Name: Protocol voor het ontwikkelen van een femur osteotomie model bij Wistar Albino ratten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-31T12:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 43 s
Description: Leer een femur osteotomie model bij Wistar Albino ratten om fractieheling en geneesmiddelwerking te bestuderen. Deze eenvoudige methode helpt onderzoekers bothelende eigenschappen van medicijnen te evalueren.

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

De auteurs willen de Centrale Raad voor Onderzoek in Homeopathie (CCRH), Ministerie van AYUSH, Govt. van India, bedanken voor onderzoeksfinanciering. De auteurs zijn dankbaar voor de hulp en steun van Central Animal Facility, AIIMS, New Delhi, voor hun hulp en ondersteuning bij de dierproeven en CMET, AIIMS, New Delhi, voor hun hulp en ondersteuning bij fotografie en videografie.

Dierproeven werden uitgevoerd na ethische goedkeuring van de Institutional Animal Ethics Committee (IAEC), AIIMS, New Delhi, India (286/IAEC-1/2021).
1. Preoperatieve procedure
<ol><li>Huis mannelijke Wistar albino ratten van 6-8 weken oud, met een gewicht tussen 150-200 g per stuk, in een Central Animal Facility (CAF) in afzonderlijke individuele kooien. Dit zorgt ervoor dat er geen chirurgisch /fractuurletsel is wanneer meerdere ratten kooien delen.</li>
	<li>Houd de ratten op een temperatuur van 23 °C ± 2 °C in een vochtigheid gecontroleerde omgeving met een relatieve vochtigheid van 50% ± 5%, stel ze bloot aan een 12 uur donkere/lichte cyclus en geef ad libitum toegang tot voedsel (standaard semi-synthetisch dieet): pelletdieet (droog) en water. De samenstelling van het standaard semi-synthetische dieet is als volgt: geroosterd Bengaals grammeel (60%), tarwebloem (22%), caseïne (4%), magere melkpoeder (5%), geraffineerde olie (4%), zoutmengsel met zetmeel (4,8%) en vitamine choline mengsel met zetmeel (0,2%).</li>
	<li>Acclimatiseren de ratten gedurende een periode van ten minste 48 uur vóór de operatie.</li>
	<li>Weeg elke rat op een digitale weegschaal en noteer het gewicht.</li>
	<li>Dien intraperitoneale (IP) injecties van cefuroxim (100 mg/kg lichaamsgewicht), tramadol (25 mg/kg lichaamsgewicht) en een combinatie van ketamine (75 mg/kg lichaamsgewicht) met xylazine (10 mg/kg lichaamsgewicht) toe aan de ratten 15 minuten voordat de chirurgische ingreep wordt gestart. Breng oogzalf aan op beide ogen om droge ogen te voorkomen.</li>
	<li>Verwijder het haar van de rechter onderste ledemaat, van het flankgebied tot aan het kniegewricht, met topische toepassing van een ontharingscrème. OPMERKING: Bloed (0,5 ml) kan worden verzameld uit de staartader van elke rat voor de basisanalyse van verschillende parameters. Bloed kan elke 2 weken na de operatie opnieuw worden afgenomen.</li>
</ol>2. Chirurgische procedure voor het creëren van een volledige transversale fractuur door open osteotomie
OPMERKING: Gebruik een aangewezen operatiekamer met een operatietafel en een optimale omgevingstemperatuur (26 °C) voor het uitvoeren van de procedure.
<ol><li>Plaats het wasblok (aluminium bakje 30 cm x 30 cm x 4 cm met was tot een diepte van 2,5 cm) op de operatietafel en bedek het met steriele gordijnen. Het wasblok voorkomt elke verandering in de positie van het dier tijdens de operatie.</li>
	<li>Bevestig het begin van de anesthesie (door het verlies van teenknijpen te controleren). Plaats de verdoofde rat op een steriel gordijn in de linker laterale positie. Vraag een assistent om de rechter onderste ledemaat (knie en heup) in extensie te houden. Houd een steriele harde steun (marmerblok) onder het rechterbeen om het dijbeen te ondersteunen. Reinig de operatieplaats met alcohol en betadine.</li>
	<li>Injecteer lokale anesthesie (0,25 ml 1% lignocaïne) op de plaats van incisie (lateraal aspect van de rechterdij), snijd een gat in een ander steriel gordijn en stel alleen het rechterbeen van de rat erdoorheen voor een operatie.</li>
	<li>Geef een verticale huidincisie van 1 cm aan de zijkant van de rechterdij en verleng deze indien nodig met een chirurgisch mesje nr. 15.</li>
	<li>Leg de vastus lateralis spier bloot door de diepe fascia te scheiden met behulp van een Metzenbaum schaar. Splits de vastus lateralis in lijn met de spiervezels met behulp van een slagadertang totdat de schacht van het dijbeen is bereikt.</li>
	<li>Bevrijd het bot van de spieren die eraan vastzitten met behulp van de periostale lift.</li>
	<li>Injecteer lokale anesthesie (0,2 ml lignocaïne) in en rond het botvlies om vasovagale reflex te voorkomen.</li>
	<li>Maak een inkeping in het middelste derde deel van de schacht van het dijbeen met behulp van het chirurgische mes nr.15 en breek het bot in het middelste derde deel van de schacht (volledige breuk) door een beitel op de gemaakte inkeping te plaatsen (zodat de beitel niet wegglijdt) en zachtjes met een hamer op de beitel te tikken. Gebruik de steriele harde ondersteuning (marmerblok) om het bot te ondersteunen terwijl u het breekt om een schone breuk te garanderen. OPMERKING: De steriele harde ondersteuning veroorzaakt meestal geen significante verwonding aan de spieren eronder.</li>
	<li>Herstel de breuk intern met behulp van een steriele K-draad (1,0 mm) die wordt vastgehouden met behulp van een boormachine op batterijen. Steek de K-draad in het medullaire kanaal van het distale fragment door de breukplaats. Boor vervolgens de K-draad door het distale uiteinde van het dijbeen met behulp van de accu-aangedreven boormachine. OPMERKING: Desinfecteer het oppervlak van de boormachine met alcohol voor gebruik. Wissel handschoenen nadat de K-draad is bevestigd.</li>
	<li>Nadat de fractuur is verminderd, brengt u de K-draad van het distale uiteinde naar het kanaal van het proximale fragment totdat deze in het trochanterische gebied wordt gekocht. Knip het distale deel van de K-draad af dat door de huid steekt met behulp van een draadsnijder.</li>
	<li>Buig de punt van de K-draad tot ongeveer 90° met behulp van een tang en gebruik een gaasverband gedrenkt in betadine voor pin-site dressing. De K-draad fungeert als een intramedullaire spalk om de breuk in een gereduceerde positie te houden.</li>
	<li>Zorg voor volledige hemostase voordat u de huid sluit met behulp van een 3-0 nylon hechtdraad. Oefen druk uit op het bloedingsgebied met behulp van steriel gaas of een slagadertang om eventuele bloedingen te stoppen.</li>
	<li>Reinig de wond met betadine en bedek deze met steriel gaas en micropore plakband.</li>
</ol>3. Postoperatieve zorg
<ol><li>Breng de ratten terug naar hun kooien, laat normale ambulatie toe en blijf een standaard semi-synthetisch dieet geven totdat ze worden opgeofferd, evenals antibiotica (injectie cefuroxim 100 mg / kg) en pijnstillers (injectie tramadol 25 mg / kg / dag in twee verdeelde doses) intraperitoneaal gedurende 5 dagen na de procedure. OPMERKING: De ratten kunnen worden onderverdeeld in behandelings- en controlegroepen om een bepaald medicijn te testen. Als het medicijn in water oplosbaar is, kan het oraal via een maagsonde worden toegediend. Het gewicht van de individuele dieren kan worden genoteerd om de dosis van het te gebruiken medicijn te berekenen. Er kunnen in- en uitsluitingscriteria worden gevolgd om de homogeniteit van de diergroepen te waarborgen.</li>
	<li>Huis de dieren in individuele kooien onder vergelijkbare omstandigheden als de preoperatieve periode. Inspecteer de chirurgische site elke dag om te zoeken naar tekenen van postoperatieve pijn, wondinfectie, uitglijden van hechtingen of zwelling of ongemak van de buik.</li>
	<li>Beoordeel de botgenezing door eenmaal per week een röntgenfoto van de gebroken plaats.</li>
</ol>4. Radiologische procedure
<ol><li>Verdoof de ratten vóór de röntgenfoto met een intraperitoneale injectie van ketamine (50 mg/kg lichaamsgewicht) en xylazine (5 mg/kg lichaamsgewicht).</li>
	<li>Houd het heupgewricht van de rat in een gebogen en ontvoerde positie terwijl het kniegewricht semi-gebogen wordt gehouden om de röntgenfoto van de gebroken ledemaat te maken met de volgende blootstellingsinstellingen: Ref. kVp ≈ 62; MAS = 6,4; en automatische belichtingsinstellingen (Ref. mA=160). OPMERKING: Röntgenfoto's werden gemaakt bij baseline (1 dag na de operatie) en vervolgens eenmaal per week tot opoffering of 5 weken.</li>
</ol>5. Dierlijke euthanasie en eelt ophalen
<ol><li>Offer de ratten op door een overdosis koolstofdioxide (100% CO2 toedienen bij een stroomsnelheid van 7-8 L / min gedurende 1 minuut, gevolgd door een wachttijd van 4-5 minuten), op twee eerder bepaalde tijdstippen, gebaseerd op het radiologische uiterlijk van respectievelijk zacht en hard overbruggend eelt.</li>
	<li>Snijd de huid parallel aan het dijbeen en scheid de bovenliggende spieren zorgvuldig om schade aan het eeltweefsel te voorkomen.</li>
	<li>Breek het bot tussen het heupgewricht en het eeltweefsel met behulp van een hamer en beitel. Breek op dezelfde manier het bot tussen het eelt en het kniegewricht. Verwijder de K-draad en reinig het botstuk in zoutoplossing om bloedstolsels en zacht weefsel te verwijderen.</li>
	<li>Breng het eelt onmiddellijk over naar een gelabelde container met 10% neutraal gebufferd formaline (20 ml per monster) en bewaar het gedurende 3 dagen bij kamertemperatuur (RT).</li>
</ol>6. Ontkalking van bot- en eeltweefsel
<ol><li>Neem het eeltweefsel van formaline en houd het op RT in 20% ETDA-oplossing, pH 7, voor ontkalking van het botweefsel.</li>
	<li>Vervang elke 2 dagen gedurende ongeveer 3 weken verse EDTA-oplossing en controleer op botontkalking door het bot met een naald te prikken zonder het eeltweefsel te verstoren. Optimale ontkalking wordt aangegeven door het verlies van het normale korrelige gevoel van het botweefsel.</li>
	<li>Snijd na volledige ontkalking het sagittale gedeelte van het eelt en bereid paraffineblokken van het eeltweefsel voor. Snijd 4 μm dikke delen van het eeltweefsel voor histopathologische16 en elke andere vergelijkende analyse17.</li>
</ol>

<ol><li>Wang, T., Zhang, X., Bikle, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteogenic+differentiation+of+periosteal+cells+during+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cellular+Physiology%22%5BJournal%5D)">Osteogenic differentiation of periosteal cells during fracture healing.</a> Journal of Cellular Physiology. 232 (5), 913-921 (2017).</li>
<li>Fakhry, M., Hamade, E., Badran, B., Buchet, R., Magne, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+of+mesenchymal+stem+cell+differentiation+towards+osteoblasts%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms of mesenchymal stem cell differentiation towards osteoblasts.</a> World Journal of Stem Cells. 5 (4), 136-148 (2013).</li>
<li>Bishop, J. A., Palanca, A. A., Bellino, M. J., Lowenberg, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+compromised+fracture+healing%5BTitle%5D)+AND+%22JAAOS+-+Journal+of+the+American+Academy+of+Orthopaedic+Surgeons%22%5BJournal%5D)">Assessment of compromised fracture healing.</a> JAAOS - Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 20 (5), 273-282 (2012).</li>
<li>Fong, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predictors+of+nonunion+and+reoperation+in+patients+with+fractures+of+the+tibia%3A+an+observational+study%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Musculoskeletal+Disorders%22%5BJournal%5D)">Predictors of nonunion and reoperation in patients with fractures of the tibia: an observational study.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 14 (1), 103(2013).</li>
<li>Ramoutar, D. N., Rodrigues, J., Quah, C., Boulton, C., Moran, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Judet+decortication+and+compression+plate+fixation+of+long+bone+nonunion%3A+Is+bone+graft+necessary%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Judet decortication and compression plate fixation of long bone nonunion: Is bone graft necessary.</a> Injury. 42 (12), 1430-1434 (2011).</li>
<li>Goulet, J. A., Senunas, L. E., DeSilva, G. L., Greenfield, M. L. V. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autogenous+iliac+crest+bone+graft%3A+Complications+and+functional+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">Autogenous iliac crest bone graft: Complications and functional assessment.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 339, 76-81 (1997).</li>
<li>Stevenson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review+and+economic+evaluation+of+alendronate%2C+etidronate%2C+risedronate%2C+raloxifene+and+teriparatide+for+the+prevention+and+treatment+of+postmenopausal+osteoporosis%5BTitle%5D)+AND+%22Health+Technology+Assessment%22%5BJournal%5D)">A systematic review and economic evaluation of alendronate, etidronate, risedronate, raloxifene and teriparatide for the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis.</a> Health Technology Assessment. 9 (22), 1(2005).</li>
<li>Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+models+in+bone+fracture+healing+research%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Molecular+Biology+Reports%22%5BJournal%5D)">Mouse models in bone fracture healing research.</a> Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).</li>
<li>Mills, L. A., Simpson, A. H. R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+models+of+bone+repair%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery.+British+Volume%22%5BJournal%5D)">In vivo models of bone repair.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 94 (7), 865-874 (2012).</li>
<li>Houdebine, L. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+Animal+Models+in+Biomedical+Research%5BTitle%5D)+AND+%22Target+Discovery+and+Validation+Reviews+and+Protocols%3A+Volume+1%2C+Emerging+Strategies+for+Targets+and+Biomarker+Discovery%22%5BJournal%5D)">Transgenic Animal Models in Biomedical Research.</a> Target Discovery and Validation Reviews and Protocols: Volume 1, Emerging Strategies for Targets and Biomarker Discovery. Sioud, M. , Humana Press. Totowa, NJ. (2007).</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+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>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>Klein, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+healing+process+in+open+osteotomy+model+and+open+fracture+model%3A+delayed+healing+of+osteotomies+after+intramedullary+screw+fixation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">Comparison of healing process in open osteotomy model and open fracture model: delayed healing of osteotomies after intramedullary screw fixation.</a> Journal of Orthopaedic Research. 33 (7), 971-978 (2015).</li>
<li>Kolios, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+estrogen+and+alendronate+improve+metaphyseal+fracture+healing+when+applied+as+osteoporosis+prophylaxis%5BTitle%5D)+AND+%22Calcified+Tissue+International%22%5BJournal%5D)">Do estrogen and alendronate improve metaphyseal fracture healing when applied as osteoporosis prophylaxis.</a> Calcified Tissue International. 86 (1), 23-32 (2010).</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 31-38 (2009).</li>
<li>Umiatin, U., Dilogo, I. H., Sari, P., Wijaya, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+analysis+of+bone+callus+in+delayed+union+model+fracture+healing+stimulated+with+pulsed+electromagnetic+fields+%28PEMF%29%5BTitle%5D)+AND+%22Scientifica%22%5BJournal%5D)">Histological analysis of bone callus in delayed union model fracture healing stimulated with pulsed electromagnetic fields (PEMF).</a> Scientifica. 2021, 4791172(2021).</li>
<li>Han, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+osteogenic+potential+of+human+bone+callus%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">The osteogenic potential of human bone callus.</a> Scientific Reports. 6, 36330(2016).</li>
<li>Haffner-Luntzer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+mouse+model+to+study+fracture+healing+of+the+proximal+femur%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">A novel mouse model to study fracture healing of the proximal femur.</a> Journal of Orthopaedic Research. 38 (10), 2131-2138 (2020).</li>
<li>Aurégan, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+rat+model+of+femur+fracture+for+bone+and+mineral+research%3A+An+improved+description+of+expected+comminution%2C+quantity+of+soft+callus+and+incidence+of+complications%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+%26+Joint+Research%22%5BJournal%5D)">The rat model of femur fracture for bone and mineral research: An improved description of expected comminution, quantity of soft callus and incidence of complications.</a> Bone & Joint Research. 2 (8), 149-154 (2013).</li>
<li>Li, Z., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drill+hole+models+to+investigate+bone+repair%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Drill hole models to investigate bone repair.</a> Methods in Molecular Biology. 2221, 193-204 (2021).</li>
<li>Handool, K. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+a+closed+rat+tibial+fracture+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Orthopaedics%22%5BJournal%5D)">Optimization of a closed rat tibial fracture model.</a> Journal of Experimental Orthopaedics. 5 (1), 13(2018).</li>
<li>Kobata, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevention+of+bone+infection+after+open+fracture+using+a+chitosan+with+ciprofloxacin+implant+in+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cirurgica+Brasileira%22%5BJournal%5D)">Prevention of bone infection after open fracture using a chitosan with ciprofloxacin implant in animal model.</a> Acta Cirurgica Brasileira. 35 (8), 202000803(2020).</li>
</ol>

Geen van de auteurs heeft belangenconflicten of andere financiële informatie.

Deze methode beschrijft helder de details die nodig zijn om een fractuur osteotomiemodel te ontwikkelen bij Wistar albino ratten. Dit model kan worden gebruikt om het osteogene effect van een veelbelovend osteoanabolisch medicijn bij fractuurgenezing te evalueren en de fijne kneepjes van botgenezing te begrijpen. Het opvallende kenmerk van deze methode is dat het eenvoudig is en niet te veel tijd of geavanceerde apparatuur nodig heeft. In deze methode werden volwassen mannelijke Wistar albino ratten geselecteerd als het ...

Bot is een dicht bindweefsel dat bestaat uit botvormende cellen, de osteoblasten en botresorberende cellen, de osteoclasten. Fractuurgenezing is een fysiologisch proces dat resulteert in de regeneratie van botdefecten door de gecoördineerde werking van osteoblasten en osteoclasten1. Wanneer er een fractuur is, zijn osteoblastische en osteoclastische activiteit op de fractuurplaats enkele van de belangrijke factoren die de botgenezing bepalen2. Wanneer fractuurgenezing afwijkt van zijn normale beloop, resulteert dit in een vertraagde vereniging, malunion of nonunion. Van een fractuur wordt gezegd dat deze zich in non-union bevindt wanneer er gedurende 9 maanden een falen van de vereniging van de fractuur is, zonder progressie van herstel in de laatste 3 maanden3. Ongeveer 10%-15% van alle fracturen ondervindt een vertraging in het herstel die kan evolueren naar nonunion4. Het nonunionpercentage voor alle fracturen is 5% -10% en varieert afhankelijk van het betrokken bot en de plaats van fractuur5.
Het huidige regime voor de behandeling van fractuur nonunion omvat chirurgische en/of medische modaliteiten. Momenteel kan vertraagde of niet-bevestiging van fracturen worden overwonnen door chirurgische strategieën zoals bottransplantatie. Bottransplantatie heeft echter zijn beperkingen en complicaties zoals de beschikbaarheid van transplantaatweefsel, pijn op de donorplaats, morbiditeit en infectie6. Medische behandeling omvat osteoanabolische geneesmiddelen zoals botmorfogenetisch eiwit (BMP) en teriparatide (parathormone analoog). Momenteel gebruikte osteoanabolische middelen hebben het potentieel om het herstel van fracturen te vergroten, maar hebben beperkingen zoals exorbitante kosten of ongewenste bijwerkingen7. Daarom is er ruimte voor het identificeren van kosteneffectieve, niet-chirurgische alternatieven voor botgenezing. Het botgenezend vermogen van een geneesmiddel kan in eerste instantie worden bepaald door in vitro studies, maar in vivo studies zijn nodig voor de uiteindelijke proof of concept. Een geneesmiddel waarvan bekend is dat het de botgenezing verbetert, moet in vitro worden geëvalueerd en, indien veelbelovend bevonden, kan worden gebruikt voor in vivo diermodelstudies. Als het medicijn botvorming en remodellering in het in vivo model blijkt te bevorderen, kan het doorgaan naar de volgende fase (d.w.z. klinische onderzoeken).
Het beoordelen van fractuurgenezing bij dieren is een logische stap voorwaarts om een nieuw middel te evalueren dat is geïntroduceerd voor botgenezing voordat het menselijke proeven ondergaat. Voor in vivo diermodelstudies van fractuurgenezing zijn knaagdieren een steeds populairder model8 geworden. De knaagdiermodellen hebben steeds meer belangstelling gegenereerd vanwege de lage operationele kosten, de beperkte behoefte aan ruimte en minder tijd die nodig is voor botgenezing9. Bovendien hebben knaagdieren een breed spectrum van antilichamen en gendoelen, die studies mogelijk maken naar de moleculaire mechanismen van botgenezing en regeneratie10. Een consensusbijeenkomst belichtte uitgebreid verschillende botgenezingsmodellen voor kleine dieren en concentreerde zich op de verschillende parameters die van invloed zijn op botgenezing, evenals de nadruk op verschillende fractuurmodellen en implantaten voor kleine dieren11.
Basisbreukmodellen kunnen grofweg worden onderverdeeld in open of gesloten modellen. Gesloten fractuurmodellen gebruiken een drie- of vierpunts buigkracht op het bot en vereisen geen conventionele chirurgische aanpak. Ze leiden tot schuine of spiraalfracturen, die lijken op lange botbreuken bij mensen, maar het gebrek aan standaardisatie van fractuurlocatie en -afmetingen kan in hen als een verstorende factor werken12. Open fractuurmodellen vereisen chirurgische toegang voor osteotomie van het bot, helpen om een consistenter fractuurpatroon op de fractuurplaats te bereiken, maar worden geassocieerd met vertraagde genezing in vergelijking met de gesloten modellen13. De keuze van het bot dat wordt gebruikt om fractuurgenezing te bestuderen, blijft voornamelijk het scheenbeen en het dijbeen vanwege hun afmetingen en toegankelijkheid. De keuze van de plaats van de fractuur is meestal de diafyse of metafyse. Het metafysaire gebied wordt speciaal gekozen in gevallen waarin fractuurgenezing wordt bestudeerd bij osteoporotische proefpersonen, omdat de metafyse meer wordt beïnvloed door osteoporose14. Verschillende implantaten zoals intramedullaire pinnen en externe fixators kunnen worden gebruikt om de fractuur11,15 te stabiliseren.
Het doel van deze studie was om een eenvoudig en gemakkelijk te volgen knaagdiermodel te ontwikkelen dat onderzoekers niet alleen zou kunnen helpen de ontwikkeling van het eelt na een fractuur van het dijbeen te begrijpen, maar ook zou kunnen helpen bepalen of een potentieel medicijn botgenezende eigenschappen heeft door het mechanisme te begrijpen waarmee het werkt.

<table><tbody><tr><td>Alcohol</td><td>Raman &amp; Weil Pvt. Ltd, Mumbai, Maharashtra, India</td><td>MFG/MD/2019/000189</td><td>Sterillium hand disinfectant</td></tr><tr><td>Artery forceps&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>G.105.05S</td><td>5", straight</td></tr><tr><td>Bard-Parker handle&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>G.103.03</td><td>Size number 3</td></tr><tr><td>Betadine solution</td><td>Win-medicare New Delhi, India</td><td>UP14250000001</td><td>10% w/v Povidone jodium solution</td></tr><tr><td>Cat's-paw skin retractor&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>908.S</td><td>Small</td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India</td><td>43272</td><td>Disodium salt</td></tr><tr><td>Eosin</td><td>Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India</td><td>115935</td><td>Voor het bereiden van de kleuroplossing&nbsp;</td></tr><tr><td>Forceps (plain)</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>115.06</td><td>6", plain</td></tr><tr><td>Forceps (toothed)</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>117.06</td><td>6", toothed</td></tr><tr><td>Formaldehyde</td><td>Sisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India</td><td>84439</td><td>Voor het bereiden van de neutraal gebufferde formaline&nbsp;</td></tr><tr><td>Haematoxylin</td><td>Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India</td><td>104302</td><td>Voor het bereiden van de kleuroplossing&nbsp;</td></tr><tr><td>Hammer</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>401.M</td><td></td></tr><tr><td>Injection Cefuroxime</td><td>Akumentis Healthcare Ltd, Thane, Maharashtra, India</td><td>48/UA/SC/P-2013</td><td>Cefuroxime sodium IP, 1.5 g/vial&nbsp;</td></tr><tr><td>Injection Ketamine</td><td>Baxter Pharmaceuticals India Private Limited, Gujarat, India</td><td>G/28-B/6</td><td>Ketamine hydrochloride IP, 50 mg/mL&nbsp;</td></tr><tr><td>Injection Xylazine</td><td>Indian Immunologicals Limited, Hyderabad, Telangana, India</td><td>28/RR/AP/2009/F/G</td><td>Xylazine hydrochloride USP, 20 mg/mL</td></tr><tr><td>Injection Lignocaine</td><td>Jackson laboratories Pvt Limited, Punjab, India&nbsp;</td><td>1308-B</td><td>2% Lignocaine Hydrochloride IP, 21.3 mg/mL</td></tr><tr><td>Injection Tramadol&nbsp;</td><td>Intas Pharmaceuticals Limited, Ahmedabad, Gujarat, India</td><td>MB/07/500</td><td>Tramadol hydrochloride IP, 50 mg/mL</td></tr><tr><td>K-wire&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>166 (1mm)</td><td>12", double ended</td></tr><tr><td>Mechanical drill for inserting K-wire</td><td>&lrm;Bosch, Germany&nbsp;</td><td>06019F70K4</td><td>GSR 120-LI Professional</td></tr><tr><td>Metzenbaum cutting scissors&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>G.121.06S</td><td>6", straight</td></tr><tr><td>Needle holder</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>G.108.06</td><td>6", straight</td></tr><tr><td>Ophthalmic ointment&nbsp;</td><td>GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, Bengaluru, Karnataka, India</td><td>KTK/28a/467/2001</td><td>Neomycin, Polymixin B sulfate en Bacitracin zink oogzalf USP</td></tr><tr><td>Osteotome (chisel)</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>1001.S.10</td><td>10 mm, straight</td></tr><tr><td>Periosteal elevator&nbsp;</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>918.10.S</td><td>10 mm, straight</td></tr><tr><td>Pliers cum wire cutter</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>604.65</td><td></td></tr><tr><td>Reynold&rsquo;s scissors</td><td>Nebula surgical, Gujarat, India</td><td>G.110.06S</td><td>6", straight</td></tr><tr><td>Standard semi-synthetic diet&nbsp;</td><td>Ashirvad Industries, Chandigarh, India</td><td>Geen catalogusnummer beschikbaar</td><td>Detailleerde samenstelling is verstrekt in de gebruikte materialen</td></tr><tr><td>Steel cup for keeping betadine for application</td><td>Lokale aankoop</td><td>Geen catalogusnummer beschikbaar</td><td></td></tr><tr><td>Steel tray with lid for autoclaving instruments</td><td>Lokale aankoop</td><td>Geen catalogusnummer beschikbaar</td><td></td></tr><tr><td>Sterile gauze</td><td>Ideal Healthcare Industries, Delhi, India&nbsp;</td><td>E(0047)/14/MNB/7951</td><td>Steriel, 5cmx5cm, 12 lagen</td></tr><tr><td>Sterile marble block for support</td><td>Lokale aankoop</td><td>Geen catalogusnummer beschikbaar</td><td>Lokale fabricage; autoclaveerbaar</td></tr><tr><td>Syringe and needle (1 mL)&nbsp;</td><td>Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India</td><td>REF 303060</td><td>1 mL steriele spuit met 26 G x 1/2 (0.45 mm x 13 mm) naald</td></tr><tr><td>Syringe and needle (2 mL)&nbsp;</td><td>Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India</td><td>REF 307749</td><td>2 mL steriele spuit met 24 G x 1'' (0.55 mm x 25 mm) naald</td></tr><tr><td>Syringe and needle (10 mL)&nbsp;</td><td>Hindustan Syringes &amp; Medical Devices Ltd. Faridabad, India&nbsp;</td><td>334-B(H)</td><td>10 mL steriele spuit met 21 G x1.5" (0.80 mm x 38 mm) naald</td></tr><tr><td>Surgical blades (size no.15)</td><td>Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, India for Medline Industries Inc, IL, USA</td><td>REF MDS15115E</td><td>Steriel, Enkelvoudig gebruik</td></tr><tr><td>Surgical blades (size no.24)</td><td>Paramount Surgimed Ltd, New Delhi, India for Medline Industries Inc, IL, USA</td><td>REF MDS15124E</td><td>Steriel, Enkelvoudig gebruik</td></tr><tr><td>Sutures</td><td>Healthium Medtech Pvt Ltd, Bangalore, Karnataka, India</td><td>SN 3318</td><td>4-0, 16 mm, 3/8 cirkelsnede naald, monofilament polyamide hechtdraad&nbsp;</td></tr><tr><td>Wax block in aluminium tray&nbsp;</td><td>Lokale fabricage</td><td>Geen catalogusnummer beschikbaar</td><td>30 cm x 30 cm x 4 cm aluminium lade met was (om te voorkomen dat het dier wegglijdt)</td></tr><tr><td>X-ray machine</td><td>Philips India Ltd, Gurugram, Haryana</td><td>SN19861013</td><td>Model: Philips Digital Diagnost R 4.2&nbsp;</td></tr></tbody></table>

protocol voor het ontwikkelen van een femur osteotomie model bij wistar albino ratten

Protocol for Developing a Femur Osteotomy Model in Wistar Albino Rats

Fractuurgenezing is een fysiologisch proces dat resulteert in de regeneratie van botdefecten door de gecoördineerde werking van osteoblasten en osteoclasten. Osteoanabolische geneesmiddelen hebben het potentieel om het herstel van fracturen te vergroten, maar hebben beperkingen zoals hoge kosten of ongewenste bijwerkingen. Het botgenezend vermogen van een geneesmiddel kan in eerste instantie worden bepaald door in vitro studies, maar in vivo studies zijn nodig voor de uiteindelijke proof of concept. Ons doel was om een femur osteotomie knaagdiermodel te ontwikkelen dat onderzoekers zou kunnen helpen de ontwikkeling van eeltvorming na fractuur van de schacht van het dijbeen te begrijpen en dat zou kunnen helpen vaststellen of een potentieel medicijn botgenezende eigenschappen heeft. Volwassen mannelijke Wistar albino ratten werden gebruikt na goedkeuring van de Institutional Animal Ethics Committee. De knaagdieren werden verdoofd en onder aseptische omstandigheden werden volledige dwarse fracturen in het midden van een derde van de schachten van de dijbenen gemaakt met behulp van open osteotomie. De fracturen werden verminderd en intern gefixeerd met behulp van intramedullaire K-draden, en secundaire fractuurgenezing mocht plaatsvinden. Na de operatie werden intraperitoneale analgetica en antibiotica gedurende 5 dagen gegeven. Sequentiële wekelijkse röntgenfoto's beoordeelden de eeltvorming. De ratten werden geofferd op basis van radiologisch vooraf bepaalde tijdspunten en de ontwikkeling van de fractuur callus werd radiologisch en met behulp van immunohistochemie geanalyseerd.

Deze studie werd uitgevoerd om een femur osteotomie model te ontwikkelen bij Wistar albino ratten. Dit model kan worden gebruikt om botgenezing te evalueren, evenals het osteogene effect van een veelbelovend osteoanabolisch medicijn bij botgenezing. Standaard chirurgische voorzorgsmaatregelen en protocollen werden gevolgd. Steriele jassen, gordijnen en chirurgische apparatuur werden gebruikt voor de procedure (figuur 1). De apparatuur (tabel 1) werd 48 uur voor de operatie g...

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

Fracture healing is a physiological process resulting in the regeneration of bone defects by the coordinated action of osteoblasts and osteoclasts. ...

Dit femur osteotomiemodel kan onderzoekers helpen het proces van fractuurgenezing te bestuderen en te evalueren hoe een medicijn de genezing van fracturen kan beïnvloeden. Het is een eenvoudig en gemakkelijk te volgen knaagdiermodel dat onderzoekers kan helpen identificeren of een medicijn botgenezende eigenschappen heeft en het werkingsmechanisme ervan te begrijpen. Hoewel het zich vooral richt op het observeren en analyseren van fractuurgenezing, kan het ook inzicht geven in de pathogenese van ziekten.Deze methode kan leidend zijn voor toekomstig onderzoek naar botgenezing bij gezondheid en ziekte. Het kan worden gebruikt om het effect van potentiële osteoanabolische geneesmiddelen te evalueren. Het induceren van een goede breuklijn en breukfixatie met een K-draad zijn een uitdaging.Een paar oefensessies zouden moeten helpen. De eenvoud en reproduceerbaarheid van deze methode komen tot uiting in de visuele demonstratie Pawan Pagaku, een junior resident van mijn laboratorium, zal helpen om de procedure te demonstreren. Plaats om te beginnen het wasblok met was tot een diepte van 2,5 centimeter op de operatietafel en bedek het met steriele gordijnen.Na het maken van een vierkante centimeter verticale huidincisie aan de zijkant van de rechterdij, legt u de vastus lateralis-spier bloot door de diepe fascia te scheiden met een Metzenbaum-schaar. Splits de vastus lateralis in lijn met de spiervezels totdat de schacht van het dijbeen is bereikt. Gebruik vervolgens de periostale lift om het bot te bevrijden van de spieren die eraan vastzitten.Na het injecteren van lokale anesthesie in en rond het botvlies, creëert u een inkeping in het middelste derde deel van de schacht van het dijbeen met behulp van het chirurgische mes met nummer 15. Plaats een beitel op de inkeping en tik voorzichtig met een hamer op de beitel om het bot in het middelste derde deel van de schacht volledig te breken. Herstel de breuk intern met behulp van een steriele K-draad van één millimeter die wordt vastgehouden met behulp van een boormachine op batterijen.Steek de K-draad in het medullaire kanaal van het distale fragment door de breukplaats. Boor vervolgens de K-draad door het distale uiteinde van het dijbeen. Nadat de fractuur is verminderd, brengt u de K-draad van het distale uiteinde naar het kanaal van het proximale fragment totdat deze in het trochanterische gebied wordt gekocht.Knip het distale deel van de K-draad af dat door de huid steekt met behulp van een draadsnijder. Buig de punt van de K-draad tot ongeveer 90 graden met behulp van een tang en gebruik een gaasverband gedrenkt in Betadine voor pin site dressing. De K-draad fungeert als een intramedullaire spalk om de breuk in een gereduceerde positie te houden.Oefen druk uit op het bloedingsgebied met behulp van steriel gaas of een slagadertang om eventuele bloedingen te stoppen. Zorg voor volledige hemostase voordat u de huid sluit met behulp van een 4-0 nylon hechtdraad. Reinig de wond met Betadine en bedek deze met steriel gaas en micropore plakband.Voor postoperatieve zorg, breng de ratten terug naar hun kooien en blijf een standaard semi-synthetisch dieet geven, evenals antibiotica en pijnstillers intraperitoneaal gedurende vijf dagen na de procedure. Beoordeel ten slotte eenmaal per week de botgenezing door middel van een röntgenfoto van de gebroken plaats. Röntgenfoto's van het dijbeen van de rat met de K-draad NC2 voordat de fractuur wordt geïnduceerd en een dag na de operatie worden hier getoond.De fractuurgenezing wordt radiologisch gecontroleerd door het nemen van opeenvolgende wekelijkse röntgenfoto's van de geopereerde plaats om de vorming van eelt te beoordelen. De fractuur blijft verminderd en geïmmobiliseerd met de intramedullaire K-draad. Na opoffering op een vooraf bepaald tijdstip werd het dijbeen zorgvuldig bewaard in formaline, gevolgd door botontkalking.Bot met eelt werd verkregen na optimale ontkalking. Het intacte eelt en het sagittale gedeelte van het eelt worden hier weergegeven. Het eelt wordt met tussenpozen beoordeeld om een optimale ontkalking te garanderen voordat het met andere technieken wordt geëvalueerd.Lage vergroting en hoge vergroting beelden van de hematoxyline en eosine gekleurd deel van de breukplaats worden hier getoond. De gekleurde delen van de breukplaats vertonen een hard eelt met de vorming van kraakbeen en nieuw bot. Het gebroken uiteinde van het bot en het tweede corticale gebied zijn hier te zien.Het botvlies meest pijngevoelige deel van de wond, en het is essentieel om het botvlies op de fractuurplaats te infiltreren met een lokaal verdovingsmiddel vóór de osteotomie. Het kan worden gevolgd door immunohistochemische en radiologische analyse van de eeltige, micro-CT voor kwantitatieve histomorfometrie, waarbij de biomechanische sterkte van de callusanalyse van serum wordt geanalyseerd. Deze techniek is nuttig om het osteogene potentieel, het werkingsmechanisme en de vergelijkende analyse van veelbelovende osteoanabolische geneesmiddelen te bepalen.

protocol-for-developing-a-femur-osteotomy-model-in-wistar-albino-rats

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Een beperking van preklinisch onderzoek op het gebied van botreparatie is het ontbreken van experimentele controle over de lokale mechanische omgeving binnen een genezende botlaesie. We rapporteren het ontwerp en het gebruik van een extern fixator voor botreparatie met de mogelijkheid om de fixatorstijfheid in vivo te veranderen.

Verstelbare stijfheid, externe Fixator voor de Rat femur osteotomie en segmentele botdefecten Modellen

Het doel van dit protocol is het genereren van een naakte rat Vertebrale compressie osteoporose bedrijfsgerelateerde fractuur model dat kan worden beoordeeld op overlangs in vivo met behulp van een semiautomated microcomputed tomografie gebaseerde kwantitatieve structurele analyse.

Semiautomated longitudinale Microcomputed tomografie gebaseerde kwantitatieve structurele analyse van een naakt-Rat Vertebrale fractuur osteoporose-gerelateerde Model

Deze studie beschrijft een reproduceerbare en gedetailleerd protocol met behulp van een nieuw ontwikkelde externe fixator voor afleiding osteogenesis (doen) in een femorale rat model welke vergunningen fysiologische gewicht dragende door het behandelde dier na verwijdering van de externe fixator.

Een efficiënte en reproduceerbare Protocol voor afleiding Osteogenesis in een Rat Model leidt tot een functionele geregenereerde dijbeen

In vivo zoogdieren modellen van kritische en middelgrote bot gebreken zijn essentieel voor de onderzoekers bestuderen van genezing mechanismen en orthopedische therapieën. Hier introduceren we een protocol voor de oprichting van femur, reproduceerbaar, Gesegmenteerde defecten in ratten gestabiliseerd met behulp van externe fixatie.

Een betrouwbare en reproduceerbare kritische middelgrote regiogebonden femorale Defect Model bij ratten gestabiliseerd met een aangepaste externe Fixator

Dit protocol stelt een full-thickness cartilage defects (FTCD) model vast door gaten te boren in de femorale trochleaire groef van ratten en het daaropvolgende pijngedrag en histopathologische veranderingen te meten.

Ontwikkeling en evaluatie van een rattenmodel van kraakbeendefecten van volledige dikte

Hier presenteren we een protocol voor het creëren van een doosholtedefect in femurdiafyseweefsel van ratten. Dit model kan de prestaties van biomaterialen onder biomechanische stress beoordelen en mechanismen van botregeneratie onderzoeken die verband houden met intramembraneuze osteogenese.

Het creëren van een doosholtedefectmodel in het corticale bot van rattenfemora

Het plaatsen van implantaten in een rattenmodel is een essentiële experimentele procedure voor klinisch onderzoek. Deze studie presenteert een uitgebreid chirurgisch protocol voor het implanteren van titaniumimplantaten in het scheenbeen van rattenmodellen met diabetes en osteoporose.

Chirurgische botimplantatietechniek voor tibiamodellen bij ratten van diabetes en osteoporose

Het protocol toont het bouwen van een eenvoudig en kosteneffectief gewichtsdragend trainingsmodel voor ratten voor steroïde-geïnduceerde osteonecrose van de heupkop met behulp van elastische therapeutische tape.

Spanningsvrij gewichtdragend model van steroïde-geïnduceerde osteonecrose van de heupkop bij ratten

Dit huidige protocol schetst een procedure voor het maken van een rattenmodel van osteosarcopenie met behulp van ovariëctomie.

De creatie van een rattenmodel voor osteosarcopenie via ovariëctomie

Deze studie stelde een model voor een half-segmentaal defect bij ratten op om de mechanische en osteogene prestaties van botsubstitutiematerialen onder dragende omstandigheden te evalueren zonder gebruik van interne of externe fixatie.

Half-segmentaal diafysaire botdefectmodel bij ratten voor het evalueren van botsubstitutieprestaties in dragende gebieden

De studie combineert op innovatieve wijze hechtingen en titanium naalden voor stabiele interne fixatie in een rat radiaal fractuurmodel. De genezing van de breuk werd beoordeeld met micro-computertomografie (micro-CT), en primaire dorsale wortelganglion (DRG) neuronen werden geïsoleerd en gekweekt voor verder onderzoek.

Ontwikkeling van een nieuw intern fixatiemodel voor radiale rattenfracturen: fractuurgenezing en isolatie van dorsale wortelganglionen

Leer een femur osteotomie model bij Wistar Albino ratten om fractieheling en geneesmiddelwerking te bestuderen. Deze eenvoudige methode helpt onderzoekers bothelende eigenschappen van medicijnen te evalueren.

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

Meer video's verkennen