Name: De generatie van gesloten femorale fracturen in muizen: een Model om te studeren bot genezing (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 53 s
Description: Leer hoe je gesloten femurfracturen genereert in muizen om botgenezing te bestuderen met behulp van een minimaal invasieve chirurgische techniek. Dit model helpt onderzoekers bij het ontwikkelen van nieuwe therapeutische strategieën.

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 subsidies van de Department of Defense (DoD) ons leger medisch onderzoek en materieel commando (USAMRMC) Congressionally gericht medisch onderzoek programma's (CDMRP) (PR121604) en de nationale instituten van artritis en Musculoskeletal en ziekten (NIAMS), NIH R01 AR068332 naar Uma Sankar huid.

De volgende procedure werd uitgevoerd met goedkeuring van de Indiana University School van geneeskunde institutionele Animal Care en gebruik Comité (IACUC). Alle survival operaties werden uitgevoerd onder steriele omstandigheden, zoals uiteengezet door de NIH-richtsnoeren. Pijn en het risico van infecties werden beheerd met goede pijnstillers en antibiotica om een succesvol resultaat.
1. narcose en voorbereiding
<ol><li>Weeg de muis en het anesthetize met een mengsel van ketamine (100 mg/kg) en xylazine (10 mg/kg) toegediend via de intraperitoneaal (I.P.) route. Plaatst u de muisaanwijzer in een lege kooi en volgen het totdat het volledig is verdoofd.</li>
	<li>Zorg ervoor dat de muis wordt verdoofd met behulp van een teen snuifje reflex. Ophthalmic zalf toepassen door haar ogen om hen te beschermen tegen het uitdrogen.</li>
	<li>De vacht verwijderen uit de juiste ledemaat. Veeg beneden de chirurgische site met een jodium gebaseerde struikgewas en 70% ethanol. Schrob de chirurgische site beginnen in het midden van de knie en het maken van een circulaire sweep naar buiten. Herhaal dit 3 x met verse scrubs, eindigend met 70% ethanol.</li>
	<li>Een preoperatieve toediening van buprenorfine hydrochloride analgesie (0,03 mg/kg) subcutaan beheren voor het beheer van de directe postoperatieve pijn.</li>
	<li>Plaats de muis op een verwarming pad vallende een steriele chirurgische pad.</li>
</ol>2. de chirurgische benadering
Opmerking: Voordat de breuk, het gewicht en de valhoogte moeten worden empirisch bepaald voor de specifieke stam, leeftijd en geslacht van de muizen voorafgaand aan de operatie. Deze chirurgische ingreep is geoptimaliseerd voor C57BJ6 mannelijke muizen op 10 weken oud.
<ol><li>Plaats de muis op de rug en de knie van de operationele poot flex. Met behulp van een scalpel blad, maken een incisie van 1,5 cm gecentreerd over het kniegewricht.</li>
	<li>Lateraal verdringen de patella pincet met bloot van het distale einde van het dijbeen. Invoegen van een 1,5 - in lang 25-roestvrij staal hypodermische naald in het midden van de trochlear groef, langs de lange zijde van het Wallenberg kanaal op een natuurlijke manier en via het proximale einde van het dijbeen. Neem een röntgenfoto om de juiste plaatsing van de pin. Opmerking: De naald moet verlaten de dorsale zijde van de muis te maken van een pad voor de guidewire.</li>
	<li>Het doorgeven van een 4 - in lange 36-gauge wolfraam guidewire door de schacht van de naald, invoeren via de hub op de distale femur en verlaten van de schuine kant aan de dorsale zijde van de muis.</li>
	<li>Na de succesvolle plaatsing van de guidewire, verwijder voorzichtig de naald 25-gauge door zachtjes te trekken op de hub terwijl de ledematen en de guidewire op zijn plaats. De plaatsing van de guidewire van de X-ray bevestigen.</li>
	<li>Houd een gewicht van 391 g vanaf een hoogte van 34.6 cm boven de impact disc (figuur 1A). Positie het dijbeen horizontaal over de twee steunen punten, zodanig dat de intertrochanteric en supracondylar gebieden van het dijbeen stilhoudt boven de ondersteuning aambeelden (figuur 1B) en de laterale zijde van het ledemaat wordt geconfronteerd met het laden punt (Figuur 1 c ). Het gewicht dalen en verwijder voorzichtig de muis uit het apparaat onmiddellijk na de breuk.</li>
	<li>De locatie van de fractuur door X-ray bevestigen.</li>
	<li>Plaats de hypodermic 24-roestvrij staal-buis over de guidewire te stabiliseren van de gebroken dijbeen. Opmerking: Deze toepassing is mogelijk enige kracht als het punt van binnenkomst is gegenereerd met behulp van een naald met een kleinere diameter. Dit verschil in diameter verhindert effectief een mogelijke migratie van de staaf van de 24-gauge via het proximale einde van het dijbeen. De diepte van invoeging kan handmatig worden gevoeld als de botte buis voldoet aan de corticaal bot van de grotere trochanter.</li>
	<li>Controleer de positie van de stalen staaf en de stabilisatie van de gebroken dijbeen door X-ray voordat u de guidewire verwijdert.</li>
	<li>Knip de overtollige buis DISTAAL eind van het dijbeen met behulp van wire cutters. Begraven de blootgestelde buis onder de oppervlakte van het condyles Tang met een zachte neerwaartse kracht, dat evenwel niet tot ontreddering van het kniegewricht.</li>
	<li>Het verplaatsen van de patella met pincet. Sluit de insnijding site met een 5-0 absorbeerbare hechtdraad.</li>
</ol>3. postoperatieve Management
<ol><li>Na de operatie, kunnen de muizen worden geïnjecteerd met maximaal 500 µL van steriele zoutoplossing via de I.P. route om te helpen hen bij hun postoperatieve herstel.</li>
	<li>Volgen de dieren op een verwarmde herstel bed totdat zij van de operatie ontwaken. Zodra ambulante, terugsturen naar hun kooi.</li>
	<li>Nauwlettend blijven volgen de muizen voor enkele dagen na de operatie om ervoor te zorgen zij behoorlijk zijn genezing en herwinnen van de mobiliteit. Beheren buprenorfine hydrochloride analgesie (0,03 mg/kg) subcutaan elke 6 uur voor 3 dagen na de operatie, en indien nodig daarna. Vermijd het gebruik van niet-steroïdale anti-inflammatoire geneesmiddelen (NSAID's) zoals zij schade kunnen toebrengen aan bot genezing na de operatie is aangetoond.</li>
</ol>

<ol><li>Schnell, S., Friedman, S. M., Mendelson, D. A., Bingham, K. W., Kates, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+1-Year+Mortality+of+Patients+Treated+in+a+Hip+Fracture+Program+for+Elders%5BTitle%5D)+AND+%22Geriatric+Orthopaedic+Surgery+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">The 1-Year Mortality of Patients Treated in a Hip Fracture Program for Elders.</a> Geriatric Orthopaedic Surgery & Rehabilitation. 1 (1), 6-14 (2010).</li>
<li>Burge, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence+and+economic+burden+of+osteoporosis-related+fractures+in+the+United+States%2C+2005-2025%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 22 (3), 465-475 (2007).</li>
<li>Cunningham, B. P., Brazina, S., Morshed, S., Miclau, T. III <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fracture+healing%3A+A+review+of+clinical%2C+imaging+and+laboratory+diagnostic+options%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Fracture healing: A review of clinical, imaging and laboratory diagnostic options.</a> Injury. 48, S69-S75 (2017).</li>
<li>Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+an+anti-fracture+agent+heal+fractures%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cases+in+Mineral+and+Bone+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Can an anti-fracture agent heal fractures?</a> Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 7 (1), 11-14 (2010).</li>
<li>Hak, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+union+and+nonunions%3A+epidemiology%2C+clinical+issues%2C+and+financial+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects.</a> Injury. 45, Suppl 2. S3-S7 (2014).</li>
<li>Decker, S., Reifenrath, J., Omar, M., Krettek, C., Muller, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-osteotomy+and+osteotomy+large+animal+fracture+models+in+orthopedic+trauma+research%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedic+Reviews+%28Pavia%29%22%5BJournal%5D)">Non-osteotomy and osteotomy large animal fracture models in orthopedic trauma research.</a> Orthopaedic Reviews (Pavia). 6 (4), 5575(2014).</li>
<li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+animal+bone+healing+models%3A+standards%2C+tips%2C+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49 (4), 591-599 (2011).</li>
<li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Rheumatology+Supplement%22%5BJournal%5D)">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> Journal of Rheumatology Supplement. 43, 39-41 (1995).</li>
<li>Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+osteoporosis+in+femoral+fracture+healing+time%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time.</a> Injury. 40 (6), 663-668 (2009).</li>
<li>Bain, S. D., Bailey, M. C., Celino, D. L., Lantry, M. M., Edwards, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-dose+estrogen+inhibits+bone+resorption+and+stimulates+bone+formation+in+the+ovariectomized+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">High-dose estrogen inhibits bone resorption and stimulates bone formation in the ovariectomized mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 8 (4), 435-442 (1993).</li>
<li>Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s40610-016-0037-3">Mouse Models in Bone Fracture Healing Research.</a> Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).</li>
<li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fracture+healing%3A+mechanisms+and+interventions%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+in+Rheumatology%22%5BJournal%5D)">Fracture healing: mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews in Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).</li>
<li>Schindeler, A., McDonald, M. M., Bokko, P., Little, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bone+remodeling+during+fracture+repair%3A+The+cellular+picture%5BTitle%5D)+AND+%22Seminar+in+Cellular+and+Developmental+Biology%22%5BJournal%5D)">Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture.</a> Seminar in Cellular and Developmental Biology. 19 (5), 459-466 (2008).</li>
<li>Ai-Aql, Z. S., Alagl, A. S., Graves, D. T., Gerstenfeld, L. C., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+controlling+bone+formation+during+fracture+healing+and+distraction+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Dental+Research%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms controlling bone formation during fracture healing and distraction osteogenesis.</a> Journal of Dental Research. 87 (2), 107-118 (2008).</li>
<li>Gerstenfeld, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+Reconstruction+of+Fracture+Callus+Morphogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Histochemistry+%26+Cytochemistry%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional Reconstruction of Fracture Callus Morphogenesis.</a> Journal of Histochemistry & Cytochemistry. 54 (11), 1215-1228 (2006).</li>
<li>Marsell, R., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20182234">Emerging bone healing therapies.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 24, Suppl 1. S4-S8 (2010).</li>
<li>Lybrand, K., Bragdon, B., Gerstenfeld, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+models+of+bone+healing%3A+fracture%2C+marrow+ablation%2C+and+distraction+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+of+Mouse+Biology%22%5BJournal%5D)">Mouse models of bone healing: fracture, marrow ablation, and distraction osteogenesis.</a> Current Protocols of Mouse Biology. 5 (1), 35-49 (2015).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+LockingMouseNail--a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Surgical+Research%22%5BJournal%5D)">The LockingMouseNail--a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> Journal of Surgical Research. 169 (2), 220-226 (2011).</li>
<li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).</li>
<li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice%3A+impact+of+stability+on+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechistry%22%5BJournal%5D)">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> Journal of Biomechistry. 41 (8), 1689-1696 (2008).</li>
<li>Holstein, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Trauma%22%5BJournal%5D)">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 23 (5 Suppl), S31-S38 (2009).</li>
<li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).</li>
<li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechistry%22%5BJournal%5D)">Development of a locking femur nail for mice.</a> Journal of Biomechistry. 40 (1), 215-219 (2007).</li>
<li>McBride-Gagyi, S. H., McKenzie, J. A., Buettmann, E. G., Gardner, M. J., Silva, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bmp2+conditional+knockout+in+osteoblasts+and+endothelial+cells+does+not+impair+bone+formation+after+injury+or+mechanical+loading+in+adult+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Bmp2 conditional knockout in osteoblasts and endothelial cells does not impair bone formation after injury or mechanical loading in adult mice.</a> Bone. 81, 533-543 (2015).</li>
<li>Williams, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhibition+of+CaMKK2+Enhances+Fracture+Healing+by+Stimulating+Indian+Hedgehog+Signaling+and+Accelerating+Endochondral+Ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Mineral+Research%22%5BJournal%5D)">Inhibition of CaMKK2 Enhances Fracture Healing by Stimulating Indian Hedgehog Signaling and Accelerating Endochondral Ossification.</a> Journal of Bone and Mineral Research. , (2018).</li>
</ol>

De auteurs van dit manuscript hebben niets te onthullen. De auteurs verder verklaren dat er geen beperkingen voor de volledige toegang tot al het materiaal gebruikt in de studie gemeld in dit manuscript gelden.

Het doel van deze chirurgische ingreep is het genereren van gestandaardiseerde gesloten femorale fracturen in muizen. Een belangrijk voordeel van dit model is dat de interne fixatie na de generatie van de breuk plaatsvindt, waardoor het vermijden van een gehoekt van de intramedullaire staaf. Misschien is het meest kritieke aspect van dit protocol is de generatie van een gestandaardiseerde dwarse breuk aan het femur midshaft, zoals de geometrie van de breuk is afhankelijk van de toegepaste buigende kracht en de positioner...

Fracturen behoren tot de meest voorkomende verwondingen voorkomende aan het houdings-en bewegingsapparaat en zijn gekoppeld aan een enorme sociaal-economische last, met inbegrip van de behandelingskosten die naar verwachting overtreffen van 25 miljard dollar per jaar in de Verenigde Staten1, 2. Hoewel de meerderheid van de breuken zonder incidenten genezen, wordt genezing geassocieerd met aanzienlijke uitvaltijd en productiviteitsverlies. Ongeveer 5-10% van alle fracturen leiden tot een vertraagde genezing of niet-Unie, als gevolg van leeftijd of andere onderliggende chronische aandoeningen, zoals osteoporose en diabetes mellitus3,4,5. Geen FDA-goedgekeurde farmacologische behandelingen zijn momenteel beschikbaar voor de bevordering van efficiënte bot genezing en hersteltijd te verkorten.
Fractuur genezing is een complex en zeer dynamisch proces met betrekking tot de coördinatie van meerdere celtypen. Een grondig inzicht in de cellulaire en moleculaire gebeurtenissen die zijn gekoppeld aan bot regeneratie is dus cruciaal voor de identificatie van therapeutische doelen die dit proces versnellen. Zoals met andere ziekten bij de mens is de oprichting van een zeer vatbaar en reproduceerbare diermodel cruciaal in de studie van het bot genezing. Grotere dieren, zoals schapen en varkens, hebben bot remodelleert eigenschappen en biomechanica vergelijkbaar voor de mens, maar zijn duur, vereisen aanzienlijke genezing tijd, en zijn niet gemakkelijk vatbaar voor genetische manipulatie6. Aan de andere kant, bieden kleine dierlijke modellen, zoals ratten en muizen, veel voordelen, waaronder een gebruiksgemak, lage kosten van onderhoud, korte fok cycli, en een kortere helende tijd7verwerken. Bovendien, het genoom van de muis is gesequenced, rekening houdend met de snelle manipulatie en de generatie van genetische varianten. De muis is dus een krachtig modelsysteem om te studeren ziekten bij de mens, letsel, en8herstellen. Bij de mens vergroot comorbidities zoals osteoporose en diabetes mellitus u de kans van een vertraagde genezing. Een aantal bestaande Muismodellen zijn beschikbaar voor de studie van de effecten van comorbidities zoals osteoporose en diabetes mellitus op letsel van het bot en genezing. Patiënten die lijden aan osteoporose hebben een sterk verminderde biomineralisatie tijdens de latere stadia van een fractuur genezing9. Ovariectomized (OVX) muizen vertonen snelle botverlies en vertraagde bot genezing vergelijkbaar met die bij postmenopauzale osteoporose10,11waargenomen. Bovendien vele Muismodellen van type I en type II diabetes bootsen de lage bot massa fenotypes en verminderde fractuur genezing gezien in mens11. Bovendien lymfkliertest fractuur modellen dienen als een veelzijdig platform om te bestuderen van de complexe biologische processen die zich voordoen in de eelt en verkennen van nieuwe therapeutische strategieën die bot weefselregeneratie versnellen.
Ondanks verschillen in botstructuur en metabolisme, het gehele proces van genezing blijft zeer vergelijkbaar in muizen en mensen, botbreuk waarbij een combinatie van endochondral en intramembranous ossificatie gevolgd door bot remodelleren. Endochondral ossificatie omvat de werving van voorlopercellen mechanisch minder stabiele regio's rondom de breuk kloof, waar zij onderscheid in chondrocyten die hypertrofie en mineralize van het kraakbeen om te produceren een zachte callus. De tweede golf van voorlopercellen infiltreren de eelt en onderscheid maken in volwassen botcellen die nieuw bot matrix12,13,14,15afscheiden. Tijdens intramembranous ossificatie, progenitoren op de periosteal en endosteale oppervlakken direct onderscheid in matrix afscheidende botcellen en vergemakkelijken de overbrugging van de fractuur kloof9,11,12 ,,13. Samen, de endochondral en intramembranous ossifications leiden tot de ontwikkeling van een hard eelt, die verder in de tijd tot het vormen van een sterke secundaire bone beeldschermresolutie ondersteunen mechanische belastingen13,14 is vernieuwd ,15. Bij de gezonde mens duurt het genezingsproces ongeveer 3 maanden, vergeleken met slechts 35 dagen in muizen16.
Fractuur genezing is vaak bestudeerd met behulp van een open of gesloten chirurgische modellen17. Open chirurgische benaderingen, zoals het genereren van een kritisch formaat defect of complete osteotomie, standaardisering van de locatie van het letsel en de geometrie om afwijkingen veroorzaakt door verbrijzelde fracturen. Osteotomieën dienen als een uitstekend model te bestuderen van het onderliggende mechanisme is erachter een non-adhesie omdat genezing is vaak vertraagd in vergelijking met gesloten fracturen. Bovendien is een rigide externe fixatie nodig om te stabiliseren van het osteotomized bot, wat betekent dat de regeneratie zal voornamelijk afhangen van de intramembranous ossificatie. Open chirurgische benaderingen gebruiken apparaten zoals vergrendeling nagels, pin-videoclips en vergrendeling platen zodat axiale en rotatie stabiliteit aan de gebroken ledematen; echter, deze apparaten zijn duur en vereisen aanzienlijk meer tijd in chirurgie18,19,20,21. Aan de andere kant, zijn gesloten modellen gestabiliseerd met een eenvoudige intramedullaire fixatie inrichting, waarmee voor voldoende instabiliteit te stimuleren endochondral genezing. Dientengevolge, gesloten fractuur modellen doen niet gemakkelijk na te bootsen de voorwaarden van een niet-Unie. Inwendige fixatie technieken, zoals intramedullaire pinnen, nagels en COMPRESSIESCHROEVEN, zijn voordelig, zoals ze goedkoop, makkelijk te gebruiken zijn, en het minimaliseren van de tijd in chirurgie21,22,23. In sommige gevallen intramedullaire pins worden ingevoegd vóór de breuk, maar het buigen van de intramedullaire pin kan leiden tot de gehoekt of verplaatsing van het gebroken dijbeen, bij te dragen tot de grootte van een variabele eelt en genezing. De locatie van de breuk en de geometrie zijn moeilijker te standaardiseren in gesloten modellen, zoals ze worden gegenereerd met behulp van een drie-punt buigende apparaat, waarin een gewicht wordt neergezet op de diaphysis. Echter, met de juiste techniek, deze chirurgische aanpak biedt snelle en consistente resultaten. Bovendien dient het model gesloten fractuur als een klinisch relevante instrument om te studeren fracturen veroorzaakt door de impact van de hoge kracht of mechanische spanning22.
Dit chirurgische protocol werd aangepast van de eerder beschreven methoden met behulp van een pin intramedullaire te stabiliseren gebroken dijbeen bij ratten en muizen22,24,25. Eerst een intramedullaire naald met een kleine diameter wordt ingebracht via de inkeping van de intracondylar om een punt van binnenkomst, en een guidewire wordt ingevoerd voorafgaand aan het genereren van een dwarse breuk aan het femur midshaft met behulp van een drie-punt van de zwaartekracht-afhankelijke buigmoment apparaat. Na de succesvolle generatie van een gesloten femurfractuur, een intramedullaire roede van een grotere diameter wordt opgenomen over de begeleidingskabel aan het stabiliseren van de gebroken dijbeen. Deze methode voorkomt het risico op vertraagde genezing veroorzaakt door de gehoekt van de intramedullaire pin tijdens de breuk, omdat de plaatsing van de staaf na breuk voor de herpositionering en geoptimaliseerde stabilisatie van de gewonde dijbeen zorgt.

<table><tbody><tr><td>Oster Minimax Trimmer</td><td>Animal World Network</td><td>78049-100</td><td></td></tr><tr><td>POVIDONE-IODINE</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>395516</td><td></td></tr><tr><td>OFTALMISCHE ZALM</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>NC0490117</td><td></td></tr><tr><td>Styker T/Pump Warm Water Recirculator</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>1ml Sub-Q Syringe</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>ENCORE Sensi-Touch PF</td><td>Moore Medical LLC</td><td>30347</td><td>Latex, poedervrije chirurgische handschoen</td></tr><tr><td>PrecisionGlide 25G Hypodermic Needles</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-826-49</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-High-Temperature Tungsten Wire,</td><td>McMaster-Carr</td><td>3775K37</td><td>0,005" Diameter, 1/16 lb. Spoel, 380' Lang</td></tr><tr><td>304 roestvrij staal, 24G dunne wand buis</td><td>Microgroup Inc</td><td>304h24tw-5ft</td><td></td></tr><tr><td>#15 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>#10 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10010-00</td><td></td></tr><tr><td>Narrow Pattern Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11002-12</td><td>Gekarteld/Recht/12cm</td></tr><tr><td>Iris Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11066-07</td><td>1x2 Tand/Recht/7cm</td></tr><tr><td>Dissector Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14081-09</td><td>Slanke Bladen/Naar Zijde Gehaald/Scherp-Scherp/10cm</td></tr><tr><td>Fine Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-11</td><td>ToughCut/Recht/Scherp-Scherp/11,5cm</td></tr><tr><td>Olsen-Hegar Needle Holder met Suture Cutter</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002-12</td><td>Recht/Gekarteld/12cm/met Vergrendeling</td></tr><tr><td>Crile Hemostat</td><td>Fine Science Tools</td><td>13004-14</td><td>Gekarteld/Recht/14cm</td></tr><tr><td>Tungsten Wire Cutter</td><td>ACE Surgical Supply Co., Inc.</td><td>08-051-90</td><td>ACE #150 Draad Snijder, tungsten carbide tips</td></tr><tr><td>3-0 VICRYL Suture</td><td>Ethicon Suture</td><td>J423H</td><td>3-0 VICRYL ONGEVERFD 27" FS-2 CUTTING</td></tr><tr><td>piXarray 100 Digital Specimen Radiography System</td><td>Bioptics, Inc</td><td></td><td>Cabinet x-ray systeem</td></tr><tr><td>Einhorn 3-Point Bending Device</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Op Maat Gebouwd</td></tr></tbody></table>

de generatie van gesloten femorale fracturen in muizen: een model om te studeren bot genezing

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Botbreuken leggen een enorme sociaal-economische last voor de patiënten, naast de aanzienlijke invloed zijn op hun kwaliteit van leven. Therapeutische strategieën die efficiënte bot genezing te bevorderen zijn non-existent en in hoge vraag. Effectieve en reproduceerbare diermodellen van fracturen genezing zijn nodig om te begrijpen van de complexe biologische processen gekoppeld aan bot regeneratie. Veel dierlijke modellen van breuk genezing zijn gegenereerd door de jaren heen; echter lymfkliertest fractuur modellen hebben onlangs naar voren gekomen als krachtige tools om te studeren bot genezing. Een verscheidenheid van open en gesloten modellen zijn ontwikkeld, maar het model gesloten femurfractuur onderscheidt zich als een eenvoudige methode voor het genereren van snelle en reproduceerbare resultaten in een fysiologisch relevante wijze. Het doel van deze chirurgische protocol is voor het genereren van unilaterale gesloten femorale fracturen bij muizen en een stabilisatie na fractuur van het dijbeen vergemakkelijken door het invoegen van een intramedullaire stalen staaf. Hoewel apparaten zoals een spijker of een schroef grotere axiale en rotatie stabiliteit bieden, biedt het gebruik van een staaf intramedullaire een voldoende stabilisatie voor consistente resultaten van genezing zonder nieuwe gebreken in het botweefsel te produceren of in de buurt van zachte schadelijk weefsel. Radiografische beeldvorming gebruikt voor het bewaken van de voortgang van eelt vorming, bony Unie en latere verbouwing van de benige callus. Bot helende resultaten zijn meestal gekoppeld aan met de kracht van het genezen been en gemeten met torsional testen. Toch is van cruciaal belang in de studie van bot weefselregeneratie inzicht in de vroege cellulaire en moleculaire gebeurtenissen fractuur reparatie is gekoppeld. Het model gesloten Femurfractuur bij muizen met intramedullaire fixatie fungeert als een aantrekkelijk platform om te bestuderen bot fractuur genezing en evalueren van therapeutische strategieën om te versnellen van de genezing.

De succesvolle tenuitvoerlegging van de chirurgische procedure werd gecontroleerd met radiografische beeldvorming. Belangrijke stappen omvatten het inbrengen van een naald intramedullaire, de plaatsing van een begeleidingskabel, de inductie van een dwarse breuk aan het femur midshaft, en de goede stabilisatie met een intramedullaire staaf (figuur 2Aik - 2Aiv). De helende progressie van de fractuur eelt werd gecontroleerd met ...

Het model lymfkliertest gesloten femurfractuur is een krachtig platform om te studeren fractuur genezing en nieuwe therapeutische strategieën te bot regeneratie te versnellen. Het doel van deze chirurgische protocol is het genereren van unilaterale gesloten femorale fracturen in muizen met behulp van een intramedullaire stalen staaf te stabiliseren van het dijbeen.

De generatie van gesloten femorale fracturen in muizen: een Model om te studeren bot genezing

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van sleutelvragen in fracture genezingsonderzoek over de biologische mechanismen van herstel en de ontwikkeling van nieuwe therapeutische strategieën voor het bevorderen van efficiënte botgenezing. Het grote voordeel van deze techniek is dat het dient als minimaal invasieve procedure voor het genereren van gestandaardiseerde fracturen om botfractuurgenezing bij muizen te bestuderen. Het demonstreren van de chirurgische procedure zal worden gedaan door Yong Li en Anuradha Valiya Kambrath, technici uit ons laboratorium.Na het bevestigen van het juiste niveau van sedatie door een teenprikkeling, breng zalf aan op de ogen van een geanesthetiseerd 10 weken oude mannelijke muis en verwijder het haar van de rechterachterpoot. Begin in het midden van de knie en maak een cirkelvormige beweging naar buiten, desinfecteer de blootgestelde huid met drie opeenvolgende jodium-gebaseerde en 70%ethanol scrubs, en plaats de muis op een verwarmingspad bedekt met een steriele chirurgische doek in de rugligging. Buig de knie van de operatiepoot en gebruik een scalpelblad om een snede van 1,5 centimeter te maken, gecentreerd over de kniegewricht.Gebruik een p

the-generation-closed-femoral-fractures-mice-model-to-study-bone

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Pseudofracture, een reproduceerbaar muizenmodel van steriele trauma van het bewegingsapparaat, maakt voor de evaluatie van late term post-traumatische immuunrespons. Dit artikel beschrijft de procedurele uitvoering van het model stap voor stap, met inbegrip van de mogelijkheid voor experimentele model combinaties te bestuderen van meerdere trauma mogelijk te maken.

Pseudofracture: Een acute perifere Tissue Trauma Model

Diermodellen worden vaak gebruikt om ernstige botletsels na te bootsen in biomedisch onderzoek. Vanwege hun kleine formaat ligt het buiten de mogelijkheden van de meeste onderzoeksgroepen om gestabiliseerde botlaesies bij muizen te creëren. Hier beschrijven we een eenvoudige methode voor het vaststellen en analyseren van experimentele femorale defecten bij muizen.

A Simple Kritische-sized Femorale Defect Model in Muizen

Hoewel muismodellen onschatbare hulpmiddelen zijn voor botweefselengineering, zijn modellen van lange botdefecten schaars. Deze behoefte motiveerde de ontwikkeling van het huidige protocol dat een vergrendelingsplaat met vier schroeven en een speciale jig gebruikt om een reproduceerbare, femorale, kritisch-grootte defect met lage morbiditeit uit te voeren en te stabiliseren.

Oprichting van een Segmentale Femorale Critical-size Defect Model in Muizen gestabiliseerd door plaatosteosynthese

Dit protocol beschrijft een osteosynthesetechniek met behulp van een intramedullaire vergrendelingsnagel voor gestandaardiseerde fixatie van femurosteotomieën, die kan worden gebruikt om normale en defecte botgenezing bij muizen te analyseren.

Een Intramedullaire Locking Nail voor gestandaardiseerde Fixatie van dijbeen osteotomieën to Normal en Defecte Bone Healing Analyseren in Muizen

Dit protocol beschrijft een muismodel van de orthopedische chirurgie die is gebruikt voor het bestuderen van de mechanismen van postoperatieve neuroinflammation en gedragsveranderingen, en wanneer deze wordt gecombineerd met parabiosis, om te studeren weefselregeneratie tijdens veroudering.

Een muismodel van orthopedische chirurgie te bestuderen Weefselregeneratie en postoperatieve cognitieve dysfunctie

Dit protocol beschrijft een minimaal invasieve osteosynthese techniek met een schroef intramedullaire voor gestandaardiseerde stabilisatie van fracturen van het dijbeen, die kan worden gebruikt voor het analyseren van endochondral bot genezing in muizen.

Een minimaal invasieve Model voor het analyseren van Endochondral fractuur genezing in muizen onder gestandaardiseerde condities van de biomechanische

Het doel van het protocol is voor het optimaliseren van de fractuur generatie parameters zodanig dat deze consistent fracturen. Dit protocol is verantwoordelijk voor de variaties in bot grootte en morfologie die zich tussen de dieren voordoen kan. Bovendien, wordt een kosteneffectieve, verstelbare fractuur-apparaat beschreven.

Fractuur apparatuur ontwerp en protocolverbetering voor gesloten-gestabiliseerde fracturen bij knaagdieren

Dit protocol beschrijft een methode om fracturen uit te voeren bij volwassen muizen en het genezingsproces te volgen.

Dwarsfractuur van het muisdijbeen met stabiliserende pin

Hier presenteren we een protocol om de schacht van het dijbeen van Wistar albinoratten iatrogenisch te breken en de ontwikkeling van het eelt op te volgen. Dit femur osteotomiemodel kan onderzoekers helpen het proces van fractuurgenezing te evalueren en te bestuderen hoe een medicijn de genezing van fracturen kan beïnvloeden.

Protocol voor het ontwikkelen van een femur osteotomie model bij Wistar Albino ratten

Dit protocol beschrijft een chirurgische ingreep voor het vaststellen van een diafysaire fractuur in het dijbeen van muizen, die wordt gestabiliseerd met een intramedullaire draad, voor onderzoeken naar fractuurgenezing.

Opstellen van een diafysair femurfractuurmodel bij muizen

Het beenmergletselmodel bij muizen is een nuttig hulpmiddel voor het bestuderen van postnatale osteogenese door middel van intramembraneuze ossificatie. Dit vereenvoudigde chirurgische protocol beschrijft de beenmergablatieprocedure voor stroomafwaartse beoordeling van nieuwe botvorming en cellulaire reacties na verwonding.

Verbeterde methodologie voor het bestuderen van postnatale osteogenese via intramembraneuze ossificatie in een beenmergletselmodel bij muizen

Leer hoe je gesloten femurfracturen genereert in muizen om botgenezing te bestuderen met behulp van een minimaal invasieve chirurgische techniek. Dit model helpt onderzoekers bij het ontwikkelen van nieuwe therapeutische strategieën.

De generatie van gesloten femorale fracturen in muizen: een Model om te studeren bot genezing

Meer video's verkennen