Mniej inwazyjna technika niestabilizowanego złamania żuchwy w modelach mysich
27 września 2024
Ten protokół przedstawia kompleksową i efektywną metodę analizy naprawy kości żuchwy. Opisujemy powtarzalną technikę nieustabilizowanego złamania żuchwy w modelu mysim, pozwalającą na analizę procesu naprawy kości śródchrzęstnej przy minimalnym uszkodzeniu tkanek i ubytku kości.
Zakres badań dotyczy naprawy kości śródchrzęstnej żuchwy. Naszym celem jest opracowanie techniki nieustabilizowanego złamania żuchwy przy minimalnym utracie kości i uszkodzeniu tkanek miękkich, aby jak najlepiej odwzorować proces naprawy kości śródchrzęstnej. Na proces naprawy kości mają wpływ siły wywierane na kość zrogowaciałą i zależą od miejsc anatomicznych.
Niewielu autorów donosi o badaniach nad naprawą kości żuchwy. Rozpowszechnienie naszego protokołu ułatwi rozwój badań w tej specyficznej dziedzinie. Nasz protokół ma tę zaletę, że pozwala uniknąć nadmiernej utraty masy kostnej i uszkodzenia tkanek miękkich w miejscu złamania kości żuchwy, aby jak najlepiej odwzorować naprawę kości śródchrzęstnej.
Na początek połóż znieczuloną mysz na plecach na płycie grzewczej pokrytej sterylnym polem utrzymywanym w temperaturze 37 stopni Celsjusza przez cały zabieg. Nałóż lubrykant do oczu na oba oczy, aby zapobiec wysuszeniu spowodowanemu znieczuleniem ogólnym. Załóż maskę na pysk do ciągłego wdychania izofluranu.
Następnie zabezpiecz kończyny myszy taśmą klejącą. Po założeniu sterylnych rękawiczek zdezynfekuj skórę kilkoma pociągnięciami 10% roztworu jodu powidonu i alkoholu. Aby wykonać podżuchwowe podejście skórne, za pomocą mikronożyczek wykonaj nacięcie skóry od kąta żuchwy do połączenia poziomej gałęzi żuchwy.
Wypreparuj tkanki podskórne, aby odsłonić mięsień żwaczy. Teraz użyj windy okostnej, aby odłączyć przyczepy mięśni żwaczy od dolnej granicy żuchwy. Podnieś mięsień żwaczowy w płaszczyźnie podokostnowej wzdłuż ramienia żuchwy za pomocą windy.
Za pomocą piezoelektrycznego urządzenia do chirurgii kostnej z irygacją surowicy soli fizjologicznej przed kątem żuchwy w tylnej części wklęsłości, należy wykonać małą osteotomię na dolnej granicy żuchwy. Zlokalizuj tylną granicę żuchwy i wcięcie dziobiastego. Następnie dokończ złamanie za pomocą małych prostych nożyczek włożonych wzdłuż ramusa żuchwy, aby uniknąć dodatkowego otworu mięśniowego i urazu.
Umieść nożyczki prostopadle do dolnej granicy żuchwy, aby umożliwić prawidłową orientację złamania. Teraz sprawdź całkowitą ruchomość między dwoma segmentami kości podczas delikatnej manipulacji kleszczami, aby zapewnić całkowite złamanie. Zamknij nacięcie skóry za pomocą oddzielnych szwów.
Wykonaj boczne zdjęcia rentgenowskie głowowe, aby zweryfikować kierunek złamania. Przygotuj klatkę dla myszy bez krokietów i twardego wzbogacenia, aby zapobiec wszelkim siłom żucia. Izoluj operowaną mysz w jednej klatce przez pierwszy tydzień, aż skóra całkowicie się zagoi.
Buprenorfinę należy podawać we wstrzyknięciu podskórnym po 4, 24, 48 i 72 godzinach od zabiegu. Karm myszy miękkim żelem dietetycznym od dnia zerowego do końca okresu konsolidacji, aby uniknąć bólu i wtórnego przemieszczenia złamania. Myszy należy ważyć codziennie od dnia zerowego do czwartego dnia po złamaniu rano przed wstrzyknięciem buprenorfiny, a następnie trzy razy w tygodniu, aż do uśmiercenia zwierzęcia.
Obrazy histologiczne potwierdzają rozwój miękkiego kalusa z chrzęstną matrycą 14 dni po złamaniu u myszy typu dzikiego.
Przegląd
Niniejsza praca przedstawia kompleksową technikę analizy chrzęstnej naprawy kości żuchwy z wykorzystaniem modelu mysiego. Metoda koncentruje się na wytworzeniu niestabilnego złamania żuchwy, które minimalizuje uszkodzenia tkanek oraz ubytek kostny, umożliwiając tym samym szczegółową analizę procesu regeneracji kości.
Kluczowe elementy badania
Obszar badań
- Naprawa kości żuchwy
- Kostnienie enchondralne
- Opracowanie modelu zwierzęcego
Wprowadzenie
- Wyzwania w badaniu naprawy kości żuchwy wynikające z uszkodzenia tkanek i utraty tkanki kostnej.
- Wpływ sił mechanicznych na kostninę podczas procesu gojenia.
- Niewielka liczba opublikowanych protokołów dotyczących naprawy kości żuchwy.
Zastosowane metody
- Model mysi do oceny regeneracji kości
- Technika złamania niestabilizowanego
- Wykorzystanie obrazowania i analizy histologicznej do oceny gojenia
Główne wyniki
- Skuteczne stworzenie powtarzalnego modelu złamania.
- Obserwacja rozwoju miękkiego kalusa z chrząstkowym szablonem.
- Potwierdzenie ograniczonej utraty tkanki kostnej oraz mniejszego uszkodzenia tkanek miękkich podczas procedury.
Wnioski
- Niniejszy protokół umożliwia skuteczne badanie procesów naprawy kości żuchwy.
- Przyjęte podejście ma istotne znaczenie dla przyszłych badań nad gojeniem kości.
Najczęściej Zadawane Pytania
Znaczenie dla przemysłu
Ustandaryzowane, niestabilizowane modele złamań żuchwy u myszy umożliwiają precyzyjną analizę kostnienia endochondralnego przy zminimalizowaniu zakłóceń wynikających z nadmiernej utraty kostnej lub uszkodzeń tkanek miękkich. Niniejszy protokół pozwala na wysokiej wierności modelowanie dynamiki gojenia kości w anatomicznie trudnych miejscach, co bezpośrednio wspiera wczesną walidację celów terapeutycznych oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego w badaniach nad regeneracją układu szkieletowego. Niezawodne i powtarzalne modele na tym etapie zwiększają pewność prognostyczną programów translacyjnych w zakresie regeneracji kości.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków naprawy kości w fizjologicznie istotnych warunkach mechanicznych.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów molekularnych zaangażowanych w kostnienie chrzęstne.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez minimalizację artefaktów proceduralnych w badaniach nad gojeniem kości.
- Zwiększa pewność prognostyczną w wyborze kandydatów w procesach rozwoju terapii naprawy szkieletu.
Przesiewy i opracowanie testu
- Zapewnia odtwarzalny system in vivo do oceny interwencji w zakresie naprawy kości.
- Standaryzuje indukcję urazu w celu zmniejszenia zmienności w późniejszych analizach ilościowych.
- Umożliwia spójne odczyty histologiczne i obrazowe w badaniach porównawczych.
- Wspiera opracowywanie testów do przesiewowego badania związków anabolicznych lub regeneracyjnych dla kości.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Dostosowuje modele przedkliniczne do scenariuszy złamań żuchwy istotnych z punktu widzenia choroby.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkrycia po przedkliniczną walidację strategii naprawy kości.
- Wspiera dostosowany do ryzyka rozwój terapii gojenia kości poprzez dostarczenie wiarygodnych danych dotyczących skuteczności.
- Ułatwia odkrywanie biomarkerów powiązanych z procesami naprawy endochondralnej.
Integracja potoku i przepływu pracy
Niniejszy protokół pozycjonuje model złamania żuchwy jako podstawowe narzędzie, wykorzystywane od wczesnych etapów odkryć po ewaluację przedkliniczną w badaniach nad regeneracją kości.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących mechanizmów gojenia kości oraz udziału poszczególnych szlaków sygnałowych.
- Przesiewanie: Dostarcza standaryzowane, powtarzalne modele urazów do ilościowej oceny kandydatów na leki.
- Analityka: Umożliwia histologiczny i obrazowy pomiar formowania się zrostu oraz postępów naprawy tkanki.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki odkryć z przedkliniczną skutecznością w anatomicznie odpowiednich modelach.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Tworzy wielokrotnego użytku, zwalidowaną platformę do prowadzenia ciągłych badań nad regeneracją szkieletu i oceny związków chemicznych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad regeneracją kości.
- Wartość operacyjna: Poprawia odtwarzalność i standaryzację w ramach zespołów badawczych i projektów.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji typu go/no-go oraz alokację kapitału w programach regeneracji kości.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację aktywów w zakresie naprawy szkieletu z uwzględnieniem ryzyka w oparciu o solidne dane przedkliniczne.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna z zakresu chirurgii małych zwierząt oraz biologii kości.
- Niezbędny jest dostęp do urządzeń do piezochirurgii kostnej oraz infrastruktury obrazowej.
- Wymagane jest ścisłe przestrzeganie zestandaryzowanych kroków proceduralnych w celu zapewnienia powtarzalności.
- Może być konieczna adaptacja metody dla różnych szczepów myszy lub różnych tła genetycznych.
- Stosowanie miękkiej diety oraz protokołów opieki pooperacyjnej jest niezbędne w celu zminimalizowania zmiennych zakłócających.
