Um modelo de osteogênese de distração do rato
14 de novembro de 2018
Apresentamos um modelo de osteogênese de distração da tíbia do rato desenvolvido usando um distrator feitos sob medida. O uso de um rato como um alvo de análise é vantajoso para fazer avançar a pesquisa.
Este método pode ajudar a responder perguntas-chave no campo de regeneração de tecidos duros e moles. A principal vantagem dessa técnica é que o uso de um rato permite uma análise detalhada da regeneração óssea. Comece com um rato adulto totalmente anestesiado.
Raspe cuidadosamente e desinfete a área cirúrgica com solução de 10% de iodo. Em seguida, administre 0,5% de cloridrato de lidocaína no membro inferior direito. Então, depois de fazer uma incisão de pele longitudinal de 15 milímetros na perna inferior direita com um bisturi número 15, separe sem rodeios os músculos subjacentes, tomando cuidado para não remover todo o periósteo.
Em seguida, corte a fíbula com uma tesoura. Segure o tornozelo com fórceps estreitos e finos, e use uma agulha de calibre 27 para fazer um buraco no osso, cerca de cinco milímetros do calcanhar. A agulha deve penetrar na pele, osso e pele nessa ordem.
Quando a agulha penetrar completamente, corte a ponta e a raiz com um nipper de modo que a agulha seja de cerca de 15 milímetros. Faça outro buraco da mesma maneira, cerca de dois a três milímetros proximais. Em seguida, segure ao redor do tornozelo, e passe uma agulha de calibre 25 sob o joelho da mesma maneira.
Depois que a agulha penetrar, corte a ponta e a raiz com um nipper. Faça outro buraco da mesma maneira, cerca de dois a três milímetros distal. Coloque o distrato personalizado de tal forma que seja paralelo à direção de extensão.
Fixar as agulhas e o dispositivo com resina dentária de polimerização suficiente para preencher as ranhuras do dispositivo. Aguarde a polimerização para completar, o que deve levar aproximadamente cinco minutos. Em seguida, tomando muito cuidado para não danificar os tecidos circundantes, corte o meio da diafísica da tíbia usando um disco de corte muito fino enquanto aplica uma solução salina.
Feche a ferida com uma sutura de nylon 4-0. Dê injeções subcutâneas de buprenorfina para analgesia imediatamente após a cirurgia. Há vários relatórios sobre o período de latência e taxa de distração, mas aqui, protocolos representativos são mostrados.
Após um período de latência de cinco dias, comece o procedimento de distração. Para extensão, use o pino preso ao parafuso de expansão rápida. Mova o pino na direção da seta amarela presa ao parafuso de extensão.
Segure a cauda com o dedo mindinho e a palma da mão, e fixe o dispositivo de extensão com o dedo indicador e o polegar. Execute a extensão movendo o pino na direção da seta amarela 0,2 milímetros para uma curva de um quarto. Continue se alongando à taxa de 0,2 milímetros a cada 12 horas durante oito dias, o que resultará em uma diferença total de 3,2 milímetros.
Esta imagem mostra descobertas típicas de radiografia em quatro semanas após a distração no modelo. Osso recém-formado é visto no local da distração. Os resultados da hematoxilina e da eosina são vistos aqui.
Uma ponte óssea recém-formada foi observada, e o osso recém-formado poderia ser facilmente distinguido do osso nativo. Apresentamos um modelo do do tibial do mouse desenvolvido usando um distraídor feito sob medida. O uso de um modelo DO mouse facilita uma análise mais detalhada.
É particularmente adequado para experimentos usando ratos de nocaute.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um modelo de osteogênese por distração tibial em camundongo desenvolvido com um distrator personalizado. O método permite uma análise detalhada da regeneração óssea, essencial para compreender a regeneração de tecidos duros e moles.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Regeneração óssea
- Engenharia de tecidos
- Modelos murinos
Contexto
- A osteogênese por distração é um processo cirúrgico utilizado para regenerar o osso.
- Modelos murinos fornecem um ambiente controlado para o estudo de processos biológicos.
- Compreender a regeneração óssea pode impulsionar estratégias terapêuticas.
- Esse modelo pode ajudar a responder perguntas fundamentais na regeneração de tecidos.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um modelo murino confiável para estudar a osteogênese por distração.
- Analisar detalhadamente o processo de regeneração óssea.
- Fornecer informações sobre os mecanismos de cicatrização de tecidos duros e moles.
Métodos Utilizados
- Uso de um distrator personalizado para distração tibial.
- Administração de anestesia e anestésicos locais.
- Técnicas de incisão cirúrgica e separação muscular.
- Monitoramento da regeneração óssea após a cirurgia.
Resultados Principais
- Implementação bem-sucedida do modelo de distração tibial.
- Observações detalhadas dos processos de regeneração óssea.
- Conhecimentos sobre os mecanismos biológicos envolvidos na cicatrização.
- Aplicações potenciais em ambientes clínicos para reparo ósseo.
Conclusões
- O modelo de distração tibial em camundongos é eficaz para estudar a regeneração óssea.
- Esse modelo pode facilitar avanços na engenharia de tecidos.
- Pesquisas futuras podem se basear nesses achados para melhorar abordagens terapêuticas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
O modelo de osteogênese por distração em camundongos permite uma análise detalhada e quantitativa da dinâmica de regeneração óssea, apoiando a validação precoce de alvos na engenharia de tecidos esqueléticos. Este modelo fornece uma plataforma in vivo reprodutível para investigar mecanismos regenerativos e avaliar intervenções genéticas ou farmacológicas, fornecendo diretamente subsídios para decisões pré-clínicas e triagem de portfólios de terapêuticas para reparo ósseo.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite a investigação mecanicista de vias de regeneração óssea em um ambiente in vivo controlado.
- Apoia a validação funcional de alvos genéticos utilizando linhagens de camundongos knockout.
- Facilita a redução de riscos biológicos ao fornecer evidência direta da capacidade regenerativa.
- Aprimora a confiança preditiva para alvos candidatos na reparação de tecidos esqueléticos.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Estabelece um modelo validado e reproduzível para avaliação dos resultados de formação óssea.
- Gera leituras quantitativas radiográficas e histológicas para padronização de ensaios.
- Permite a triagem de moléculas ou intervenções candidatas quanto à eficácia na regeneração óssea.
- Permite a reutilização da plataforma em diferentes contextos genéticos ou braços de tratamento.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha-se aos mecanismos relevantes à doença na cicatrização óssea e regeneração tecidual.
- Oferece continuidade desde a descoberta até a validação pré-clínica de estratégias regenerativas.
- Apoia o avanço ajustado ao risco de candidatos à reparação óssea com base na eficácia in vivo.
- Facilita o desenvolvimento de biomarcadores translacionais por meio de desfechos histológicos e de imagem.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este modelo murino de DO se insere na continuidade entre descoberta inicial e validação pré-clínica, permitindo testes orientados por hipóteses de intervenções regenerativas e alvos genéticos.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias na regeneração óssea.
- Triagem: Fornece saídas padronizadas e quantitativas para comparar condições experimentais.
- Análises: Fornece medições radiográficas e histológicas para avaliar a formação óssea.
- Pesquisa Translacional: Conecta descobertas científicas a modelos pré-clínicos relevantes para a reparação óssea humana.
- Reutilização Empresarial: Oferece uma plataforma in vivo reutilizável, adaptável a diversos estudos genéticos e farmacológicos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na pesquisa de regeneração óssea.
- Valor Operacional: Fornece fluxos de trabalho in vivo padronizados, reprodutíveis e escalonáveis.
- Valor Estratégico: Permite decisões informadas de avançar/não avançar e o progresso com eficiência de capital em programas de reparo ósseo.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco de ativos em medicina regenerativa.
Considerações de Implementação
- Exige experiência em cirurgia de pequenos animais e cuidados pós-operatórios.
- Requer acesso a infraestrutura de análise histológica e de imagem.
- Exige padronização rigorosa entre equipes dos protocolos cirúrgicos e analíticos.
- Adaptável a diversas origens genéticas para estudos mecanicistas.
- As limitações incluem a complexidade cirúrgica específica do modelo e considerações sobre o bem-estar animal.
