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

Hier presenteren we een chirurgisch protocol voor konijnen met als doel botsubstitutiematerialen te beoordelen in termen van botregeneratiecapaciteiten. Het basisprincipe van dit konijn calvarial model is om nieuw botweefsel verticaal groeien op de top van het corticale deel van de schedel. Dit model maakt het mogelijk om botsubstitutiematerialen te beoordelen op orale en craniofaciale botregeneratie in termen van ondersteuning voor botgroei en ondersteuning voor neovascularisatie.

Het model is zeer belangrijk om botregeneratie te beoordelen omdat het de buitenbaarmoederlijke groei van nieuw botweefsel boven volwassen bot meet. In vergelijking met traditionele modellen, waarin nieuw bot regenereert om defect te vullen dat kunstmatig werd gemaakt om eindelijk terug te gaan naar het oorspronkelijke niveau. Door het gebruik van grote cilinders vast op konijnenschedels, osteoconductie, osteoinductie, osteogenese, en vasculairegenese veroorzaakt door de materialen kan worden geëvalueerd op levende of geofferde dieren.

Het aantonen van de procedure zal Laurin Marger zijn, een onderzoeksmedewerker van ons laboratorium, en ikzelf. Na het verdoven van de dieren plaatst u een intraveneuze canula in de marginale ader van het oor en houdt u deze gesloten totdat de intubatie is voltooid. Plaats het konijn in de gevoelige positie en houd zijn hoofd in verticale uitbreiding.

Verdoven de luchtpijp lokaal door het spuiten van 10% lidocaïne. Schuif een kleine diameter endotracheale buis in de luchtpijp van het konijn totdat luchtstroom kan worden gehoord in de buis. Dit opent het strottenhoofd en vergemakkelijkt het inbrengen van de definitieve buis.

Steek vervolgens een geleider in de buis om de positie van de buis in de luchtpijp te bevestigen. Verwijder de buis met een kleine diameter en schuif de definitieve endotracheale buis op de geleider. Verwijder de geleider en blaas de ballon aan het einde van de endotracheale buis op om het apparaat in de luchtpijp te verzegelen en te blokkeren.

Onophoudelijk overvloedige fentanyl om analgesie te veroorzaken. Twee tot vier milligram per kilogram propofol om anesthesie en vier milliliter per kilogram ringersacetaat te induceren om isovolumetric voorwaarden te handhaven. Ventileer het dier onmiddellijk met 3%sevoflurane in zuivere zuurstof.

Plaats het konijn eerst op een verwarmd pad dat op 39 graden Celsius op de operatietafel is ingesteld en plaats de rectale temperatuursonde. Scheer de hoofdhuid. Scrub de huid met 10% providone jodium om de site te desinfecteren.

Dan, draperen het konijn met een steriele chirurgische gordijnen en knip een toegangsgebied van de schedel. Desinfecteer de chirurgische plaats met 10% providone jodium een tweede keer. Om te beginnen verdoven ze lokaal met een onderhuidse injectie van lidocaïne op de schedel.

Gebruik de scalpel om door de huid te sneden langs de calvariale sagittale lijn van de banen naar de externe occipitale uitsteeksel, om ervoor te zorgen dat het periosteum wordt ingesneden. Gebruik een periosteal lift om het periosteum aan beide zijden van de incisie voorzichtig te verheffen. Spoel de site af met steriele zoutoplossing.

Zoek eerst de media en coronale hechtingen op de schedel. Merk op dat deze anatomische lijnen een kruis vormen. De cilinders worden in elk van de kwadranten geplaatst die door het kruis worden gedefinieerd, zodat de rand van de cilinder niet over de hechting is.

Plaats de eerste cilinder in het linker bovenste kwadrant en leg het apparaat zo plat mogelijk. Bevestig de positie van de cilinder met sterke handdruk en schroef in een microschroef tot de weerstand is gevoeld. Zorg ervoor dat de schroefkop gelijk is met het cilindertabblad.

Bevestig het andere tabblad van de cilinder op dezelfde manier om de cilinder stevig op de schedel te bevestigen. Zorg ervoor dat de cilinder hermetisch aan het bot is bevestigd. Herhaal vervolgens deze hele procedure om een cilinder op elk van de andere drie kwadranten te beveiligen.

Om te beginnen, boor een intermedullair gat onder zoutoplossing irrigatie met een ronde braam op het bot op het midden van het gebied omschreven door de cilinder. Zorg ervoor dat er bloedingen verschijnen. Boor vervolgens nog twee intermedullaire gaten langs de as die door de twee tabschroeven aan de binnenranden van de cilinder gaan.

Boor langs de loodrechte bijl nog twee intermedullaire gaten aan de binnenranden van de cilinder. Herhaal dit boorproces voor de drie andere cilinders. Vul vervolgens de eerste cilinder tot de rand met het materiaalmonster.

Sluit de cilinder door de dop te monteren. Herhaal dit vulproces voor de andere drie cilinders. Sluit de huid boven de cilinders met een intermitterende niet-resorbable hechting en breng een spuitbare dressing op de wond.

Stop hierna de analgesie en anesthesietoevoer en controleer op het herstel van autonome ademhaling. Zodra het dier heeft hersteld autonome ademhaling, stop de ventilatie. Houd het dier onder zuivere zuurstof voordat het volledig ontwaakt.

Injecteer buprenophine hydrochloride onderhuids. Herhaal de injectie om de zes uur gedurende drie dagen als post chirurgische analgesie. Laat het dier volledig wakker worden voordat het met water en volledige voeding naar zijn gebruikelijke behuizing wordt overgebracht.

Het model beschreven in deze video is gewijd aan de beoordeling van osteoconductie, osteoinductie, osteogenese, en neovascularisatie in botvervangers. Zodra de operatie is voltooid, kan de botgroei worden gecontroleerd op verschillende tijdstippen met behulp van bottomografie op levende dieren. Aanvullende analyse vereist dat de dieren worden geofferd.

Na euthanasie worden monsters doorsneden en worden de cilinders zorgvuldig verwijderd. Biopten worden vervolgens vastgesteld met een oplossing van 4% formaldehyde in PBS. Hierna kan microtomografie worden gebruikt om de botgroei te beoordelen.

Monsters kunnen ook worden verwerkt voor histologische kleuring. Histomorfometrische analyse en specifieke vlekken zijn dan mogelijk om de analyse specifieker te voltooien. Aangezien dit protocol een chirurgische methode is, zijn alle stappen van cruciaal belang en moeten ze goed worden gevolgd.

Het is belangrijk om getraind te worden voor dierproeven, vooral bij konijnenbehandeling en anesthesie. Afgezien van de beschreven methoden, cellen kunnen meer specifiek worden geanalyseerd met behulp van stroom cytometrie. Materiaalevolutie, rijping van botweefsel en mechanica kunnen ook worden geëvalueerd met behulp van bijvoorbeeld nano-inkepingen.

Met behulp van dit model werden veel beoordelingen uitgevoerd. Zoals bijvoorbeeld voor titanium of keramische kooien, GBM membranen, osteogene factoren, pasgeboren substituenten of het mechanisme van neovascularisatie tijdens het botregeneratieproces.