Name: Skuteczny i powtarzalny protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym prowadzący do funkcjonalnej regeneracji kości udowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-23T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Poznaj protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym z zewnętrznym stabilizatorem. Ta metoda umożliwia ocenę funkcjonalnej regeneracji kości udowej i obciążenia fizjologicznego po usunięciu aparatu.

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

Ta praca była wspierana i finansowana przez wyzwanie CNRS Mecabio.
Autorzy dziękują technikowi opieki nad zwierzętami za opiekę nad zwierzętami podczas całej procedury. Autorzy uznają również IVTV Central Lyon, za pośrednictwem Thierry'ego Hoca. Podziękowania dla Marjorie Sweetko za korektę języka.
Jesteśmy wdzięczni Marylène Lallemand, Cécile Génovésio i Patrickowi Laurentowi za ich wkład w to eksperymentalne badanie.

Wszystkie opisane procedury zostały zatwierdzone przez Komitet ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu w Aix-Marsylii oraz francuskie ministerstwo badań i przeprowadzone w konwencjonalnym pomieszczeniu dla zwierząt Wydziału Medycznego w Marsylii (Francja).
1. Zdefiniuj specyfikacje funkcjonalne stabilizatora zewnętrznego w oparciu o następujące wytyczne
<ol>
	<li>Zoptymalizuj zakotwiczenie kości.
	<ol>
		<li>Implant kołków z półgwintem o średnicy (odcinka gwintowanego) 1 mm.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wybierz wzór, który zmniejszy dyskomfort zwierzęcia.
	<ol>
		<li>Wybierz stabilizator zewnętrzny o niewielkich rozmiarach, który mieści się w objętości 7 723 mm3 (32 mm x 19 mm x 12,7 mm).</li>
		<li>Wybierz stabilizator zewnętrzny o niskiej wadze, poniżej 13 g bez szpilek, aby nie zakłócać chodu zwierząt. Wybierz aluminium jako materiał na dwa bloki ze względu na jego niską gęstość. 
		UWAGA: Fazowania bloków znacznie zmniejszają wagę obu części.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kontroluj ruch stabilizatora w taki sposób, aby kierunek siły rozciągającej był utrzymywany równolegle do kierunku kości i zapewnij czyste siły rozciągające.
	<ol>
		<li>Użyj przesuwanego pręta, który przechodzi przez dwa bloki . Rowkowanie i otwieranie bloków tak, aby każdy z nich mógł wytrzymać dwa kołki.</li>
		<li>Użyj wydłużającej z jedną gładką stroną, która swobodnie obraca się w bloku i może być chwytana palcami oraz z gwintowaną stroną, która przesuwa drugi blok przez obrót. Zakotwicz dwa kołki do kości, po każdej stronie złamania, aby utrzymać kierunek siły rozciągającej równoległy do kierunku kości. Utrzymuj siły rozciągające w osi podłużnej, aby umożliwić dobry rozkład naprężeń na sworzniach. Zabezpiecz cztery kołki blokującymi.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wybierz materiały takie jak aluminium, tytan i stal, które wytrzymają temperatury sterylizacji.</li>
	<li>Upewnij się, że rozmieszczenie kołków odpowiada geometrii zewnętrznego stabilizatora (<silna klasa = "xfig" >Rysunek 1-B).
	<ol>
		<li>Użyj prowadnicy wiertniczej, która zawiera zacisk dokręcony na kości, aby utrzymać pozycję wiercenia.</li>
		<li>Skróć ramię dźwigni zacisku, aby uzyskać niską siłę zacisku. Umieść zacisk na środku urządzenia, nad przyszłym pęknięciem, aby oczyścić boki.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Spraw, aby rozproszenie uwagi było łatwe do ręcznej regulacji, dodając radełkowaną do dokręcania i zwalniania ruchomego bloku.
	<ol>
		<li>Użyj wystarczająco szerokiej, aby manipulować samymi palcami.</li>
		<li>Dodaj wywierconą kwadratową nakrętkę pośrodku wydłużającej między dwoma blokami, aby umożliwić łatwe odwrócenie uwagi.</li>
		<li>Spraw, aby ta kwadratowa nakrętka (8 mm z każdej strony) była większa niż dwa bloki, aby umożliwić ręczne użycie cienkim kołkiem lub dowolnym przedmiotem. Obróć o 1/4 obrotu, aby umożliwić wydłużenie o 0,125 mm.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Chirurgia
UWAGA: Asystent jest wymagany do wszystkich zabiegów chirurgicznych. Cztery 12-tygodniowe samce szczurów Sprague Dawley były karmione standardową dietą laboratoryjną ad libitum.
<ol>
	<li>Przygotuj narzędzia chirurgiczne.
	<ol>
		<li>Wysterylizuj wszystkie następujące narzędzia chirurgiczne: 1 rugine, 2 retraktory Senna, 1 mikro uchwyt na igłę Olsena-Hegara, 1 uchwyt na igłę Mayo-Hegar, 1 nożyczki majonezowe i 1 skalpel.</li>
		<li>Wysterylizuj stabilizator zewnętrzny, prowadnicę wiertniczą, 4 kołki z półgwintem, 4, końcówkę i sznurek wiertła oraz końcówkę i sznurek piezotomu. Sterylizować te narzędzia w autoklawie w temperaturze 135 °C przez 18 minut.</li>
		<li>Zainstaluj poduszkę grzewczą poniżej sterylnego pola, na stole operacyjnym. Umieść wszystkie instrumenty lub narzędzia na innym sterylnym polu.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Znieczulij i przygotuj zwierzę.
	<ol>
		<li>Zważ szczura, aby przygotować mieszaninę środka znieczulającego i przeciwbólowego</li>
		<li>Określ i oblicz ilość bupremorfiny i karprofenu, aby przygotować mieszaninę przeciwbólową z głowy. Stosować buprenorfinę (0,03 mg/ml) i karprofen (5 mg/ml) odpowiednio w dawkach 0,05 mg/kg i 5 mg/kg.</li>
		<li>Unieruchomić szczura i podskórnie wstrzyknąć mieszaninę przeciwbólową. Odczekaj kilka sekund, a następnie wstrzyknij dootrzewnowo mieszaninę znieczulającą.</li>
		<li>Ogolić prawą tylną kończynę elektryczną maszynką do golenia i zdezynfekować kończynę roztworem jodu powidonu.</li>
		<li>Połóż zwierzę bokiem (prawą stroną do góry) na sterylnym polu, aby umożliwić prawidłowe ustawienie zewnętrznego stabilizatora wzdłuż osi przyśrodkowo-bocznej.</li>
		<li>Załóż sterylny kompres na głowę, aby chronić oczy podczas operacji.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wszczepić stabilizator zewnętrzny w kość udową.
	<ol>
		<li>Zaznacz nacięcie skóry. Za pomocą markera narysuj punkt z części dystalnej (kolano) i drugi punkt w części proksymalnej (biodro) wzdłuż linii środkowej w płaszczyźnie strzałkowej. Następnie narysuj linię między tymi 2 punktami.</li>
		<li>Naciąć rozciągniętą skórę wzdłuż linii rysowania za pomocą skalpela.</li>
		<li>Przeciąć między mięśniem dwugłowym uda a mięśniem obszernym bocznym, aż kość udowa zostanie całkowicie odsłonięta, za pomocą skalpela. Użyj 2 retraktorów Senna (może wymagać asystenta), aby ułatwić nacięcie mięśni.</li>
		<li>Podnieś okostną i odłącz tkankę miękką od kości za pomocą rugine.</li>
		<li>Sprawdź, czy odsłonięta kość udowa jest wystarczająco długa.
		<ol>
			<li>Włóż kołki w najbardziej proksymalne i dystalne otwory stabilizatora zewnętrznego.</li>
			<li>Ustawić stabilizator zewnętrzny i sprawdzić, czy oba kołki mogą być zakotwiczone w kości udowej.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Implant 4 równoległe kołki z półgwintem 1 mm w kości udowej.
		<ol>
			<li>Weź prowadnicę do wiercenia i rozsuń mięśnie za pomocą 2 zwijaczy Senna. Dokręć zacisk prowadnicy wiertniczej na środku kości udowej.</li>
			<li>Wywierć 4 otwory wstępne w kości udowej. Za pomocą wiertarki elektrycznej wywierć otwory z prędkością 2 000 obr./min, przepuszczając metalowe wiertło o średnicy 0,6 mm przez 4 otwory prowadzące.
			<ol>
				<li>Zacznij od najbardziej proksymalnych i dystalnych otworów, a zakończ dwoma środkowymi otworami prowadnicy. Uważaj, aby przejść przez obie kory, ale nie uszkodzić tkanek miękkich tuż pod kością udową.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Zdejmij prowadnicę wiercenia.</li>
			<li>Powiększ 4 otwory wstępne za pomocą kołka z półgwintem 0,8 mm.
			<ol>
				<li>Przesuwaj szpilkę w przód iw tył przez otwory 0,6 mm. Uważaj, aby pozostać prostopadłym do kości udowej i zanurzyć się w obu korach.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Implant 1 mm szpilki z półgwintem.
			<ol>
				<li>Chwyć kołka z półgwintem 1 mm za pomocą uchwytu na igłę.</li>
				<li>Zanurz szpilkę, aby powiększyć otwór wstępny. Sprawdź, czy szpilki wbijają się w obie kory i nie wystają więcej niż 1 mm za pomocą zwijacza Senna.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Podłącz zewnętrzny stabilizator do 4 kołków z półgwintem. Upewnij się, że przesunięcie (odległość między dwoma blokami stabilizatora a powierzchnią kości) wynosi około 6 mm, aby umożliwić łatwe zszywanie i dobrą sztywność systemu18.</li>
			<li>Dokręć 4 blokujące tak, aby zewnętrzny stabilizator był zablokowany na kołkach.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Osteotomizacja kości udowej.
	<ol>
		<li>Wykonaj osteotomię między 2 środkowymi szpilkami za pomocą piezotomu.</li>
		<li>Zamknąć ranę za pomocą ciągłego ściegu z wchłanialną nicią do szwów (5,0) i uchwytem na igłę Mayo-Hegar. Upewnij się, że zszyta jest tylko skóra, a nie mięśnie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zweryfikuj operację i monitoruj zwierzęta.
	<ol>
		<li>Wykonaj zdjęcie rentgenowskie tuż po operacji, gdy zwierzę jest jeszcze znieczulone. Sprawdź głębokość wszystkich szpilek i czy osteotomizowane kończyny są wyrównane wzdłuż długiej osi.</li>
		<li>Należy zapewnić analgezję i profilaktykę przeciwbiobioprofilaktyczną poprzez podskórne wstrzyknięcie buprenorfiny (0,03 mg/ml) i enrofloksacyny (50 mg/ml) odpowiednio w dawkach 0,05 mg/kg i 10 mg/kg. </li>
		<li>Określ i oblicz ilość antypamezolu, aby odwrócić znieczulenie. Stosować lek przeciwpamezol w dawce 1 mg/kg mc. i wykonać wstrzyknięcie podskórne w celu podania produktu. Pozwól zwierzęciu odzyskać przytomność i wróć do klatki.</li>
		<li>Sześć godzin po zabiegu należy wstrzyknąć drugą dawkę mieszaniny przeciwbólowej (buprenorfina i karprofen) odpowiednio w dawce 0,05 mg/kg i 5 mg/kg podskórnie. 
		Przez co najmniej 3 następne dni podawaj te zastrzyki dwa razy dziennie w przypadku mieszaniny przeciwbólowej i raz dziennie w przypadku profilaktyki przeciwbiobiologicznej. W celu oceny skuteczności analgezji należy przeprowadzać regularne badania kliniczne i należy je modyfikować zgodnie z objawami zachowania każdego zwierzęcia.  </li>
		<li>Sprawdź, czy zwierzęta mogą normalnie chodzić, używając operowanej kończyny tylnej następnego dnia po operacji.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Rozproszenie uwagi
<ol>
	<li>Pozostaw stabilizator zewnętrzny w neutralnym utrwaleniu na 1 tydzień. Prześwietl kończynę na końcu tej fazy. Sprawdź położenie szpilek i wyrównanie segmentów kości.</li>
	<li>Ręcznie obracaj kwadratową nakrętkę o pół obrotu (0.25 mm) zgodnie z ruchem wskazówek zegara co 12 godzin, aby odwrócić uwagę. Odwróć uwagę przez 10 dni, co powinno doprowadzić do wydłużenia kości o 5 mm, co stanowi wydłużenie o 12% w stosunku do początkowej długości operowanego odcinka kości.
	<ol>
		<li>Nie znieczulaj zwierzęcia na tym etapie. Prześwietl kończynę w połowie i na końcu tego okresu, aby sprawdzić położenie szpilek i wyrównanie segmentów kości.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Utrzymuj stabilizator zewnętrzny przez 47 dni. Co tydzień prześwietlaj kończynę, aby sprawdzić postęp zwapnienia rozproszonej szczeliny. W 64 dniu usuń zewnętrzny stabilizator i pozwól zwierzęciu swobodnie chodzić przez kolejne 2 dni (dzień 66). Łączny okres konsolidacji trwa 7 tygodni.</li>
	<li>Poddać eutanazji wszystkie szczury po 7 tygodniach konsolidacji z powodu przedawkowania wziewnego sewofluranu.</li>
	<li>Wyciąć rozproszone i przeciwległe kości udowe bez otaczających tkanek.
	<ol>
		<li>Wykonaj nacięcie skóry na bliźnie znajdującej się na linii środkowej wzdłuż płaszczyzny strzałkowej za pomocą skalpela. Uruchom nacięcie od górnej części biodra do przedniej części kolana.</li>
		<li>Przeciąć skalpelem między mięśniem dwugłowym uda i obszernym bocznym, aż kość udowa zostanie całkowicie odsłonięta. O ile to możliwe, odłącz mięsień przyczepiony do kości.</li>
		<li>Przetnij wszystkie więzadła kolana i zdemontuj staw.</li>
		<li>Przeciąć torebkę stawową biodra.</li>
		<li>Dokładnie oczyść kość bez wyjmowania kołków z półgwintem. Usuń całą tkankę miękką za pomocą skalpela.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powtórz kroki od 3.5.1 do 3.5.5 dla przeciwległej kości udowej.</li>
	<li>Promieniowanie rentgenowskie rozproszone i przeciwległe kości udowe. Usuń 4 kołki z półgwintem i przechowuj wszystkie kości udowe w temperaturze -20 °C do analizy mikrotomografii komputerowej (rozdzielczość 10 μm).</li>
</ol>

<ol><li>Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regenerate+Bone+stimulation+following+limb+lengthening%3A+a+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Musculoskelet+Disord%22%5BJournal%5D)">Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis.</a> BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407(2016).</li>
<li>Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comprehensive+review+of+Adipose+Stem+Cells+and+Their+Implication+in+Distraction+Osteogenesis+and+Bone+Regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Res+Int%22%5BJournal%5D)">Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration.</a> Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).</li>
<li>Cansü, E., Ünal, M. B., Parmaksizoglu, F., Gürcan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distraction+lengthening+of+the+proximal+phalanx+in+distal+thumb+amputations%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop+Traumatol+Turc%22%5BJournal%5D)">Distraction lengthening of the proximal phalanx in distal thumb amputations.</a> Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (3), 227-232 (2014).</li>
<li>Singh, M., Vashistha, A., Chaudhary, M., Kaur, G. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212555815001131">Biological Basis of Distraction Osteogenesis - A Review.</a> J Oral Maxillofac Surg Med Pathol. 28 (1), 1-7 (2016).</li>
<li>Sailhan, F., Gleyzolle, B., Parot, R., Guerini, H., Viguier, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rh-BMP-2+in+Distraction+Osteogenesis%3A+Dose+Effect+and+Premature+Consolidation%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Rh-BMP-2 in Distraction Osteogenesis: Dose Effect and Premature Consolidation.</a> Injury. 41 (7), 680-686 (2010).</li>
<li>Schiller, J. R., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+Lengthening+Rate+Decreases+Expression+of+Fibroblast+Growth+Factor+2%2C+Platelet-Derived+Growth+Factor%2C+Vascular+Endothelial+Growth+Factor%2C+and+CD31+in+a+Rat+Model+of+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pediatr+Orthop%22%5BJournal%5D)">Increased Lengthening Rate Decreases Expression of Fibroblast Growth Factor 2, Platelet-Derived Growth Factor, Vascular Endothelial Growth Factor, and CD31 in a Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Pediatr Orthop. 27 (8), 961-968 (2007).</li>
<li>Aronson, J., Shen, X. C., Skinner, R. A., Hogue, W. R., Badger, T. M., Lumpkin, C. K. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9167624">Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Orthop Res. 15 (2), 221-226 (1997).</li>
<li>Aida, T., Yoshioka, I., Tominaga, K., Fukuda, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+latency+period+in+a+rabbit+mandibular+distraction+osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Oral+Maxillofac+Surg%22%5BJournal%5D)">Effects of latency period in a rabbit mandibular distraction osteogenesis.</a> Int J Oral Maxillofac Surg. 32, 54-62 (2003).</li>
<li>Lammens, J., Liu, Z., Aerssend, J., Dequeker, J., Fabry, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((distraction+Bone+Healing+Versus+Osteotomy+Healing%3A+A+Comparative+Biochemical+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">distraction Bone Healing Versus Osteotomy Healing: A Comparative Biochemical Analysis.</a> J Bone Miner Res. 13 (2), 279-286 (1998).</li>
<li>Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Murine+Model+of+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">A Murine Model of Distraction Osteogenesis.</a> Bone. 27 (5), 661-665 (2000).</li>
<li>Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Low-Intensity+Ultrasound+Stimulation+on+Consolidation+of+the+Regenerate+Zone+in+a+Rat+Model+of+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pediatr+Orthop%22%5BJournal%5D)">Effect of Low-Intensity Ultrasound Stimulation on Consolidation of the Regenerate Zone in a Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Pediatr Orthop. 23 (1), 46-51 (2003).</li>
<li>Özdel, A., Sarisözen, B., Yalçinkaya, U., Demirag, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+HIF+Stabilizer+on+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop+Traumatol+Turc%22%5BJournal%5D)">The Effect of HIF Stabilizer on Distraction Osteogenesis.</a> Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (1), 80-84 (2015).</li>
<li>Takamine, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distraction+Osteogenesis+Enhanced+by+Osteoblastlike+Cells+and+Collagen+Gel%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Distraction Osteogenesis Enhanced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel.</a> Clin Orthop Relat Res. 399, 240-246 (2002).</li>
<li>Wang, X., Zhu, S., Jiang, X., Li, Y., Song, D., Hu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+Administration+of+Lithium+Improves+Distracted+Bone+Regeneration+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Calcif+Tissue+Int%22%5BJournal%5D)">Systemic Administration of Lithium Improves Distracted Bone Regeneration in Rats.</a> Calcif Tissue Int. 96 (6), 534-540 (2015).</li>
<li>Xu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+Fetal+Mesenchymal+Stem+Cell+Secretome+Enhances+Bone+Consolidation+in+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Res+Ther%22%5BJournal%5D)">Human Fetal Mesenchymal Stem Cell Secretome Enhances Bone Consolidation in Distraction Osteogenesis.</a> Stem Cell Res Ther. 7 (1), (2016).</li>
<li>Yasui, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+Modes+of+Ossification+during+Distraction+Osteogenesis+in+the+Rat%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+Joint+J%22%5BJournal%5D)">Three Modes of Ossification during Distraction Osteogenesis in the Rat.</a> Bone Joint J. 79 (5), 824-830 (1997).</li>
<li>Chang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stimulation+of+EP4+Receptor+Enhanced+Bone+Consolidation+during+Distraction+Osteogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Stimulation of EP4 Receptor Enhanced Bone Consolidation during Distraction Osteogenesis.</a> J Orthop Res. 25 (2), 221-229 (2007).</li>
<li>Nyman, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Measures+of+Femoral+Fracture+Repair+in+Rats+Derived+by+Micro-Computed+Tomography%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography.</a> J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).</li>
<li>Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+assessment+of+trabecular+bone+parameters+and+cortical+bone+strength%3A+a+comparison+of+micro-CT+and+dental+cone-beam+CT%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT.</a> J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).</li>
<li>Xue, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NELL1+Promotes+High-Quality+Bone+Regeneration+in+Rat+Femoral+Distraction+Osteogenesis+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model.</a> Bone. 48 (3), 485-495 (2011).</li>
<li>Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Strömberg, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+External+Fixation+Method+and+Device+to+Study+Fracture+Healing+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Orthop%22%5BJournal%5D)">An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats.</a> Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W badaniu tym opisano powtarzalny protokół obejmujący odpowiednią konstrukcję stabilizatora zewnętrznego do wydłużania kończyn szczura, ze szczegółową techniką chirurgiczną, która umożliwia fizjologiczne przenoszenie ciężaru przez zwierzę po usunięciu stabilizatora zewnętrznego. Nasz protokół DO doprowadził do funkcjonalnej zregenerowanej kości. Po 47 dniach konsolidacji, usunięcie domowego stabilizatora zewnętrznego i 2 dni fizjologicznego obciążania przez zwierzę nie spowodowało złamania regenerującego się modzela. Dzi...

Osteogeneza rozproszenia (DO) jest techniką chirurgiczną szeroko stosowaną klinicznie1,2,3,4 u ludzi dla klasy Lower<sup="xref">1,2 i wyższe3 Wydłużenie kończyny, leczenie po braku zrostu kostnego lub regeneracja ubytku kostnego po operacji wycięcia guza kości, a także w rekonstrukcji szczękowo-twarzowej4. DO prowadzi do regeneracji kości po umieszczeniu stabilizatora zewnętrznego w kości i osteotomii. Osteotomizowane kończyny są odsuwane od siebie poprzez stopniowe rozpraszanie2, aby osiągnąć pożądane wydłużenie. Następuje okres konsolidacji, podczas którego nie ma już wydłużenia.
Procedura DO jest podzielona na trzy odrębne fazy: opóźnienie, rozproszenie i konsolidacja. Ogólnie rzecz biorąc, 7-dniowy okres utajenia rozpoczyna się tuż po osteotomii4. Dzięki temu naprawa kości może rozpocząć początkowy etap procesu gojenia4. Po okresie utajenia następuje okres rozproszenia, w którym siły trakcyjne są przykładane do zregenerowanego kalusa i otaczających tkanek miękkich1,2,4. Po osiągnięciu pożądanego wydłużenia rozpraszanie uwagi usta i rozpoczyna się okres konsolidacji. W tym okresie stabilizator zewnętrzny jest utrzymywany do momentu, gdy zregenerowana kość będzie na tyle funkcjonalna, aby umożliwić jej usunięcie.
Różne parametry DO wpływają na naprawę kości, takie jak długość i tempo wydłużania, rodzaj zewnętrznego stabilizatora, częstotliwość rozproszenia, długość okresu konsolidacji, czy rodzaj mechanicznego obciążenia zastosowanego do rozproszonego kalusa. Na przykład tempo i częstotliwość wydłużania mogą prowadzić do przedwczesnej konsolidacji5 lub zakłócenia procesu poprzez tworzenie nieodwracalnych uszkodzeń, takich jak tkanka martwicza lub torbiele w obrębie modzeli6,7.
Wiele protokołów DO zostało zastosowanych do różnych modeli zwierzęcych8,9,10 do badania procesów naprawy kości i maksymalizacji konsolidacji kości. U szczurów większość badań11,12,13,14,15 skupiało się na tym, jak skrócić protokół DO poprzez przyspieszenie konsolidacji modzeli. W niektórych z tych badań eksperymentalnych wykorzystano zewnętrzne stabilizatory już dostępne na rynku do zastosowań klinicznych u ludzi5,13,15,16. Jednak tego typu stabilizatory zewnętrzne nie nadają się do DO na kości udowej szczura, która wykazuje inne cechy anatomiczne niż kość udowa człowieka. Co więcej, tylko kilka badań wyraźnie pokazuje skuteczność ich protokołów w uzyskiwaniu funkcjonalnej zregenerowanej kości 7,16. W związku z tym trudno jest porównać wyniki różnych badań DO, ze względu na ich różne protokoły i brak informacji na temat zewnętrznego stabilizatora12,13,14,17.
Tak więc, celem tego badania było opisanie na modelu szczurzym skutecznego i powtarzalnego protokołu DO na kości udowej, który prowadzi do funkcjonalnej zregenerowanej kości. W tym celu zaprojektowaliśmy domowy i łatwy w użyciu stabilizator zewnętrzny specjalnie dla kości udowej szczura, który szczegółowo opisaliśmy w tym protokole. Opracowując specyfikację techniczną tego urządzenia, wzięliśmy pod uwagę wszystkie podstawowe ograniczenia dotyczące dobrego rozkładu naprężeń mechanicznych i uniknięcia wytwarzania naprężeń szczątkowych. Specyfikacja techniczna obejmowała odpowiednią geometrię urządzenia, która umożliwiała działanie czystej siły trakcyjnej na kości i otaczające tkanki, odpowiednią wagę do chodu zwierzęcia, kontrolę długości wydłużenia kości oraz dobre wyrównanie segmentów kości bez wytwarzania naprężeń ścinających na przecięciu kołków i kości. Co więcej, urządzenie to musiało nadawać się do użytku bez sedacji zwierzęcia podczas odwracania uwagi, być biokompatybilne i nadawać się do sterylizacji bez uszkodzeń. Po 7 tygodniach konsolidacji, ten protokół dla DO na kości udowej szczura doprowadził do funkcjonalnej zregenerowanej kości, co wykazano fizjologicznym obciążeniem zwierząt bez złamania zregenerowanego kalusa po usunięciu zewnętrznego stabilizatora. Fizjologiczny chód zwierząt był zgodny z parametrami architektonicznymi uzyskanymi z analizy mikro-CT zregenerowanego kalusa i analizy rentgenowskiej.

<table><tbody><tr><td>K&eacute; tamine</td><td>Renaudin</td><td>578 540-2</td><td>Dostawa przez animal house</td></tr><tr><td>M&eacute; d&eacute; tomidyna</td><td>Virbac</td><td>6799091</td><td>Dostawa przez zwierzę</td></tr><tr><td>Sevoflurane</td><td>Centravet</td><td>567 477-2</td><td>Dostawa przez hodowlę zwierząt</td></tr><tr><td>Buprenorphine</td><td>Indivor Francja</td><td>3400932731060</td><td>Dostawa przez zwierzę w kurniku</td></tr><tr><td>Enrofloksacyna</td><td>KanałFarmaceutyczny</td><td>Produkcja FR/V/4955220</td><td>Dostawa przez dom dla zwierząt</td></tr><tr><td>Piezotome</td><td>Satelec Acteon</td><td>F57510</td><td></td></tr><tr><td>Podkładka grzewcza dla zwierząt</td><td>Therasage</td><td>AL8365936</td><td>Dostawa przez dom dla zwierząt</td></tr><tr><td>Dental X-ray</td><td>S.A.R.L Innovation m&eacute; dicales et dentaires</td><td>WYZ - BLUEX</td><td></td></tr><tr><td>Winiwix Software</td><td>Softys Dental</td><td>PFT</td><td></td></tr><tr><td>Micro-CT system</td><td>nanoScan SPECT/CT</td><td>GEIT-31105EN (05/14)</td><td>Podwykonawstwo przez IVTV central Lyon</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do analizy mikrotomografii komputerowej</td><td>Phoenix Datos X2 rekonstrukcja</td><td>brak</td><td>Darmowe oprogramowanie</td></tr><tr><td>Elektryczna maszynka do golenia</td><td>Brawn</td><td>GT415</td><td>Dostawa przez zwierzę</td></tr><tr><td>Senn' powiedział: s zwijacze</td><td>Instrumenty precyzyjne</td><td>Word 501718</td><td>wersja</td></tr><tr><td>Roztwór Betadine</td><td>Mundipharma Medical Company</td><td>D08AG02</td><td>Dostawa przez dom dla zwierząt</td></tr><tr><td>Resorbowalne nici do szwów (5.0)</td><td>Ethicon</td><td>JV1023</td><td>Dostawa przez dom dla zwierząt</td></tr><tr><td>Rugine</td><td>Word Precision Instruments</td><td>503406</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt na igły Mayo-Hegar</td><td>Instrumenty precyzyjne Word</td><td></td><td></td>V503382</tr><tr><td>Wiertarka do metalu</td><td>Beuterlock</td><td>V020944018003</td><td></td></tr><tr><td>Micro Olsen-Hegar Uchwyt na igłę</td><td>Instrumenty precyzyjne Word 501989</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nożyczki Mayo</td><td>Instrumenty precyzyjne Word</td><td>501752</td><td></td></tr><tr><td>Skalpel</td><td>Instrumenty precyzyjne Word 500236</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sprague-Dawley</td><td>Janvier</td><td>brak</td><td>12 słabe i męskie</td></tr></tbody></table>

skuteczny i powtarzalny protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym prowadzący do funkcjonalnej regeneracji kości udowej

An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

Ten protokół opisuje użycie nowo opracowanego zewnętrznego stabilizatora do osteogenezy rozpraszającej w modelu kości udowej szczura. Osteogeneza dywersyjna (DO) to technika chirurgiczna prowadząca do regeneracji kości po osteotomii. Osteotomizowane kończyny są odsuwane od siebie poprzez stopniowe rozpraszanie, aby osiągnąć pożądane wydłużenie. Zabieg ten jest szeroko stosowany u ludzi do wydłużania kończyn dolnych i górnych, leczenia po braku zrostu kostnego lub regeneracji ubytku kostnego po operacji wycięcia guza kości, a także w rekonstrukcji szczękowo-twarzowej. Tylko nieliczne badania jednoznacznie pokazują skuteczność ich protokołu w uzyskaniu funkcjonalnej kości zregenerowanej, czyli takiej, która po usunięciu stabilizatora zewnętrznego będzie podtrzymywać fizjologiczne obciążenie bez złamania. Co więcej, protokoły dotyczące DO różnią się między sobą, a odtwarzalność jest ograniczona przez brak informacji, co utrudnia porównywanie badań. Celem pracy było opracowanie powtarzalnego protokołu obejmującego odpowiednią konstrukcję stabilizatora zewnętrznego do wydłużania kończyn szczura, ze szczegółową techniką chirurgiczną, która umożliwia fizjologiczne przenoszenie ciężaru ciała przez zwierzę po usunięciu stabilizatora zewnętrznego.

Zdjęcia rentgenowskie wykonane od zakończenia procedury chirurgicznej do końca okresu konsolidacji nie wykazały poluzowania częściowo gwintowanych pinów w kości udowej, co wskazuje na stabilne zakotwiczenie. Piny były równoległe i dobrze zachowane. Końce osteotomizowane były dobrze wyrównane wzdłuż osi podłużnej kości podczas procesu DO (Rysunek 2). Na koniec okresu latencji nie stwierdzono obecności obszarów zwapniałych (Rysunek 2</stron...

To badanie opisuje powtarzalny i szczegółowy protokół wykorzystujący nowo opracowany zewnętrzny stabilizator do osteogenezy dywersyjnej (DO) w modelu szczura kości udowej, który pozwala na fizjologiczne obciążanie zwierzęcia po usunięciu zewnętrznego stabilizatora.

Skuteczny i powtarzalny protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym prowadzący do funkcjonalnej regeneracji kości udowej

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

Ogólnym celem tego protokołu jest powtarzalne i skuteczne wywołanie osteogenezy dystrakcyjnej kości udowej w modelu szczurzym w celu oceny funkcjonalnej regeneracji kości. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie medycyny osteogenezy dotyczące wyznaczania i skracania okresu konsolidacji lub identyfikacji mechanizmu naprawy kości. Główną zaletą tej techniki jest to, kto wykonał zewnętrzny stabilizator i pokierować, kto wykonuje operację, zapewnić stabilne środowisko dla optymalnej regeneracji kości.Implikacje tej techniki rozciągają się na wszystkie terapeutyczne wydłużanie kończyn górnych i dolnych lub ubytki kostne, które występują po operacji wycięcia guza kości. Demonstrację procedury przeprowadza Edouard Lamy, wykładowca farmacji z mojego laboratorium. Zacznij od umieszczenia znieczulonego 12-tygodniowego samca szczura Sprague Dawley w lewej pozycji bocznej i usunięcia włosów z prawej tylnej kończyny.Po nałożeniu maści do oczu należy zdezynfekować obszar operacyjny roztworem jodu powidonu i ułożyć zwierzę w pozycji leżącej. Gdy stabilizator zewnętrzny jest umieszczony wzdłuż osi przyśrodkowej i bocznej, użyj markera, aby zaznaczyć jeden punkt w kolanie

an-efficient-reproducible-protocol-for-distraction-osteogenesis-rat

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioinżynieria

Niniejszy artykuł opisuje metodę stabilizacji złamań kości długich opartą na zastosowaniu zmodyfikowanych zewnętrznych stabilizatorów Ilizarova 1-3. Po zastosowaniu stabilizatorów i wywołaniu urazu kostnego można oceniać proces gojenia, przeprowadzać osteogenezę dystrakcyjną lub tworzyć staw rzekomy bądź defekt o rozmiarze krytycznym w celu badania interwencji terapeutycznych.

Tworzenie sztywno stabilizowanych złamań do oceny kostnienia błonowego, osteogenezy dystrakcyjnej lub gojenia ubytków o rozmiarze krytycznym

Jednym z ograniczeń badań przedklinicznych w dziedzinie naprawy kości jest brak eksperymentalnej kontroli nad lokalnym środowiskiem mechanicznym w obrębie gojącej się zmiany kostnej. Przedstawiamy projekt i zastosowanie stabilizatora zewnętrznego do naprawy kości z możliwością zmiany sztywności stabilizatora in vivo.

Regulowana sztywność, stabilizator zewnętrzny do osteotomii kości udowej szczura i modele segmentalnych ubytków kostnych

Prezentujemy model osteogenezy rozproszenia kości piszczelowej myszy opracowany przy użyciu specjalnie wykonanego dystraktora. Wykorzystanie myszy jako celu analizy jest korzystne dla postępu badań.

Model osteogenezy rozpraszającej uwagę myszy

Model mysiego zamkniętego złamania kości udowej jest potężną platformą do badania gojenia złamań i nowatorskich strategii terapeutycznych przyspieszających regenerację kości. Celem tego protokołu chirurgicznego jest wygenerowanie jednostronnie zamkniętych złamań kości udowej u myszy za pomocą śródszpikowego pręta stalowego do stabilizacji kości udowej.

Generowanie zamkniętych złamań kości udowej u myszy: model do badania gojenia kości

Celem protokołu jest optymalizacja parametrów generowania pęknięć, aby uzyskać spójne złamania. Protokół ten uwzględnia różnice w wielkości i morfologii kości, które mogą występować między zwierzętami. Dodatkowo opisano ekonomiczny, regulowany aparat do łamania.

Projektowanie aparatury do pękania i optymalizacja protokołu dla złamań stabilizowanych metodą zamkniętą u gryzoni

Modele in vivo krytycznych wymiarów kości u ssaków są niezbędne dla badaczy badających mechanizmy leczenia i terapie ortopedyczne. W tym miejscu wprowadzamy protokół tworzenia powtarzalnych, segmentowych ubytków kości udowej u szczurów stabilizowanych za pomocą stabilizacji zewnętrznej.

Wiarygodny i powtarzalny model segmentalnej wady kości udowej o krytycznej wielkości u szczurów stabilizowany za pomocą niestandardowego stabilizatora zewnętrznego

Tutaj prezentujemy protokół jatrogennego złamania trzonu kości udowej szczurów albinosów Wistar i śledzenia rozwoju modzela. Ten model osteotomii kości udowej może pomóc naukowcom ocenić proces gojenia się złamań i zbadać, w jaki sposób lek może wpływać na gojenie złamań.

Protokół opracowania modelu osteotomii kości udowej u szczurów albinosów Wistar

Ten protokół opisuje procedurę chirurgiczną mającą na celu wykrycie złamania trzonu w kości udowej myszy, która jest stabilizowana drutem śródszpikowym, do badań nad gojeniem złamań.

Ustalenie modelu złamania kości udowej trzonu u myszy

Tutaj prezentujemy protokół tworzenia defektu w tkance trzonu kości udowej szczura. Model ten może oceniać wydajność biomateriału pod wpływem stresu biomechanicznego i badać mechanizmy regeneracji kości związane z osteogenezą błoniastą.

Tworzenie modelu ubytku ubytku ubytku w kości korowej kości udowej szczura

Umieszczenie implantów w modelu szczurzym jest niezbędną procedurą eksperymentalną dla badań klinicznych. W badaniu przedstawiono kompleksowy protokół chirurgiczny do wszczepiania implantów tytanowych do kości piszczelowej modeli szczurzych z cukrzycą i osteoporozą.

Technika chirurgicznej implantacji kości w modelach cukrzycy i osteoporozy kości piszczelowej szczura

Badanie innowacyjne łączy szwy i igły tytanowe do stabilnej wewnętrznej fiksacji w modelu złamania promieniowego szczura. Gojenje złamań oceniono za pomocą mikrotomografii komputerowej (mikro-CT), a neurony pierwotnego zwoja korzenia grzbietowego (DRG) zostały wyizolowane i hodowane do dalszych badań.

Opracowanie nowego modelu wewnętrznego fiksacji dla złamań promieniowych szczurów: ocena gojenia złamań i izolacja gangliów korzenia grzbietowego

Poznaj protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym z zewnętrznym stabilizatorem. Ta metoda umożliwia ocenę funkcjonalnej regeneracji kości udowej i obciążenia fizjologicznego po usunięciu aparatu.

Skuteczny i powtarzalny protokół osteogenezy dyfuzyjnej w modelu szczurzym prowadzący do funkcjonalnej regeneracji kości udowej

Przeglądaj więcej filmów