Nieinwazyjna metoda generowania modelu uszkodzenia chrząstki stawowej w kolanie szczura wywołanego cyklicznym obciążeniem

Protokół ten pokazuje, że możliwe jest spowodowanie uszkodzenia chrząstki u zwierząt, większych zwierząt, bez żadnej interwencji chirurgicznej lub strukturalnego zniszczenia kolana zwierzęcia. Największą zaletą jest to, że okazuje się powtarzalny u operatorów nawet bez doświadczenia, co jest trudne do osiągnięcia przy użyciu jakiejkolwiek metody chirurgicznej. Zacznij od zamontowania znieczulonego szczura na urządzeniu mocującym.

Umieść znieczulonego szczura leżącego na brzuchu na płycie podstawy z prawym kolanem przymocowanym do małego kawałka żywicy z wklęsłym rowkiem. Umieść prawą tylną kończynę w pozycji wyprostu bioder, zgięcia kolana i wyprostu kostki z kolanem zgiętym pod kątem około 140 stopni. Dopasuj piętę szczura do rowka w kształcie klina na ruchomym uchwycie.

Przenieś urządzenie mocujące do przyrządu do prób naprężeń i rozciągania i upewnij się, że nie ma kontaktu z ogniwem obciążnikowym. Otwórz oprogramowanie sterujące przyrządem do prób naprężeń i rozciągania i kliknij przycisk kalibracji. Po kalibracji ostrożnie przymocuj górną część ramy do ogniwa obciążnikowego.

Powoli włączaj pokrętło na ruchomym głównym panelu operacyjnym, aż napięcie wstępne osiągnie pięć niutonów, aby staw kolanowy był ściśle przymocowany do ramy. W menu głównym kliknij utwórz nową metodę i etykietę systemową. Ustaw tryb testowy na cykliczny, a typ testu na kompresję.

Kliknij etykietę czujnika i wybierz zakładkę testu, aby sprawdzić, czy limit mieści się w zakresie 60 niutonów. Następnie wybierz zakładkę obrysu i sprawdź, czy limit mieści się w granicach 500 milimetrów. Pod etykietą kontrolną testowania wybierz pochodzenie wzrostu, aby rozpocząć program główny z 0,3% lub pełną skalą.

Ustaw kontrolowaną prędkość skoku w pierwszej i trzeciej sekcji na jeden milimetr na sekundę, a następnie ustaw maksymalną siłę testową w drugiej sekcji na 20 niutonów, a minimalną siłę testową w czwartej sekcji na pięć niutonów. Ustaw czas trwania całości na 0,5 sekundy dla obciążenia szczytowego i 10 sekundy dla obciążenia minimalnego. Na karcie ładowania wstępnego u dołu strony upewnij się, że opcja włączone jest zaznaczona, prędkość usuwania ugięcia jest ustawiona na 100 milimetrów na minutę, a maksymalna siła to pięć niutonów.

Ustaw materiał jako metal na etykiecie próbki. W menu głównym, w sekcji wyboru metody i testu, wybierz metodę, która została właśnie zbudowana i kliknij start, aby rozpocząć test. Ustaw liczbę cykli na 60.

Po załadowaniu szczura należy umieścić z powrotem w klatce i utrzymywać 12-12-godzinny harmonogram działania w stanie jasno-ciemnym w klatce z wystarczającą ilością miejsca i pożywienia ad libitum, aż nadejdzie czas na analizę. Badano krótkoterminowe zmiany żywotności chondrocytów w próbkach poddanych cyklicznemu obciążeniu o sile 20 niutonów. Liczba martwych chondrocytów wzrosła po 12 godzinach od urazu.

I odwrotnie, liczba żywych chondrocytów nadal spadała. Chrząstka stawowa kolan szczura, która została poddana obciążeniu dynamicznemu o sile 20 niutonów, została uszkodzona, a we wszystkich próbkach potwierdzono jedną ogniskową strefę zmiany w kłykciu bocznym kości udowej. Wielkość zmiany nie zwiększała się stopniowo w ciągu ośmiotygodniowego okresu obserwacji.

W dotkniętym obszarze można było zaobserwować granicę odpowiadającą granicy między zmianą a niezmienioną chrząstką. Najważniejsze jest odpowiednie ustawienie siły testowej i ilości cykli. Dzięki tej technice można kontrolować obciążenie mechaniczne stawowego pokrycia krwi, torując drogę do zbadania, w jaki sposób obciążenie mechaniczne wpływa na rozwój lub zapobieganie chorobie zwyrodnieniowej stawów.