Name: Fratura aparelhos Design e otimização de protocolo para fraturas fechadas-estabilizado em roedores (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-14T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 59 s
Description: Aprenda a otimizar parâmetros de fratura em roedores usando aparelho ajustável e radiografias guiadas. Este método padronizado melhora a consistência em estudos de biologia óssea e cicatrização.

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A pesquisa reportada nesta publicação foi apoiada pelo Instituto Nacional de artrite e osteomuscular e doenças de pele do institutos nacionais da saúde sob concessão número F30AR071201 e R01AR066028.

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Os autores não têm nada para divulgar.

Este protocolo de otimização e geração de fratura fornece a pesquisadores com um método eficiente para derivar parâmetros de fratura e realizar um procedimento minimamente invasivo, que produz fraturas transversais, precisas e reproduzíveis. Além disso, o presente protocolo estabelece um conjunto de parâmetros de geração de fratura, que promove a consistência do método entre os investigadores. Esses parâmetros permitirá a criação de um banco de dados comum da fratura para estabelecer padrões de fratura com base em uma va...

Pesquisa sobre a consolidação da fratura é necessária para resolver um grande problema clínico e económico. Cada ano mais 12 milhões de fraturas são tratadas no Estados Unidos1, custando US $ 80 bilhões por ano2. A probabilidade de um macho ou fêmea a sofrer uma fratura ao longo da vida é de 25% e 44%, respectivamente3. Problemas associados com a consolidação da fratura são esperados para aumentar com comorbidades mais que a população envelhece. Para estudar e resolver este problema, modelos sólidos de geração da fratura e estabilização são necessários. Modelos de roedores são ideais para essa finalidade. Eles fornecem a relevância clínica e podem ser modificados para as condições específicas do endereço(ou seja, múltiplas lesões, fracturas abertas, fechadas, isquêmicas e infectadas). Além de replicar cenários clínicos, modelos animais de fratura são importantes para a compreensão da biologia óssea e em desenvolvimento de terapêuticas e dispositivos. No entanto, as tentativas para estudar as diferenças entre as intervenções podem ser complicadas pela variabilidade introduzida pela geração de fratura inconsistente. Assim, gerar fraturas reproduzíveis e consistentemente fechadas em modelos animais é essencial para o campo de pesquisa músculo-esquelética.
Apesar de controlar corretamente para potenciais heterogeneidade do assunto, garantindo o fundo genético apropriado, sexo, idade e condições ambientais, a produção de lesões ósseas consistentes clinicamente relevante é uma variável significativa que afectam reprodutibilidade que deve ser controlada. Comparações estatísticas usando inconsistentes fraturas são atormentadas com ruído experimental e uma alta variabilidade4; Além disso, a variabilidade de fratura pode resultar em morte desnecessária de animais devido à necessidade de aumentar o tamanho da amostra ou a necessidade de eutanásia em animais com fraturas cominutivas ou malpositioned. O objetivo do método aqui descrito é otimizar os parâmetros de geração de fratura que são específicos para o tipo de amostra e produzir uma fratura consistente localização e padrão.
Modelos atuais de geração de fratura caem em duas categorias amplas, cada um com suas próprias forças e fraquezas. Modelos de aberto-fratura (osteotomia) se submeter à cirurgia para expor o osso, após o qual uma fratura é induzida pela corte do osso ou enfraquecimento isso e depois quebrá-lo manualmente5,6,7,8. Os benefícios deste método são a visualização directa do local da fratura e um local de fratura mais consistente e padrão. No entanto, a relevância clínica e fisiológica da abordagem e mecanismo de lesão são limitadas. Além disso, o open métodos de geração de fratura requerem uma abordagem cirúrgica e encerramento com períodos prolongados, durante o qual os roedores estão expostos a um risco aumentado de contaminação.
Técnicas fechadas abordar muitas das limitações da técnica aberta. Fechado técnicas produzem fraturas usando um aplicados externamente um traumatismo que provoca lesão no osso e tecidos circundantes, mais semelhantes aos observados em lesões clínicas humanas. O método mais comum foi descrito por Bonnarens e Einhorn em 19849. Eles descreveram uma guilhotina ponderada, sendo usada para transmitir um trauma para quebrar o osso, sem causar quaisquer feridas de pele externa. Este método tem sido amplamente adotado para estudar o efeito da genética10,11, terapia farmacológica12,13,14,15, mecânica16, 17e fisiologia18,19,20 na consolidação óssea em camundongos e ratos. Enquanto o benefício de métodos fechados é fisiologicamente relevantes fraturas, rigor e reprodutibilidade experimental são limitados pela heterogeneidade de fratura. A geração de fratura inconsistente resulta em uma diferenciação entre grupos limitada, espécimes perdidos e um aumento em animais necessários para alcançar significância estatística.
Controlar a variabilidade na geração de fratura e estabilização é essencial para produzir resultados significativos. A fim de estudar adequadamente a biologia do reparo de fratura, é necessário um modelo de fratura simples, porém robusta. O modelo deve ser traduzível para roedores, tipos de osso (fêmur ou tíbias, por exemplo) e através de origens genéticas do mouse variável e induzidas mutações. Além disso, o procedimento ideal deve ser tecnicamente simples e produzir resultados consistentes. A heterogeneidade de fratura de endereço, o método descrito neste documento é a construção de um dispositivo de fratura bem controlados que pode ser usado para otimizar parâmetros e gerar fraturas consistentemente fechadas, independentemente da idade, sexo ou genótipo.

<table><tbody><tr><td><forte>Submontagem de Suporte</forte></td><td></td><td></td><td>Figura Suplementar 1</td></tr><tr><td>Viga, Suporte--Seção de Mandíbula&nbsp;</td><td>80/20</td><td>1003 x 9.00</td><td>c/ #7042 em A, C, em Viga Esquerda</td></tr><tr><td>Final, Suporte--Seção Horizontal</td><td>80/20</td><td>1002 x 14.00</td><td></td></tr><tr><td>Feixe, Suporte--Vertical 1</td><td>80/20</td><td>1050 x 10.50&nbsp;</td><td>w / # 7042 em A na extremidade esquerda e em A na extremidade direita</td></tr><tr><td>Feixe, Suporte--Vertical 2</td><td>80/20</td><td>1010 x 10.50&nbsp;</td><td>w / # 7042 em D, B na extremidade esquerda e em A na extremidade direita</td></tr><tr><td>Feixe, Suporte--Montagem em Placa</td><td>80/20</td><td>1030 x 8.00&nbsp;</td><td>com # 7036 na extremidade esquerda</td></tr><tr><td>Feixe, Suporte--Ímã</td><td>80/20</td><td>1010 x 13.50&nbsp;</td><td>com # 7042 em A, C, na extremidade direita</td></tr><tr><td>Âncoras (3)</td><td>80/20</td><td>3392</td><td></td></tr><tr><td>Âncora Dupla (3)</td><td>80/20</td><td>3091</td><td></td></tr><tr><td>Conjunto de Parafusos (6)</td><td>80/20</td><td>3386</td><td>1/4-20 x 3/8"</td></tr><tr><td>Parafuso de Cabeça de Botão (6)</td><td>80/20</td><td>3604</td><td>1/4-20 x 3/4"</td></tr><tr><td>Ram Subassembly</td><td></td><td></td><td>Supplementary Figure 2</td></tr><tr><td>Block, Stop</td><td></td><td>Figura 3 Suplementar</td>Personalizada <td></td></tr><tr><td>Bloco, Guia</td><td>Figura Suplementar</td><td>Personalizada</td><td></td> 3</tr><tr><td>Haste, Aríete</td><td>Figura Suplementar</td><td>Personalizada</td><td></td> 4</tr><tr><td>Parafuso de Alinhamento</td><td>Figura 5 Suplementar</td><td>Personalizada</td><td></td> Placa de Montagem</tr><tr><td></td><td>Figura 6</td>Suplementar <td>Personalizada</td><td></td></tr><tr><td>Rolamento de Luva Linear (2)</td><td>McMaster-Carr</td><td>Porca Hexagonal 8649T2</td><td></td></tr><tr><td>(3)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A125</td><td>3/8-16 UNC</td></tr><tr><td>Parafuso de Soquete (8)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A108</td><td>4/40 x 3/8"</td></tr><tr><td>Parafuso de Soquete (6)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A032</td><td>4/40 x 1 1/8"</td></tr><tr><td>Parafuso de Soquete (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A267&nbsp;</td><td>10/32 3/8 "</td></tr><tr><td>Magnet Subassembly</td><td></td><td></td><td>Supplementary Figure 7</td></tr><tr><td>Mount, Magnet</td><td></td><td></td><td>Custom Supplementary Figure 8</td></tr><tr><td>Fonte de Alimentação</td><td>McMaster-Carr</td><td>70235K23</td><td></td></tr><tr><td>Pedal</td><td>McMaster-Carr</td><td>7376k2</td><td></td></tr><tr><td>Eletroímã</td><td>McMaster-Carr</td><td>5698k111</td><td></td></tr><tr><td>Fio - 10 pés</td><td>Haste McMaster-Carr</td><td>9936k12</td><td></td></tr><tr><td>, Ímã</td><td>McMaster-Carr</td><td>95412A566</td><td>Haste Roscada de 1/4" x Suporte de Canto de 7</td></tr>" <tr><td>(6)</td><td>80/20</td><td>4108</td><td></td></tr><tr><td>Parafuso de Tampa de Soquete (1)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92196A705</td><td>10/32 1 1/4"</td></tr><tr><td>Porca Hexagonal (4)</td><td>McMaster-Carr</td><td>92673A113</td><td>1/4-20 UNC</td></tr><tr><td>Complete Assembly</td><td></td><td></td><td>Figura Suplementar</td></tr> 9 <tr><td>Suporte, Mandíbula da Perna (2)</td>Figura Suplementar <td>Personalizada</td><td></td><td>Figura 10</td></tr><tr><td>Plataforma, Fratura</td> Figura Suplementar <td>Personalizada</td><td></td><td>Figura 11</td></tr><tr><td>Jig, Posicionamento-Fratura</td><td>Figura Suplementar Personalizada</td><td></td><td></td> 12</tr><tr><td>Outros</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pin Cutter</td><td>Suprimentos e Equipamentos Médicos</td><td>150S Agulhas</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma</td><td>Z192430, Z192376&nbsp;</td><td>23g x 1,5" - fêmur do mouse, 27g x 1,25" - tíbia do mouse</td></tr></tbody></table>

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Fracture Apparatus Design and Protocol Optimization for Closed-stabilized Fractures in Rodents

A geração confiável de fraturas estabilizadas consistentes em modelos animais é essencial para compreender a biologia de regeneração óssea e desenvolvimento de terapêuticas e dispositivos. No entanto, modelos de lesão disponíveis são atormentados por inconsistência, resultando em desperdício de animais e recursos e dados imperfeitos. Para resolver este problema da heterogeneidade de fratura, o objetivo do método aqui descrito é otimizar a geração de fratura parâmetros específicos para cada animal e produzir uma fratura consistente localização e padrão. Este protocolo é responsável por variações no tamanho do osso e morfologia que possam existir entre estirpes de rato e pode ser adaptado para gerar fraturas consistentes em outras espécies, como o rato. Além disso, um aparelho de fratura cost-effective, ajustável é descrito. Em comparação com as técnicas atuais de fratura estabilizada, o protocolo de otimização e novos aparelhos de fratura demonstram maior consistência nos padrões de fratura estabilizada e locais. Usando otimizado parâmetros específicos para o tipo de amostra, o protocolo descrito aumenta a precisão dos traumas induzidos, minimizando a heterogeneidade de fratura normalmente observada nos processos de geração de fratura fechada.

A guilhotina usada anteriormente em nosso laboratório foi desenvolvida em 2004 e foi baseada em modelos publicados por Einhorn21. O design não permitia ajustes para explicar adequadamente quaisquer diferenças na morfologia do osso e não permitiam um posicionamento reprodutível do membro. Além disso, o aparelho anterior necessárias duas pessoas para operá-lo. Portanto, nós concebido, projetado e construído um novo aparelho de fratura. O objetivo principal do projeto...

O objetivo do protocolo é otimizar os parâmetros de geração de fratura para produzir fraturas consistentes. Este protocolo é responsável para as variações no tamanho do osso e morfologia que possam existir entre os animais. Além disso, um aparelho de fratura cost-effective, ajustável é descrito.

Fratura aparelhos Design e otimização de protocolo para fraturas fechadas-estabilizado em roedores

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing ...

Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da biologia óssea, como quais intervenções promovem a consolidação de fraturas. A principal vantagem dessa técnica é que ela fornece um método simples para derivar parâmetros para gerar fraturas consistentes. Para localizar a região da fratura, obter radiografias do membro do fêmur ou tíbia a ser fraturado em uma amostra representativa de cinco animais sacrificados.As imagens do Tibia são mostradas aqui. Marque o local desejado da fratura na radiografia do membro a ser fraturado. Meça desde a articulação tibial do calcâneo até o nível da fratura marcada.Calcule o comprimento médio da fratura para todas as amostras de teste. No dispositivo de fratura ajustável, meça a distância da superfície externa de uma bigorna de suporte até o centro do impacto da guilhotina. Subtraia o centro do impacto da guilhotina do comprimento da fratura para calcular a profundidade do gabarito de posicionamento da fratura, ou JD. Máquina ou impressão 3D de um canal em forma de U com altura e largura iguais à bigorna e profundidade igual ao JD. Posicione a amostra no aparelho de fratura na posição prona para fraturas do fêmur ou na posição supin

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Este artigo descreve um método para a estabilização de fracturas de ossos longos que é baseado na aplicação de fixadores externos modificados...

Criando Fraturas rigidamente estabilizadas para a Avaliação ossificação intramembranosa, Distração Osteogênica, ou Cura de defeitos críticos Sized

Este estudo descreve um protocolo reproduzível e detalhado usando um fixador externo recentemente desenvolvido para osteogênese distração () em um rato femoral modelo quais licenças fisiológica do peso-rolamento pelo animal após a remoção do fixador externo.

Um protocolo eficiente e reprodutível para distração osteogênese em um modelo de rato, levando a um fêmur regenerada funcional

Este protocolo descreve um modelo do rato de cirurgia ortopédica que tem sido usado para estudar os mecanismos de neuroinflammation pós-operatória e alterações comportamentais e quando combinado com parabiosis, para estudar a regeneração de tecidos durante o envelhecimento.

Um modelo do rato de cirurgia ortopédica para estudar a disfunção cognitiva pós-operatória e regeneração de tecidos

Este protocolo descreve uma técnica de osteossíntese minimamente invasiva usando um parafuso de haste intramedular padronizada estabilização de fraturas de fêmur, o que pode ser usado para analisar endocondral consolidação óssea em ratos.

Um modelo minimamente invasivo para analisar a fratura endocondral cura em ratos sob condições biomecânicas padronizadas

O modelo murino fratura fechada do fêmur é uma plataforma poderosa para estudar a consolidação da fratura e novas estratégias terapêuticas para acelerar a regeneração óssea. O objetivo do presente protocolo cirúrgico é gerar fraturas femorais fechadas unilaterais em camundongos, usando uma haste intramedular aço para estabilizar o fêmur.

A geração de fraturas fechadas de fêmur em ratos: um modelo para estudar a consolidação óssea

In vivo dos mamíferos modelos de defeitos ósseos tamanho crítico são essenciais para pesquisadores estudando mecanismos de curativas e terapias ortopédicas. Aqui, apresentamos um protocolo para a criação de defeitos reproduzíveis, segmentares, fêmur em ratos estabilizados utilizando fixação externa.

Um modelo confiável e reprodutível tamanho crítico segmentar defeito Femoral em ratos estabilizada com um fixador externo personalizado

Este protocolo descreve um método para realizar fraturas em camundongos adultos e monitorar o processo de cura.

Fratura transversa do fêmur do rato com pino estabilizador

Aqui, apresentamos um protocolo para fraturar iatrogenicamente a diáfise do fêmur de ratos albinos Wistar e acompanhar o desenvolvimento do calo. Este modelo de osteotomia do fêmur pode ajudar os pesquisadores a avaliar o processo de cicatrização da fratura e estudar como uma droga pode influenciar a cicatrização da fratura.

Protocolo para o Desenvolvimento de um Modelo de Osteotomia do Fêmur em Ratos Albinos Wistar

Este protocolo descreve um procedimento cirúrgico para o estabelecimento de uma fratura diafisária no fêmur de camundongos, que é estabilizada com um fio intramedular, para estudos de consolidação da fratura.

Estabelecimento de um Modelo de Fratura Diafisária do Fêmur em Camundongos

Este protocolo apresenta um método abrangente e eficiente para análise do reparo ósseo mandibular. Descrevemos uma técnica reprodutível para fratura mandibular não estabilizada em modelo de camundongo, permitindo a análise do processo de reparo ósseo endocondral com mínimo dano tecidual e perda óssea.

Técnica menos invasiva para fratura mandibular não estabilizada em modelos de camundongos

O estudo combina de forma inovadora suturas e agulhas de titânio para fixação interna estável em um modelo de fratura radial em rato. A cicatrização das fraturas foi avaliada por meio de microtomografia computadorizada (micro-CT), e neurônios do gânglio da raiz dorsal primária (DRG) foram isolados e cultivados para investigação adicional.

Desenvolvimento de um Novo Modelo de Fixação Interna para Fraturas do Rádio de Rato: Avaliação da Cicatrização de Fraturas e Isolamento do Gânglio da Raiz Dorsal

Aprenda a otimizar parâmetros de fratura em roedores usando aparelho ajustável e radiografias guiadas. Este método padronizado melhora a consistência em estudos de biologia óssea e cicatrização.

Fratura aparelhos Design e otimização de protocolo para fraturas fechadas-estabilizado em roedores

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