbit model.</a> Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 58, 6016-6023 (2014).</li>
<li>Chiara, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+Osteomyelitis+in+the+Diabetic+Foot+by+Imaging+Techniques%3A+A+Systematic+Review+and+Meta-analysis+Comparing+MRI%2C+White+Blood+Cell+Scintigraphy%2C+and+FDG-PET%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Detection of Osteomyelitis in the Diabetic Foot by Imaging Techniques: A Systematic Review and Meta-analysis Comparing MRI, White Blood Cell Scintigraphy, and FDG-PET.</a> Diabetes Care. 40, 1111-1120 (2017).</li>
<li>Khalid, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+Spectroscopy+detects+changes+in+Bone+Mineral+Quality+and+Collagen+Cross-linkage+in+Staphylococcus+Infected+Human+Bone%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Raman Spectroscopy detects changes in Bone Mineral Quality and Collagen Cross-linkage in Staphylococcus Infected Human Bone.</a> Scientific Reports. 8, 9417(2018).</li>
<li>Putters, T. F., Schortinghuis, J., Vissink, A., Raghoebar, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+prospective+study+on+the+morbidity+resulting+from+calvarial+bone+harvesting+for+intraoral+reconstruction%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Oral+and+Maxillofacial+Surgery%22%5BJournal%5D)">A prospective study on the morbidity resulting from calvarial bone harvesting for intraoral reconstruction.</a> International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 44, 513-517 (2015).</li>
<li>Yin, J., Jiang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Completely+resorption+of+autologous+skull+flap+after+orthotopic+transplantation%3A+a+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Clinical+and+Experimental+Medicine%22%5BJournal%5D)">Completely resorption of autologous skull flap after orthotopic transplantation: a case report.</a> International Journal of Clinical and Experimental Medicine. 7, 1169-1171 (2014).</li>
<li>Takehiko, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preliminary+results+of+managing+large+medial+tibial+defects+in+primary+total+arthroplasty%3A+autogenous+morcellised+bone+graft%5BTitle%5D)+AND+%22International+Orthopaedics%22%5BJournal%5D)">Preliminary results of managing large medial tibial defects in primary total arthroplasty: autogenous morcellised bone graft.</a> International Orthopaedics. 41, 931-937 (2017).</li>
</ol>

De auteurs melden geen belangenconflicten in dit werk.

In de vorige studies, werden diverse soorten dierlijke modellen gebouwd om te studeren zowel acute en chronische bot infectie; echter blijft de zoektocht naar het ideale model17,18. Bovendien, het ideale bot infectie model naar verwachting simuleren de pathologische kenmerken van bot infectie in klinische setting, terwijl de modellering periodes, blijven low-cost en gemakkelijk uit te voeren. Tot nu toe is het konijn bot infectie model het meest voorkomende model...

Bot infectie meestal het gevolg van bacteriën of andere micro-organismen invasie na trauma, botbreuk, of andere bot ziekten1. Bot infectie kan leiden tot een hoog niveau van ontsteking en bot weefselvernietiging. In de kliniek is Staphylococcus aureus (S. aureus) de belangrijkste verwekker van bot infectie2,3. De bot infectie is pijnlijk, slopende, en neemt vaak een chronische cursus die uiterst moeilijk te behandelen van4. Op dit moment is debridement van necrotisch weefsel en implanteren van vancomycine-geladen calcium (VCS) kralen bevestigd dat een efficiënte strategie voor de beheersing van de lokale infectie5,6. 10% tot 15% van de patiënten ervaren echter een langdurige bot herstelproces, vertraagde adhesie of non-adhesie na anti-infectie behandeling7. Het grote segment van een bot defect is de moeilijkste kwestie voor orthopedische chirurgen. Een autologe bottransplantatie wordt beschouwd als de optimale bot vervanging in bot non-adhesie behandeling8,9.
Tot op heden heeft het merendeel van de studies over bot zijn infectie en autologe bot innesteling uitgevoerd in verschillende soorten dierlijke modellen, zoals ratten, konijnen, honden, varkens en schapen10,11. Konijn modellen worden meestal gebruikt voor bot infectie studies, als eerste uitgevoerd door Norden en Kennedy in 197012,13. In onze eerdere studie, we gebruikten konijn modellen van Norden methode, en we vonden dat de hoeveelheid van S. aureus geïnjecteerd in het beenmerg kon niet worden gekwantificeerd nauwkeurig, zoals het lekken van bloed uit het beenmerg tot bacteriën oplossing overloop leidde.
Dit artikel presenteert een verbeterde chirurgische methode voor inducerende bot infectie van konijnen. Aan het einde van de procedure, werden een bloedonderzoek van de biochemie, een bacteriologisch onderzoek en een histopathologische onderzoek uitgevoerd om te controleren of het bot infectie model. Vervolgens VCS was geïmplanteerd om te remmen infectie en autogene bot was geïmplanteerd ter bevordering van de regeneratie van bot.

<table><tbody><tr><td>absorbable surgical suture</td><td>Jinghuan</td><td>18S0604A</td><td></td></tr><tr><td>asepsis injector</td><td>Jinglong</td><td>20170501</td><td></td></tr><tr><td>bone wax</td><td>ETHICON</td><td>JH5CQLM</td><td></td></tr><tr><td>CCD camera</td><td>Olympus</td><td>DP72</td><td></td></tr><tr><td>EDTA-K2 anticoagulant blood vessel</td><td>XINGE</td><td>20170802</td><td></td></tr><tr><td>Electric bone drill unit</td><td>Bao Kang</td><td>BKZ-1</td><td></td></tr><tr><td>Electric shaver</td><td>Codos</td><td>3800</td><td></td></tr><tr><td>flexible silica gel mold&nbsp;</td><td>WRIGHT</td><td>1527745</td><td></td></tr><tr><td>Hematoxylin and Eosin Staining Kit</td><td>Beyotime</td><td>20170523</td><td></td></tr><tr><td>Luria-Bertani culture medium</td><td>Baisi Biothchnology</td><td>20170306</td><td></td></tr><tr><td>Medical-grade calcium sulphate</td><td>WRIGHT</td><td>1527745</td><td></td></tr><tr><td>microcomputed tomography (micro-CT)</td><td>Bruker</td><td>SkyScan 1172&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Microscope</td><td>Olympus</td><td>CX41</td><td></td></tr><tr><td>New Zealand white rabbits</td><td>Zhejiang Experimental Animal Center&nbsp;</td><td>SCXK 2014-0047</td><td></td></tr><tr><td>No. 11 scalpel&nbsp;</td><td>Yuanlikang</td><td>20170604</td><td></td></tr><tr><td>normal saline</td><td>Mingsheng</td><td>20170903</td><td></td></tr><tr><td>PBS</td><td>TBD(Jingyi)</td><td>20170703-0592</td><td></td></tr><tr><td>pentobarbital sodium</td><td>Merk</td><td>2070124</td><td></td></tr><tr><td>povidone-iodinesolution</td><td>Lierkang</td><td>20170114</td><td></td></tr><tr><td>S. aureus freeze drying powder</td><td>China General Microbiological Culture Collection Center</td><td>ATCC 6538</td><td></td></tr><tr><td>sheep blood agar</td><td>HuanKai Microbial</td><td>3103210</td><td></td></tr><tr><td>tryptic soy agar plates</td><td>HuanKai Microbial</td><td>3105697</td><td></td></tr><tr><td>tryptic soy broth tubes</td><td>HuanKai Microbial</td><td>3104260</td><td></td></tr><tr><td>Vancomycin</td><td>Lilly</td><td>C599180</td><td></td></tr></tbody></table>

behandeling met vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene bot in een verbeterde konijn model van bot infectie

Treatment with Vancomycin Loaded Calcium Sulphate and Autogenous Bone in an Improved Rabbit Model of Bone Infection

Bot infectie het gevolg van bacteriële invasie, die zeer moeilijk te behandelen in traumatische, klinische en orthopedische chirurgie. De bot infectie kan leiden tot langdurige ontsteking, osteomyelitis en uiteindelijke been buiten de Unie. Oprichting van een haalbaar, reproduceerbare diermodel is belangrijk om het bot infectie onderzoek en behandeling met antibiotica. Als een in vivo model, wordt het model van het konijn veel gebruikt in bot infectie onderzoek. Echter, vorige studies op konijn bot infectie modellen toonde aan dat de status van de infectie inconsistent, was net als de hoeveelheid bacteriën variabele. Deze studie geeft een verbeterde chirurgische methode voor inducerende bot besmetting van een konijn, door het blokkeren van de bacteriën in het beenmerg. Multi-level evaluaties kunnen vervolgens worden uitgevoerd om te controleren of de modellering methode.
Debriding necrotisch weefsel en implantatie van vancomycine-geladen calciumsulfaat (VCS) zijn in het algemeen, overheersend in behandeling met antibiotica. Hoewel calciumsulfaat in VCS voordelen Osteocyt kruipen en nieuwe botgroei, optreden massale bot gebreken na debriding. Autogene bot (AB) is een aantrekkelijk strategie te overwinnen bot gebreken voor de behandeling van massale bot gebreken na debriding necrotische bot.
In deze studie gebruikten we de staart bot als een autogene bot geïmplanteerd in het bot defect. Bot reparatie werd gemeten met behulp van micro-berekend-tomografie (micro-CT) en histologische analyse na dierlijke offer. Dientengevolge, in de groep VCS was bot non-adhesie consequent verkregen. Daarentegen waren de botten defect gebieden in de VCS-AB groep aanzienlijk afgenomen. De huidige methode van de modellering beschreven een haalbaar, reproduceerbare methode ter voorbereiding van een bot besmetting-model. De behandeling van de VCS-AB resulteerde in lagere been buiten de Unie na behandeling met antibiotica. De verbeterde bot infectie model en de behandeling van de combinatie van VCS en autogene bot zou kunnen bij het bestuderen van de onderliggende mechanismen in bot infectie en bot regeneratie relevant is voor de traumatologie orthopedische toepassingen nuttig zijn.

Evaluatie van bot infectie Model Na infectie met S. aureusleken de pathologische uitingen van konijnen op de representatieve symptoom van chronische osteomyelitis in de kliniek. In onze studie, waren 30 konijnen besmet, onderworpen als een Modelgroep en 10 konijnen waren onderworpen als de controledieren. Alle de model konijnen hebben besmet sinussen van de lokale site van tibia, met witte en gele pus over vloeien voort uit de sinussen (Fi...

Deze studie presenteert een verbeterde konijn model geïnfecteerd met Staphylococcus aureus door het blokkeren van de dezelfde hoeveelheid bacteriën in het beenmerg. Vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene bot worden gebruikt voor de behandeling van antibioticum en bot reparatie. Het protocol zou nuttig zijn voor de studie van bot infectie en regeneratie.

Behandeling met vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene bot in een verbeterde konijn Model van bot infectie

Bone infection results from bacterial invasion, which is extremely difficult to treat in clinical, orthopedic, and traumatic surgery. The bone infection ...

Een reproduceerbaar diermodel is erg belangrijk voor het onderzoek naar botinfecties. Echter, momenteel is er geen konijn model waarvoor de infecties status en het aantal bacteriën consistent is. Ons botinfectie konijn model maakt gebruik van een consistente bacteriën en wordt behandeld door vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene fragmenten.De techniek kan worden uitgebreid naar de diagnose van botinfectie en bot niet-union therapie, en in het begrijpen van de pathogenese van botinfectie. Deze methode kan inzicht geven in andere botinfectiemodellen bij ratten, muizen en varkens. Het is moeilijk om hetzelfde volume van bacteriële suspensie te laden in beenmerg.Visuele demonstratie kan onderzoekers helpen om de kritieke stappen eenvoudig en nauwkeurig uit te voeren. Om de bacteriële suspensie voor te bereiden, lost u eerst 0,5 milligram S.aureus gevriesdroogd poeder op in 0,3 milliliter LB-kweekmedium. Meng de suspensie grondig, en streep de bacteriën op tryptische soja agar platen voor hun incubatie voor 16 uur op 37 graden Celsius.De volgende ochtend, kies een enkele bacteriële kolonie-vormende eenheid voor cultuur in tryptische soja bouillon buizen voor 24 uur op 37 graden Celsius. Wanneer de bacteriën zich in de mid-logaritmische groeifase bevinden, breng dan 1 milliliter bacteriën over in een buis van 1,5 milliliter en verzamelt de bacteriën door centrifugatie. Dan, was de bacteriële cel pellet drie keer in 100 microliter van PBS per was, resuspending de bacteriën in 3 milliliter verse PBS na de laatste wasbeurt.Voor het opzetten van de botinfectie schimmel, bevestigen een gebrek aan reactie op poot knijpen in een drie maanden oude drie maanden oude drie kilo mannelijke Nieuw-Zeeland witte konijn, en gebruik een elektrische scheerapparaat om het haar te verwijderen uit de proximale scheenbeen regio tegen de richting van de haargroei. Desinfecteer de blootgestelde huid met povidone jodiumoplossing en gebruik een pen en een liniaal om de bovenkant van het scheenbeen en de boorgatpositie voor de S.Aureus-injectie te markeren, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de boorgatpositie zich in het horizontale midden van het scheibeenplateau bevindt. Gebruik vervolgens een nummer 11 scalpel om een incisie in de huid te maken, gevolgd door een incisie van een centimeter in het buikvlies.Met behulp van een elektrische bot boor eenheid, punch een twee millimeter diameter gat in het scheenbeen, en druk op het gat met een twee millimeter diameter twee millimeter lange cilinder van been was. Verwijder eventuele reservebeenwax langs het horizontale vlak van het scheenplateau en bevestig dat het gat vol beenwax zit. Gebruik vervolgens opneembare chirurgische hechtingen om het periosteum en de huid in een verticale matrashechting te naaien om te voorkomen dat het dier de hechtingen kauwt.En gebruik een een milliliter asepsis injector om langzaam te injecteren een keer 10 tot de acht kolonie-vormende eenheden per milliliter van S.Aureus oplossing in het boorgat. Plaats op dag zeven, 14, 21 en 28 na injectie de besmette konijnen in een konijnenstomer met het hoofd en oor buiten de restrainer en verzamel bloedmonsters van de auriculaire aderen voor witte bloedcellen en C-reactieve eiwitanalyse. Na anesthesie, gebruik een nummer 11 scalpel om centimeter scheenhuid en peritoneale incisies te maken, en maak de beenwax schoon.Gebruik vervolgens een elektrische botbooreenheid om twee aangrenzende gaten met een diameter van 4,8 millimeter te slaan om het necrotische bot te debrideen en een botlepel te gebruiken om het necrotische beenmerg en granulatieweefsel te debride. Schraap en reinig vervolgens het botweefsel tussen de twee gaten en spreid een milliliter van het gedebrideerde beenmerg op schapenbloed agarplaten voor een nachtelijke incubatie bij 37 graden Celsius. Selecteer de volgende ochtend platen met 30 tot 300 kolonies en bereken het aantal kolonievormende eenheden per besmet dier.Voeg op de 28e dag na infectie een gram vancomycinehydrochloridepoeder toe aan 9,5 gram calciumsulfaat van medische kwaliteit en gebruik een spatel om het mengsel gedurende 30 tot 45 seconden met drie milliliter normale zoutoplossing te roeren. Voeg het gemengde product toe in een flexibele silicagelmal en laat het product 15 minuten drogen bij kamertemperatuur. Dan, buig de mal om de vancomycine geladen calciumsulfaat, of VCS kraal te verwijderen.Voor behandeling met antibiotica en implantatie van het autogene bot, eerst, opnieuw bloot stellen van de gewonde scheenbeen voor het scheren van de staart regio, en desinfecteren van de blootgestelde staart huid met povidone jodium oplossing. Gebruik chirurgische schaar om de staart te kappen en gebruik absorberende chirurgische hechtingen om de huid in een verticale matrashechting te sluiten om te voorkomen dat het dier de steken kauwt. Gebruik een nummer 11 scalpel om de staart huid te snijden om het staartbeen te onthullen.Verwijder elke spier, zacht weefsel, en periosteum, en los het stuitje op elk gewricht. Breng de botfragmenten over op een 100 millimeter plastic schaal met steriele zoutoplossing. Gebruik vervolgens een gebogen schaar om vier delen van de VCS-kraal in de tibiale beenmergholte te implanteren en gebogen tangen te gebruiken om het botdefect te vullen met acht stukken autogene stuiterbeenfragmenten.Sluit vervolgens het periosteum en de huidincisies met opneembare chirurgische hechtingen op een matrashechtingsmanier. C-reactieve eiwit- en witte bloedcellen zijn hoger in de botinfectiemodelgroep dan in de controledieren. Twee, vier, zes en acht weken na VCS of VCS autogene botbehandeling worden c-reactieve eiwit- en witte bloedcellen aanzienlijk verminderd.Tweedimensionale reconstructiebeelden wijzen op een geleidelijke toename van het botvolume gedurende de periode van 12 weken na de behandeling met VCS of VCS en autogeen bot, terwijl botverlies significant is in de onbehandelde botinfectiemodelgroep. Om de botregeneratieve indexen te analyseren, kunnen 3D-modelafbeeldingen worden gereconstrueerd met bitmapgegevens en kan in elk bot een ovaal gebied van 4,8 millimeter met een lengte van 9,6 millimeter worden geselecteerd. De verhouding tussen botvolume en weefselvolume in de modelgroep onbehandelde botinfecties is aanzienlijk lager dan die welke in de VCS en de vcs-autogene botgroepen worden gemeten.Het trabeculaire aantal en de diktescores in de VCS-autogene botgroep zijn aanzienlijk hoger dan die in het onbehandelde botinfectiemodel en VCS-dieren. Bovendien zijn de trabeculaire scheidingsscores in de VCS-autogene botgroep aanzienlijk lager dan die welke worden gemeten in het model voor onbehandelde botinfecties en VCS-groepen. Zorg ervoor dat konijnen met het juiste lichaamsgewicht te selecteren.Blokkeer de Staphylococcus aureus oplossing met beenwax. Debride het necrotische bot volledig, en punch de twee aangrenzende 4,8 millimeter diameter gaten. Na de procedure kan andere diagnostische meetmethode zoals echografie, radiologie en computertomografie worden uitgevoerd om de pathologische processen van de botinfectie en reparatie te controleren.Dit verbeterde botinfectiemodel en de combinatie VCS en autogene botbehandeling kunnen nuttig zijn bij het bestuderen van het onderstrepende mechanisme van botinfectie en botregeneratie. Aangezien het Staphylococcus aureus gevriesdroogde poeder gevaarlijk is, moet de bacteriële suspensie altijd worden bereid in een geïsoleerd bacterieel laboratorium.

treatment-with-vancomycin-loaded-calcium-sulphate-autogenous-bone-an

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Een experimentele techniek voor de behandeling van chondrale defecten in het konijn kniegewricht beschreven. De implantatie van autologe chondrocyten geënt op een matrix is ​​een algemeen aanvaarde methode voor het verbouwen en herstel van gewrichtskraakbeen letsels leveren bevredigende resultaten op lange termijn. Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie (MACT) biedt een gestandaardiseerd en klinisch vastgestelde implantatie methode.

Matrix-bijgestaan ​​autologe chondrocyten transplantatie voor Renovatie en de reparatie van chondrale Gebreken in een konijn model

Een experimentele techniek voor de behandeling van osteochondrale defecten in het konijn kniegewricht beschreven. De implantatie van allogene mesenchymale stamcellen in osteochondrale defecten heeft een veelbelovende ontwikkeling op het gebied van weefsel engineering. De voorbereiding van...

Behandeling van Osteochondrale Defecten in de Rabbit&#39;s kniegewricht door Implantatie van Allogeneic mesenchymale stamcellen in fibrinestolsels

In this video, we describe the surgical procedure to generate a rabbit calvarial model to evaluate the bone regeneration capacities of bone sample substitution materials of interest.

Generating a Rabbit Calvarial Defect Model: A Surgical Procedure to Create Round Defects in the Top Portion of the Rabbit Skull to Assess Bone Substitute Materials for Bone Regeneration Capacities

This video describes the technique of surgically inducing bacterial infection in the bone marrow of a rabbit by using bone wax to avoid the leakage of bacteria. This rabbit model can be used to study bone infection treatment and bone regeneration.

Generating Rabbit Model of Bone Infection: A Technique of Inducing Chronic Infection by Injecting Bacteria Directly in Bone Marrow

Gecombineerde optische en μCT beeldvorming in een muismodel van orthopedische implantaten infectie, gebruik van een bioluminescent gemanipuleerde stam van Staphylococcus aureus, die het vermogen om de dynamiek van de bacteriële infectie, evenals de overeenkomstige ontstekingsreactie en anatomische veranderingen in de noninvasively longitudinaal bewaken bone.

Gecombineerd<em&gt; In vivo</em&gt; Optisch en μCT Imaging aan Infectie, Ontsteking, en Bone Anatomie Monitor in een orthopedisch implantaat Infectie in Muizen

Momenteel is de enige vorm van gevacuoliseerd samengestelde allotransplantation afhankelijk van lange-termijn-immuunsuppressie, moeilijk te ondersteunen voor niet-leven-kritieke indicaties. We presenteren een nieuwe varkens tibiale VCA model dat kan worden gebruikt voor het bestuderen van bot VCA en voorbeelden van het gebruik van chirurgische angiogenese om bot levensvatbaarheid zonder de behoefte van langdurig immuun-modulatie.

Chirurgische angiogenese in varkens tibiale Allotransplantation: een nieuwe groot dier bot gevacuoliseerd composiet Allotransplantation Model

Hier presenteren we een chirurgisch protocol bij konijnen met als doel om botsubstitutie materialen te beoordelen in termen van botregeneratie capaciteiten. Door het gebruik van PEEK cilinders bevestigd op konijn schedels, osteogelei ding, osteoinductie, osteogenesis en vasculogenese geïnduceerd door de materialen kunnen worden geëvalueerd op levende of geëdoseerde dieren.

Calvariaal model van bot augmentatie in konijn voor beoordeling van botgroei en neovascularisatie in Botsubstitutie materialen

Het protocol beschrijft een nieuw in vivo muismodel van spinale implantaatinfectie waarbij een roestvrijstalen k-draadimplantaat is geïnfecteerd met bioluminescente Staphylococcus aureus Xen36. De bacteriële belasting wordt longitudinaal gemonitord met bioluminescente beeldvorming en bevestigd met kolonievormende eenheidstellingen na euthanasie.

In vivo muismodel van spinale implantaatinfectie

Het open mediale femurcondylusimpactmodel bij konijnen is betrouwbaar voor het bestuderen van posttraumatische artrose (PTOA) en nieuwe therapeutische strategieën om PTOA-progressie te verminderen. Dit protocol genereert een geïsoleerd kraakbeendefect van de posterieure mediale femurcondylus bij konijnen met behulp van een op een wagen gebaseerde valtoren met een botshoofd.

Een reproduceerbaar kraakbeenimpactmodel om posttraumatische artrose bij het konijn te genereren

Diermodellen worden vaak gebruikt om uitzaaiing studeren bot. In dit protocol beschrijven we twee gebruikelijke methoden van tumorinoculatie voor bot metastase studies en beschrijf kort enkele van de analyses gebruikt om toezicht te houden en te kwantificeren deze modellen.

Modellen van bot metastase

Leer een verbeterd konijnenmodel voor botinfectie met consistente bacteriële belasting en behandeling met vancomycine-geladen calciumsulfaat. Deze methode biedt inzicht in botregeneratie en infectiepathogenese.

Behandeling met vancomycine geladen calciumsulfaat en autogene bot in een verbeterde konijn Model van bot infectie

Meer video's verkennen