Protokół opracowania modelu osteotomii kości udowej u szczurów albinosów Wistar
31 sierpnia 2022
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.
Ten model osteotomii kości udowej może pomóc naukowcom w badaniu procesu gojenia się złamań i ocenie, w jaki sposób lek może wpływać na gojenie złamań. Jest to prosty i łatwy do naśladowania model gryzoni, który może pomóc naukowcom określić, czy lek ma właściwości gojące kości i zrozumieć jego mechanizm działania. Mimo że koncentruje się głównie na obserwacji i analizie gojenia się złamań, może również dać wgląd w patogenezę choroby.
Metoda ta może ukierunkować przyszłe badania nad gojeniem kości w zdrowiu i chorobie. Może być stosowany do oceny wpływu potencjalnych leków osteoanabolicznych. Wywołanie prawidłowej linii złamania i zespolenie złamania za pomocą drutu K jest trudne.
Kilka sesji treningowych powinno pomóc. Prostota i powtarzalność tej metody są widoczne w jej wizualnej demonstracji: Pawan Pagaku, młodszy rezydent z mojego laboratorium, pomoże zademonstrować procedurę. Na początek umieść blok wosku zawierający wosk na głębokość do 2,5 centymetra na stole operacyjnym i przykryj go sterylnymi serwetami.
Po wykonaniu jednocentymetrowego pionowego nacięcia skóry po bocznej stronie prawego uda, należy odsłonić mięsień obszerny boczny, oddzielając powięź głęboką za pomocą nożyczek Metzenbauma. Rozłup obszerny boczny w linii z włóknami mięśniowymi, aż do osiągnięcia trzonu kości udowej. Następnie użyj windy okostnej, aby uwolnić kość z przyczepionych do niej mięśni.
Po wstrzyknięciu znieczulenia miejscowego w okostną i wokół niej, należy wykonać wgłębienie w środkowej jednej trzeciej trzonu kości udowej za pomocą ostrza chirurgicznego numer 15. Umieść dłuto na wgłębieniu i delikatnie postukaj w dłuto młotkiem, aby całkowicie złamać kość w środkowej jednej trzeciej trzonu. Wewnętrznie napraw złamanie za pomocą jednomilimetrowego sterylnego drutu K trzymanego za pomocą wiertarki zasilanej bateryjnie.
Przełóż drut K do kanału szpikowego dystalnego fragmentu przez miejsce złamania. Następnie wywierć drut K przez dystalny koniec kości udowej. Po zmniejszeniu złamania należy przesunąć drut K od dystalnego końca do kanału bliższego fragmentu, aż uzyska zakup w okolicy krętarzowej.
Odetnij dystalną część drutu K wystającą przez skórę za pomocą przecinaka do drutu. Zegnij końcówkę drutu K pod kątem około 90 stopni za pomocą szczypiec i użyj bandaża z gazy nasączonego Betadine do opatrunku w miejscu szpilki. Drut K działa jak szyna śródszpikowa do utrzymywania złamania w obniżonej pozycji.
Uciskaj obszar krwawienia za pomocą sterylnej gazy lub kleszczy tętniczych, aby zatrzymać krwawienie. Upewnij się, że pełna hemostaza jest pełna przed zamknięciem skóry za pomocą nylonowego szwu 4-0. Oczyść ranę za pomocą Betadine i przykryj ją sterylną gazą i taśmą klejącą z mikroporami.
W celu opieki pooperacyjnej szczury należy umieścić w klatkach i kontynuować podawanie standardowej diety półsyntetycznej, a także antybiotyków i leków przeciwbólowych dootrzewnowo przez pięć dni po zabiegu. Na koniec oceń gojenie się kości za pomocą zdjęcia rentgenowskiego miejsca złamania raz w tygodniu. Zdjęcia rentgenowskie kości udowej szczura za pomocą K-wire NC2 przed wywołaniem złamania i jeden dzień po operacji są pokazane tutaj.
Gojenie się złamań jest monitorowane radiologicznie poprzez wykonywanie sekwencyjnych cotygodniowych zdjęć rentgenowskich operowanego miejsca w celu oceny tworzenia się modzeli. Złamanie pozostaje zredukowane i unieruchomione za pomocą śródszpikowego drutu K. Po złożeniu w ofierze w określonym czasie, kość udowa była starannie konserwowana w formalinie, a następnie odwapniała kość.
Kość z modzelem uzyskano po optymalnym odwapnieniu. Nienaruszony kalus i strzałkowy przekrój kalusa są pokazane tutaj. Kalus jest okresowo oceniany, aby zapewnić optymalne odwapnienie przed oceną przy użyciu innych technik.
Pokazano tutaj obrazy w małym i dużym powiększeniu wycinka miejsca złamania barwionego hematoksyną i eozyną. Na wybarwionych odcinkach miejsca złamania widoczny jest twardy kalus z powstaniem chrząstki i nowej kości. Można tu zobaczyć złamany koniec kości i drugi obszar korowy.
Okostna jest najbardziej wrażliwą na ból częścią rany i konieczne jest naciekanie okostnej w miejscu złamania środkiem znieczulającym miejscowo przed osteotomią. Następnie można przeprowadzić analizę immunohistochemiczną i radiologiczną zrogowaciałego, mikro-CT do histomorfometrii ilościowej, analizę wytrzymałości biomechanicznej kalusa surowicy. Technika ta jest przydatna do określenia potencjału osteogennego, mechanizmu działania i analizy porównawczej obiecujących leków osteoanabolicznych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Ten model osteotomii kości udowej może pomóc badaczom w analizie procesu gojenia złamań oraz w ocenie wpływu leku na ten proces. Jest to prosty i łatwy do wdrożenia model gryzoni, który pozwala badaczom zidentyfikować, czy dany lek posiada właściwości przyspieszające gojenie kości, oraz zrozumieć jego mechanizm działania.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Gojenie kości
- Farmakologia
Wstęp
- Model ten koncentruje się na obserwacji i analizie gojenia złamań.
- Umożliwia on uzyskanie wiedzy na temat patogenezy chorób.
- Metoda ta może stanowić wytyczne dla przyszłych badań nad gojeniem kości w warunkach fizjologicznych oraz patologicznych.
- Może być ona wykorzystana do oceny działania potencjalnych leków osteoanabolicznych.
Cel badania
- Ocena procesu zrastania się złamań.
- Badanie wpływu leku na zrastanie się złamań.
- Identyfikacja właściwości leków wspomagających gojenie kości.
Zastosowane metody
- Jatrogenne złamanie kości udowej u szczurów Wistar albino.
- Stabilizacja złamania za pomocą drutu Kirschnera.
- Monitorowanie rozwoju kostniny.
- Analiza procesu gojenia złamania.
Główne wyniki
- Skuteczne wywołanie prawidłowej linii złamania.
- Ocena rozwoju kostniny w czasie.
- Wgląd w wpływ leków na gojenie złamań.
- Potencjalne zastosowania w zrozumieniu mechanizmów gojenia kości.
Wnioski
- Model osteotomii kości udowej jest skuteczny w badaniu gojenia złamań.
- Może on pomóc w ocenie skuteczności leków osteoanabolicznych.
- Model ten stanowi podstawę dla przyszłych badań nad gojeniem kości.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Solidne modele przedkliniczne są niezbędne do oceny skuteczności leczenia kości oraz mechanizmu działania kandydatów na leki osteoanaboliczne. Model osteotomii kości udowej szczura Wistar zapewnia powtarzalny system in vivo do oceny naprawy złamań, wspierając wczesną walidację celu oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego w portfelach regeneracji kości. Model ten umożliwia ilościową i histologiczną ocenę efektów działania leków, co dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) w badaniach odkrywczych i translacyjnych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia walidację funkcjonalną celów terapeutycznych w procesie gojenia kości w kontrolowanym środowisku in vivo.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez umożliwienie bezpośredniej obserwacji indukowanego lekiem tworzenia się kostniny.
- Ułatwia analizę porównawczą kandydatów o działaniu osteoanabolicznym w celu selekcji projektów w portfolio.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Zapewnia standaryzowany model gryzoni do powtarzalnego indukowania złamań i oceny ich gojenia.
- Generuje ilościowe wyniki radiologiczne i histologiczne do dalszej analizy.
- Umożliwia przygotowanie testów do oceny związków wspomagających regenerację kości in vivo.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z procesami gojenia złamań istotnymi dla danej choroby, co pozwala na opracowanie translacyjnych biomarkerów.
- Umożliwia zachowanie ciągłości między wynikami in vitro a dowodem koncepcji (proof-of-concept) in vivo w zakresie regeneracji kości.
- Uzasadnia dostosowanie ryzyka przy wdrażaniu kandydatów na leki na podstawie skuteczności przedklinicznej.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten stanowi pomost pomiędzy wczesną fazą odkryć a walidacją przedkliniczną, zapewniając platformę do testowania hipotez in vivo oraz ilościowej oceny interwencji wspomagających gojenie kości.
- Biologia odkrywcza: Wspiera ocenę mechanizmów osteogennych i działania leków w procesie naprawy złamań w oparciu o postawione hipotezy.
- Przesiewy: Zapewniają powtarzalne, ilościowe wyniki w zakresie formowania kostniny i gojenia kości.
- Analityka: Umożliwia radiologiczny, histologiczny i immunohistochemiczny pomiar punktów końcowych gojenia.
- Badania translacyjne: Łączą wyniki przedkliniczne z klinicznymi scenariuszami gojenia złamań.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje skalowalny, standaryzowany model do wielokrotnego zastosowania w programach badawczych nad gojeniem kości.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwa
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów terapeutycznych gojenia kości oraz w wyjaśnianiu mechanizmów działania leków.
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność i standaryzację badań nad regeneracją kości in vivo.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji dotyczących rozwoju kandydatów na leki osteoanaboliczne i redukuje ryzyko biologiczne na późnych etapach.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację zasobów w zakresie gojenia kości z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o solidne dane przedkliniczne.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w chirurgii gryzoni oraz technikach stabilizacji złamań.
- Wymaga dostępu do infrastruktury obrazowania radiologicznego i analizy histologicznej.
- Wymaga standaryzacji międzyzespołowej w celu zapewnienia powtarzalności indukowania i oceny złamań.
- Metoda jest możliwa do zaadaptowania dla różnych kandydackich leków osteoanabolicznych oraz badań mechanistycznych.
- Wyzwania techniczne obejmują spójne tworzenie złamań oraz stabilność ich stabilizacji.
Najczęściej zadawane pytania dot. biofarmacji
Chapters in this video
0:04
Introduction
1:18
Surgical Procedure for Creating Complete Transverse Fracture Through Open Osteotomy
3:38
Results: X-Ray of the Femur, Bone with Callus Obtained After Optimal Decalcification, and H&E Staining of the Fracture Site
4:52
Conclusion
