Przedstawiamy protokół generowania ruchów zębów ortodontycznych u myszy oraz metody wizualizacji 3D włókien kolagenowych i naczyń krwionośnych więzadła przyzębia bez sekcji.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Obrazowanie 3D włókien kolagenowych PDL podczas ortodontycznego ruchu zębów w mysim modelu żuchwy
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Ortodontyczny ruch zębów to złożony proces biologiczny polegający na zmianie struktury tkanek miękkich i twardych w wyniku działania sił zewnętrznych. Aby zrozumieć te złożone procesy przebudowy, kluczowe znaczenie ma badanie tkanek zęba i przyzębia w ich kontekście 3D, a tym samym zminimalizowanie wszelkich fragmentów i artefaktów tkankowych. Modele mysie są często wykorzystywane w biologii rozwojowej i strukturalnej, a także w biomechanice ze względu na ich niewielkie rozmiary, wysokie tempo metabolizmu, genetykę i łatwość obsługi. W zasadzie czyni to je również doskonałymi modelami do studiów związanych z stomatologią. Jednak główną przeszkodą jest ich mały rozmiar zębów, w szczególności zębów trzonowych. Niniejsza praca ma na celu przedstawienie krok po kroku protokołu generowania ortodontycznych ruchów zębów oraz dwóch metod obrazowania 3D włóknistego komponentu więzadła przyzębia zęba trzonowego żuchwy myszy. Pierwsza z przedstawionych metod opiera się na ustawieniu mikrotomografii komputerowej umożliwiającej obrazowanie wzmacniające fazę świeżych tkanek kolagenowych. Drugą metodą jest metoda oczyszczania kości z wykorzystaniem cynamonianu etylu, która umożliwia obrazowanie przez kość bez cięcia i zachowuje endogenną fluorescencję. Połączenie tej metody oczyszczania z myszami reporterowymi, takimi jak Flk1-Cre; TdTomato zapewniło pierwszą w swoim rodzaju możliwość zobrazowania naczyń krwionośnych 3D w PDL i kości wyrostka zębodołowego.
Wprowadzenie
Podstawowym procesem biologicznym leżącym u podstaw ortodontycznego ruchu zębów (OTM) jest przebudowa kości. Wyzwalacz tego procesu przebudowy przypisuje się zmianom w strukturze więzadła przyzębia (PDL), takim jak stres macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM), martwica, a także niszczenie i tworzenie naczyń krwionośnych1,2,3. Inne możliwe czynniki wywołujące przebudowę kości wyrostka zębodołowego są związane z wyczuwaniem siły przez osteocyty w kości, a także z mechanicznym odkształceniem samej kości wyrostka zębodołowego; jednak ich rola w OTM nadal nie jest w pełni wyjaśniona
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie eksperymenty na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z wytycznymi NIH dotyczącymi opieki i użytkowania zwierząt laboratoryjnych oraz wytycznymi Komitetu ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Harvarda (Protokół nr 01840).
1. Ortodontyczny ruch zębów
- Aby wygenerować łóżko dla myszy, użyj płaskiej plastikowej platformy z zagłówkiem w kształcie klina, nachylonym pod kątem 45°. Zagłówek można wygenerować poprzez wycięcie plastikowego pudełka.
- Podnieś wezgłowie platformy, aby wytworzyć kąt około 30° między zagłówkiem a płaszczyzną stołu. Przymocuj wygięty gruby spinacz do papieru (o średnicy 0.036 ....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Niniejsza praca przedstawia metodę wywoływania OTM, a także dwie metody obrazowania 3D włókien kolagenowych wewnątrz PDL bez konieczności wykonywania żadnych przekrojów. W badaniach na zwierzętach, gdy wyrównanie zębów nie jest konieczne, ruch zęba uznaje się za ortodontyczny, jeśli generuje on przebudowę kości jamistej na wszystkich poziomach korzenia. Aby uzyskać wiarygodne OTM, konieczne jest zastosowanie stałego poziomu siły działającej na zęby. W tym przypadku aktywowana sprężyna z NiTi z pamięcią kształtu jest wyko.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Generowanie OTM u myszy jest bardzo pożądane ze względu na rozmiar, genetykę i zalety obsługi. Korzystanie z żuchwy zapewnia łatwą obsługę zarówno pod względem preparowania tkanek, jak i przygotowania próbki i obrazowania. W tym artykule przedstawiliśmy metodę generowania OTM z translacyjnym ruchem zęba wewnątrz kości w ciągu 7 dni od OTM. Za pomocą tego protokołu można wydłużyć całkowity czas ruchu zęba, ponieważ aktywowana cewka zapewnia stały poziom siły dla ruchu do około 1 mm. Jednak mezjalna strona cewki jest przym.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
To badanie było wspierane przez NIH (NIDCR R00- DE025053, PI:Naveh). Chcielibyśmy podziękować Harvard Center for Biological Imaging za infrastrukturę i wsparcie. Wszystkie figury są generowane za pomocą biorender.com.
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Strzykawka 1 ml BD Luer-Lok | BD | 309628 | |
| 1X buforowana fosforanem sól fizjologiczna | VWR Life Sciences | 0780-10L | |
| 200 proof etanol | VWR Life Sciences | V1016 | |
| Drut 5019 ze stopu aluminium | Sigma-aldrich | GF15828813 | Drut o średnicy 0,08 mm, długość 100, twardy do odpuszczania. Stosowany jako podwiązanie drutu wokół zęba trzonowego. |
| Avizo 9.7 | Thermo Fisher Scientific | N/A | Służy do analizy skanów mikroCT |
| Castroviejo Micro Needle | Holders Fine Science Tools | 12060-01 | |
| Clr Plan-Apochromat 20x/1.0, CorrVIS-IR M27 85mm | Zeiss | N/A | Używany do obrazowania drugiej generacji harmonicznej |
| Uchwyt z gniazdem stożkowym, jednostronnie zakończony, ręczny | G.Hartzell and son | 126-CSH3 | Uchwyt Lustro inspekcyjne |
| EC Plan-Neofluar 5x/0,16 | Zeiss | 440321-9902 | Służy do obrazowania za pomocą arkuszy świetlnych |
| Lampa polimeryzacyjna LED Elipar DeepCure-S | 3M ESPE | 76985 | |
| Probówki Eppendorf safe-lock, 1,5 ml | Eppendorf | 22363204 | |
| Cynamonian etylu, >= 98% | Sigma-aldrich | W243000-1KG-K | |
| , 27G x 1/2'' | BD | 305109 | |
| Ketathesia 100 mg / ml | Henry Schein Zdrowie zwierząt | NDC: 11695-0702-1 | |
| Delikatne wycieraczki KIMWIPES | Kimberly-Clark | 21905-026 (numer katalogowy VWR) | Zakupione w |
| systemie mikroskopu VWR LightSheet Z.1 z podwójnym oświetleniem | Zeiss | LightSheet Z.1/LightSheet 7 | Używany do obrazowania arkuszy świetlnych |
| LSM 880 NLO wielofotonowy mikroskop | Zeiss | LSM 880 NLO | Używany do obrazowania dwufotonowego |
| MEGAmicro, płaszczyzna, średnica 5 mm, gwint SS | Hahnenkratt | 6220 | Lustro do kontroli przedniej powierzchni |
| Maszyna MicroCT, MicroXCT-200 | Xradia | MICRO XCT-200 | |
| Mini-Colibri | Fine Science Tools | 17000-01 | |
| PermaFlo Płynny kompozyt | Ultradent | 948 | |
| Platforma | zabiegowa N/A | N/A | Wykonana na zamówienie z materiałów laboratoryjnych |
| Rutynowy stereoskopowy mikroskop M80 | Leica Micosystems | M80 | |
| Sentalloy NiTi otwarta sprężyna śrubowa | TOMY Inc. | Zamknięta cewka NiTi o średnicy 0,15 mm i wewnętrznej średnicy cewki 0,9 mm zapewnia siłę 10 g. Podobne produkty można kupić w Dentsply Sirona. | |
| Drut ligaturowy ze stali nierdzewnej T-304, średnica 0,009 '' | Ortodoncja | SBLW109 | średnicy 0,009 '' (23 mm), miękki temperament |
| X-Ject E (ksylazyna) 100 mg / ml | Henry Schein Zdrowie zwierząt | NDC: 11695-7085-1 | |
| Z100 Odbudowa, A2 odcień | 3M ESPE | 5904A2 |
Bibliografia
- Li, Y., et al. Orthodontic tooth movement: The biology and clinical implications. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 34 (4), 207-214 (2018).
- Meikle, M. C. The tissue, cel....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
